一種新型土壤調理劑在現代農業生產中的實踐應用

摘 要：為驗證一種新型土壤調理劑（專利號：ZL02116774.5）在農業生產中的應用效果，2022年6月5日至2024年9月26日在河南省南陽市鎮平縣進行花生栽培試驗。該新型產品以麥飯石、鉀長石、白云石、沸石為主要原料，經1 200 ℃高溫煅燒而成，屬多元素天然礦質肥料增效劑，是廣譜、無公害、高效產品，富含農作物生長所需的磷、鉀、鈣、硅、硫、鐵、硼、錳、鋅、銅、鉬、硒等53種元素，并添加了磷、鉀活化因子和細胞賦活素，是發展高產、優質、高效、無毒、無公害農業的理想肥料增效劑。試驗結果表明，施用該新型土壤調理劑，能改良土壤、提高作物產量，土壤容重較對照平均降低6.25%，毛管持水量較對照平均增加6.95%，陽離子交換量較對照平均增加20.7%，對花生的生物、理化性狀無影響。

關鍵詞：土壤調理劑；夏花生；肥效試驗；示范

中圖分類號：S156.2 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2025）3-81-9

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.03.017

0 引言

受某肥料生產企業委托，并在河南省南陽市鎮平縣農業技術推廣中心的大力支持下，筆者在鎮平縣侯集鎮袁營村一位種植大戶的夏花生田進行了連續3 a的肥效定位試驗與示范。此試驗旨在驗證該企業生產的一種新型礦質土壤調理劑在夏花生田的施用效果，并全面評價其綜合效應。試驗重點考察了該調理劑對土壤化學性質、物理性狀的影響，以及其增產效果。肥效試驗、示范依據《肥料登記管理辦法》［1］、《肥料效應鑒定田間試驗技術規程》（NY/T 497—2002）［2］和《土壤調理劑 效果試驗和評價要求》（NY/T 2271—2016）［3］進行。

1 材料與方法

1.1 試驗時間

2022年6月5日至2024年9月26日，連續3 a 進行夏花生的田間肥效定位試驗、示范。

1.2 試驗地、示范地概況

試驗地、示范地地勢平坦，肥力中等，地力均勻，土壤類型為砂姜黑土，土壤為中壤土。試驗地屬北亞熱帶大陸性季風氣候區，四季分明，熟制是一年二熟，歷年平均氣溫為15.1 ℃，平均年降水量為709 mm。土壤環境長期不受人為干擾，試驗、示范3 a時間內未發生干旱、洪澇等災害性天氣［4］。

前茬作物為小麥，常年施肥水平是每667 m2施洋豐牌復合肥（mN∶[mP2O5]∶[mK2O]=25∶10∶10）50 kg，小麥常年每667 m2產量為410 kg，2022年田間試驗、示范開始前土壤養分狀況見表1。

1.3 試驗材料

供試作物為花生“宛花2號”。

供試土壤調理劑（產品執行標準：Q/NWK 01—2024）形態為顆粒狀，主要原料為鉀長石、白云石、麥飯石、沸石等，其中，K2O質量分數≥4.0%，CaO質量分數≥12.0%，MgO質量分數≥4.0%，SiO2質量分數≥12.0%，硅鋁比值為3.5～4.5，真密度為2～3 g/cm3，pH值為7.5～9.5，粒度1.00～4.75 mm在90%及以上［5］。

1.4 試驗、示范方法

1.4.1 試驗、示范設計

試驗設3個處理（見表2），每個處理重復3次，小區面積66.7 m2，隨機排列，小區之間設田埂隔離。示范設2個處理（見表3），不設重復，2個示范田面積均設定為300 m2，區間設60 cm隔離帶。試驗、示范田塊位置相鄰。

連續3 a花生試驗田、示范田施肥、整地、播種均在同一天完成，供試土壤調理劑作底肥在播種前施入。灌溉、除草、病蟲害防治等田間管理措施遵循當地農戶的農事操作習慣，且所有農藝措施在同一天內完成，以確保田間管理的統一性和一致性。花生收獲時，分區域單獨收獲、晾曬、稱量。連續3 a試驗、示范田間農事記載情況見表4。

1.4.2 檢測指標與方法

試驗、示范開始前，在前茬小麥收獲后、花生整地播種前，清除地表雜草、秸稈、浮土，對基礎土壤耕作層進行采樣檢測。試驗、示范開始后，連續3 a在試驗、示范各小區花生收獲后、下茬冬小麥整地播種前，清除地表雜草、秸稈、浮土，再次對耕作層土壤進行采樣檢測。

