雜鹵石對渭南市大荔縣棗園土壤的適用性研究

關鍵詞干旱區；雜鹵石；土壤肥力；棗園土；鉀肥中圖分類號S153 文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）08-0142-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.030

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AbstractInodertofrterexpreitsaplicableatureintypialnortheoileas，thesilofjujubeorcardinDaliCountyofSani Provincewasudasteaetoesechthagecaracteristisofsiliexesuchsalbleotasschangablelechangeablemagnesiumandavalblesulfurafterapplicationofpolyhalite.Teresultsshowedtatpolyhalitecouldsignificantlyincreasethe content of available potassium and available sulfur in jujube orchard soil by 6 1 . 2 4 % and 6 5 . 3 1 % ，respectively，which effectively improved the seriousortageoflblesulfurinjujubehardoilnddtpotetialtslowreleasompositeertliefortrjubeids try.Atthesameti，duetoeantagonsmefectsetwenpotassium，calium，potassuandmagnesiumlements，tecotentsofexchangeablecalcndechangeableagesiinslwereducdtodiferentdegrsIngeneal，teuseofolyiteinDaliadeven thearidadaaslasinothoudeerainertlitct，tesldedodtlt status，specialliotadefitlndipetatiooftisoksoduealatiosechofliee northernareaspeiallintenrthestdryfamingarea，andisof greatsignificanceforitsatioalutilizationndpopularatin.

KeyWordsArid areas；Polyhalite；Soil fertility；Jujubeorchard soil；Potassium fertilizer

我國的鉀鹽資源極為匱乏，對外依存度常年維持在 5 0 % 以上[]。雜鹵石 ： 是一種含鉀、鎂、鈣的硫酸鹽復合礦物，其組分含量分別為1 3 . 0 % K 2O、"0 . 1 3 . 3 %C a ， 4 . 0 % M g和2 1 . 3%" S2。我國四川、青海和湖北等地區第三系古地層和第四系現代鹽湖中雜鹵石廣泛分布，是重要的后備鉀鹽資源[3]。大部分雜鹵石經過簡單加工可作為一種復合肥直接作用于農作物，對小麥、水稻、油菜和烤煙等農作物有明顯的增產效果[4]。雜鹵石的肥力效果與土壤理化性質有一定關系，同時也會對土壤的營養狀況產生較大影響。雜鹵石對紅壤、磚紅壤和赤紅壤等酸性土壤的使用效果研究，發現其在赤紅壤中 含量接近可溶性鉀肥相關指標，而在磚紅壤中 含量超過可溶性鉀肥含量[5]巴西的酸性土壤區研究顯示，雜鹵石與MOP、SOP可以為甘蔗生長提供充足的養分，而相同條件下雜鹵石對番茄的效果顯著優于其他肥料[6]。雜鹵石通過增加土壤速效鉀、有效性鈣和有效性鎂提高土壤肥力，可提高云南文山州馬鈴薯產量和品質[7]，可有效提高昆明地區烤煙產量[8]。雜鹵石特殊的元素組合，對提高四川酸性土壤區茶葉的產量有顯著效果。通過對比雜鹵石、MOP（氯化鉀肥）和SOP（硫酸鉀肥）3種肥料對冬小麥和飼用玉米的作用，發現雜鹵石作為肥料能提升作物K和S的吸收率[9]。可見，在酸性土壤區雜鹵石通過提升土壤肥力，有效提高了經濟作物和糧食作物的產量及經濟效益。隨著雜鹵石使用率的提高，其適用性研究也逐漸從南方地區向北方地區。如采用全生育期溫室盆栽試驗對鄂西地區黃壤和紫色土上種植的小麥施用雜鹵石，發現小麥增產分別達 2 8 . 7 % 和 4 6 . 6 % ，這是由于提高了土壤及植株對 的吸收，特別提高了對S的吸收[10]。泰安棕壤玉米盆栽試驗結果表明，與硫酸鉀、氯化鉀和硫酸鉀鎂相比，使用雜鹵石提