試驗田采樣利用對角線布點法，示范田采樣利用“S”形布點法，樣點分散，避開田埂等特殊位置，用取樣器垂直地面入土取樣，每個采樣點的深度保持一致，采集0～20 cm深度土樣。采集土樣捏碎混勻后，用四分法去除多余樣品，保留混樣點土壤樣品1 kg并裝入已標記好的樣品袋，風干處理后送化驗室檢測有機質質量分數、全氮質量分數、有效磷質量分數、速效鉀質量分數、pH值、陽離子交換量等指標。同時，分別取試驗、示范不同處理土壤耕作層環刀樣，環刀樣品每個取3份，測試土壤孔隙度、容重、毛管持水量等指標。土壤孔隙度、容重、毛管持水量均采用環刀法測定，陽離子交換量采用EDTA銨鹽快速法測定，土壤總孔隙度根據孔隙度=（1-容重/比重）×100%計算得到，比重按常規值2.6 g/cm3計算。

2 結果分析

2.1 施用該新型土壤調理劑對花生生物學性狀的影響

在連續3 a花生試驗處理中，選擇在9月下旬花生進入收獲階段測定花生生物學性狀，在各試驗田按照1 m×1 m單元面積隨機取樣，然后計量統計。由表5可以看出，2022年、2023年、2024年對病株率進行統計，處理2病株率平均值比處理1（CK）病株率平均值分別降低24.5%、21.7%、11.3%，處理3病株率平均值比處理1（CK）病株率平均值分別降低32.1%、25.0%、22.6%。其中，第1季試驗處理3花生病株率最低，病株率平均值為0.36%。連續3 a對單株果數進行統計，處理1（CK）最少，單株果數為12.2～12.5個；處理2單株果數較多，單株果數為13.4～13.6個；處理3單株果數最多，單株果數為14.4～14.7個。對百果質量進行統計，處理1（CK）百果質量最低，連續3 a百果質量平均值為162.1 g；處理2百果質量較高，連續3 a百果質量平均值為162.3 g；處理3百果質量最高，連續3 a百果質量平均值為162.9 g。連續3 a對產量進行統計，處理1（CK）每667 m2產量最低，為232.0～235.4 kg；處理2每667 m2產量較高，為255.7～258.0 kg；處理3每667 m2產量最高，為276.6～281.0 kg。

由上述分析可知，在花生試驗田增施該新型土壤調理劑能使花生的生育性狀表現更優，尤其是處理3效果更好，能減少花生田間病株率，提高肥料利用率，使花生中后期不脫肥，表明增施土壤調理劑能促進花生增產。

由表6可以看出，2022年、2023年、2024年對花生示范田病株率進行統計，處理2比處理1（CK）病株率分別降低27.6%、24.6%、20.0%，其中第1季病株率最低，與試驗處理表現一致。對花生示范田單株果數、百果質量、每667 m2產量進行統計，處理1（CK）、處理2連續3 a單株果數平均值分別為12.5個、14.6個，處理2比處理1（CK）單株果數增加2.1個。處理1（CK）、處理2連續3 a百果質量平均值分別為161.0 g、162.1 g，處理2比處理1（CK）百果質量增加1.1 g；處理1（CK）、處理2連續3 a每667 m2產量平均值分別為232.1 kg、275.4 kg，處理2較處理1（CK）每667 m2產量增加43.3 kg，與試驗處理表現一致。這說明增施該新型土壤調理劑能改良土壤，提升土壤質量，為花生提供均衡養分，從而實現增產。

2.2 施用該新型土壤調理劑對土壤理化性狀的影響

花生收獲后、小麥播種施肥前，連續3 a對不同試驗、示范地塊的耕作層進行土樣采集、檢測和化驗分析，養分含量檢測結果見表7、表8。

由表7可知，連續3 a增施該新型土壤調理劑，在試驗不同處理中，土壤中有機質、全氮質量分數沒有明顯提升；而有效磷、全鉀質量分數呈逐年增加態勢，處理2和處理3連續3 a有效磷質量分數平均值分別為29.3 mg/kg、30.0 mg/kg，較基礎土壤（CK）中有效磷質量分數（28.5 mg/kg）分別提升2.8%、5.5%；處理2和處理3連續3 a速效鉀質量分數平均值分別為121.3 mg/kg、124.3 mg/kg，較基礎土壤中速效鉀質量分數（117.7 mg/kg）分別提升3.1%和5.6%。

由表8可知，連續 3 a增施該新型土壤調理劑，在示范不同處理中，處理2較處理1（CK）土壤中有效磷、速效鉀檢測結果平均值分別提升4.9%、6.0%和9.6%，呈逐年增加態勢，與試驗不同處理中的土壤中有效磷、速效鉀質量分數化驗分析結果表現一致。這主要是因為土壤調理劑的施入能使土壤中陽離子交換量變大，提升了土壤的保肥供肥能力。

2.3 施用該新型土壤調理劑對土壤pH值的影響

土壤pH值與土壤諸多理化性質密切相關，對土壤中養分存在的形態和有效性、微生物活性、植物生長發育等都有很大影響。對試驗田、示范田不同處理耕作層進行土樣采集、檢測和化驗分析，土壤pH值檢測結果見表9、表10。

由表9可知，花生試驗田第1季、第2季、第3季處理2的土壤 pH值平均值分別為6.50、6.55、6.55，高于處理1（CK）的土壤pH值平均值；處理3的土壤 pH值平均值分別為6.61、6.62、6.63，高于處理1（CK）的土壤pH平均值。經t檢驗，處理2與處理1二者的土壤pH值差異（t=7.071gt;t0.01=4.604）、處理3與處理1（CK）二者的土壤pH值差異（t=14.363gt;t0.01=4.604）均達到極顯著水平。這說明連續增施該新型土壤調理劑，會對土壤酸堿度產生影響，能提高土壤pH值。

由表10可知，花生示范田第1季、第2季、第3季處理2的土壤 pH值平均值比處理1（CK）分別提升了0.19、0.13和0.21。經t檢驗，處理2與處理1（CK）二者的土壤pH值差異（t=6.959gt;t0.01=4.604）達到極顯著水平，表明連續增施該新型土壤調理劑對有酸化傾向的土壤能起到改善作用，且試驗、示范結果表現一致。

2.4 施用該新型土壤調理劑對土壤物理性狀的影響

土壤容重是指單位體積內的土壤質量，反映了土壤的密實程度；而孔隙度是指土壤中孔隙所占的體積與總體積之比，反映了土壤的透氣性和持水能力。連續3 a花生試驗田、示范田不同處理土壤容重檢測統計表見表11、表12；連續3 a花生試驗田、示范田不同處理土壤孔隙度檢測統計表見表13、表14。

綜合表11、表13可以看出，連續3 a增施該新型土壤調理劑的不同試驗處理中，第1季處理2、處理3土壤容重均值較相應年份處理1（CK）分別降低2.1%、4.9%，總孔隙度均值較相應年份處理1（CK）分別增加4.4%、7.7%；第2季處理2、處理3土壤容重均值較相應年份處理1（CK）分別降低2.8%、5.6%，總孔隙度均值較相應年份處理1（CK）分別增加10.1%、15.2%；第3季處理2、處理3土壤容重較相應年份處理1（CK）分別降低4.1%、7.5%，總孔隙度均值較相應年份處理1（CK）分別增加14.8%、20.0%。經t檢驗，處理2與處理1（CK）二者的土壤容重差異（t=3.606gt;t0.05=2.776）顯著，處理3與處理1（CK）二者的土壤容重差異（t=7.211gt;t0.01=4.604）達到極顯著水平。從以上數據可以看出，在試驗田增施該新型土壤調理劑和合理施肥，能改善土壤的物理性狀，并且隨著施肥量的增加和試驗時間的延長，效果也更顯著；而不施用土壤調理劑的處理1（CK），3 a土壤容重檢測均值由1.42 g/cm3、1.44 g/cm3增加到1.46 g/cm3，而總孔隙度均值由47.8%、45.5%降低到44.0%，土壤容易出現板結現象。

綜合表12、表14可以看出，連續3 a增施該新型土壤調理劑的不同示范處理中，第1季、第2季、第3季處理2土壤容重檢測平均值分別為1.37 g/cm3、1.36 g/cm3、1.35 g/cm3，較相應年份處理1（CK）分別降低3.5%、5.6%、6.9%；第1季、第2季、第3季處理2總孔隙度檢測平均值分別為51.5%、52.3%、53.0%，較相應年份處理1（CK）分別增加8.0%、9.0%、10.0%。經t檢驗，處理2與處理1（CK）二者的土壤容重差異（t=7.273gt;t0.01=4.604）達到極顯著水平。

通過以上分析可以看出，增施該新型土壤調理劑能使土壤變得疏松、土壤孔隙度增加、通透性增強，有利于土壤中水、肥、氣、熱的交換和微生物的活動，從而為作物根系吸收養分和水分提供良好的土壤條件。試驗、示范結果表現一致。

2.5 施用該新型土壤調理劑對土壤毛管持水量的影響

毛管持水量是土壤水分檢測的一個重要指標，其測定按土壤容重測定的采土方法，在試驗、示范田用環刀采取原狀土，帶回實驗室檢測。土壤毛管持水量（%）=土壤毛管孔隙度（%）/土壤容重。

第1季、第2季、第3季試驗處理中，土壤毛管持水量檢測結果見表15。由表15可知，第1季、第2季、第3季處理2土壤毛管持水量均值分別為310.0 g/kg、319.5 g/kg、324.5 g/kg，比相應年份處理1（CK）土壤毛管持水量均值分別增加1.1 g/kg、13.3 g/kg、15.9 g/kg；第1季、第2季、第3季處理3土壤毛管持水量均值分別為323.7 g/kg、328.9 g/kg、335.2 g/kg，比相應年份處理1（CK）土壤毛管持水量均值分別增加14.8 g/kg、22.7 g/kg、26.6 g/kg。經t檢驗，處理2與處理1（CK）二者土壤毛管持水量的差異（t=2.329lt;t0.05=2.776）不顯著，處理3與處理1（CK）二者土壤毛管持水量的差異（t=6.224gt;t0.01=4.604）達到極顯著水平，說明處理3能明顯提高土壤毛管持水量，改善土壤的保水性能。

第1季、第2季、第3季示范處理中，土壤毛管持水量檢測結果表16。由表16可知，第1季、第2季、第3季處理2土壤毛管持水量均值分別為323.1 g/kg、327.4 g/kg、334.5 g/kg，比相應年份處理1（CK）土壤毛管持水量分別增加14.6 g/kg、21.6 g/kg、25.4 g/kg。經t檢驗，處理2與處理（CK）二者土壤毛管持水量差異（t=5.908gt;t0.01=4.604）達到極顯著水平，與試驗田結果表現一致。

2.6 施用該新型土壤調理劑對土壤陽離子交換量的影響

陽離子交換量是評價土壤保水保肥能力的一個重要指標，是改良土壤和合理施肥的一項重要參考依據。連續3 a花生試驗田、示范田不同處理土壤陽離子交換量檢測統計表見表17、表18。

由表17可以看出，施用該新型土壤調理劑能有效增加土壤陽離子交換量，提高土壤保肥性能，處理3對土壤陽離子交換量的改良效果更加顯著。第1季、第2季、第3季處理3土壤陽離子交換量均值分別為23.2 cmol/kg、23.5 cmol/kg和23.8 cmol/kg，比相應年份處理1（CK）土壤陽離子交換量均值分別增加3.1 cmol/kg、4.1 cmol/kg和4.9 cmol/kg，增加幅度分別為15.4%、21.1%和25.9%；而第1季、第2季、第3季處理2土壤陽離子交換量均值分別為21.5 cmol/kg、21.9 cmol/kg和21.4 cmol/kg，比相應年份處理1（CK）土壤陽離子交換量均值分別增加1.4 cmol/kg、2.5 cmol/kg 和2.5 cmol/kg，增加幅度分別為7.0%、12.9%和13.2%。由以上分析可知，處理3土壤陽離子交換量增加值和增加幅度均優于處理2。

由表18可以看出，示范田施用該新型土壤調理劑后，第1季、第2季、第3季處理2土壤陽離子交換量分別為23.3 cmol/kg、23.7 cmol/kg和23.8 cmol/kg，比相應年份處理1（CK）土壤陽離子交換量分別增加3.2 cmol/kg、4.2 cmol/kg 和4.7 cmol/kg，增加幅度分別為15.9%、21.5%和24.6%，增幅明顯，與試驗分析結果一致。

2.7 施用該新型土壤調理劑對花生產量的影響

由表19、表20可以看出，試驗不同處理中，第1季處理3相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加41.2 kg，增幅達到17.5%；處理2相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加20.3 kg，增幅達到8.6%。經方差分析，第1季處理間F=356.69gt;F0.01=18，每667 m2產量差異達到極顯著水平。第2季處理3相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加45.6 kg，增幅達到19.5%；處理2相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加22.8 kg，增幅達到9.8%。經方差分析，第2季處理間F=154.2gt;F0.01=18，每667 m2產量差異達到極顯著水平。第3季處理3相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加49.0 kg，增幅達到21.1%；處理2相對處理1（CK）每667 m2產量均值增加26.0 kg，增幅達到11.2%。經方差分析，第3季處理間F=283.34gt;F0.01=18，每667 m2產量差異達到極顯著水平。

對示范不同處理中每667 m2產量結果（見表21）進行t檢驗分析，t=18.481gt;t0.01=4.604， 每667 m2產量差異達到極顯著水平。試驗田、示范田每667 m2產量分析結果表現一致，說明增施該新型土壤調理劑能使花生增產，處理3花生增產效果更加明顯，使原本肥力中等、土壤肥沃度相對不高的偏低收入田得到修復和提升，對改良障礙土壤效果顯著。

2.8 施用該新型土壤調理劑對花生生產經濟效益的影響

根據試驗田不同處理的經濟效益統計表（見表22）可以看出，在第1季、第2季、第3季花生試驗處理中，處理3投入產出比分別為1∶2.40、1∶2.66、1∶2.86，處理2投入產出比分別為1∶1.89、1∶2.12、1∶2.42。

根據示范田不同處理的經濟效益統計表（見表23）可以看出，第1季、第2季、第3季處理2投入產出比分別為1∶2.28、1∶2.44、1∶2.89。

試驗處理3與示范處理2的施肥設計配方相同，經濟效益分析結果也表現一致，說明花生試驗田、示范田常規施肥+每667 m2施供試土壤調理劑40 kg能增產增收，有利于增加農民收入。

3 結論

按照試驗、示范方案，每667 m2增施40 kg該新型土壤調理劑，能改善土壤理化性狀，對花生的增產效果明顯。增施該新型土壤調理劑，能使原本肥力中等、土壤肥沃度相對不高的偏低收入田得到修復和提升，具有一定的社會效益和經濟價值，能降低花生的病株率、提高單株成果率；對花生田土壤理化性狀的影響主要表現在降低土壤容重、增加土壤孔隙度、提升毛管持水量、增加土壤陽離子交換量等方面，能增強土壤的蓄水保肥能力。

綜上可知，常規施肥+每667 m2施供試土壤調理劑40 kg處理的投入產出比高，增產效果明顯。

參考文獻：

［1］農業農村部.肥料登記管理辦法［EB/OL］.（2022-01-07）［2024-06-05］.https：//www.gov.cn/zhengce/2022-01/07/content_5721287.htm.

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［3］農業部.土壤調理劑效果試驗和評價要求：NY/T 2271—2016［S］.北京：中國標準出版社，2016.

［4］馬衛東，李欽梅，張立軍.河南省鎮平縣耕地地力評價［M］.鄭州：黃河水利出版社，2017.

［5］王俊.一種多功能天然礦質肥料增效劑及其制備方法：CN202310607188.5［P］.2023-08-22.

A New Type of Soil Conditioner in Practical Application of Modern Agricultural Production

LU Jiawei

College of Modern Agriculture and Ecological Environment， Heilongjiang University， Harbin 150080， China

Abstract： To verify the application effect of a new type of soil conditioner （patent number： ZL02116774.5） in agricultural production， a peanut cultivation experiment was conducted in Zhenping County， Nanyang City， Henan Province from June 5， 2022 to September 26， 2024. The new product is made up of rhyolite， potash feldspar， dolomite and zeolite as the main raw materials， and is calcined at a high temperature of 1 200 ℃. It belongs to a multi element natural mineral fertilizer synergist， which is a broad-spectrum， pollution free and efficient product. It is rich in 53 elements such as phosphorus， potassium， calcium， silicon， sulfur， iron， boron， manganese， zinc， copper， molybdenum and selenium， which are necessary for crop growth， and has added phosphorus and potassium activating factors and cell activators. It is an ideal fertilizer synergist for the development of high yield， high quality， high efficiency， non toxic and pollution-free agriculture. The experimental results indicate that the application of the new soil conditioner can improve the soil and increase the crop yield， the bulk density is 6.25% lower than that of the control， the capillary water holding capacity is 6.95% higher than that of the control， and the cation exchange capacity is 20.7% higher than that of the control; It has no effect on the biological， physical and chemical properties of peanuts.

Key words： soil conditioner; summer peanut; fertilizer effect experiment; demonstration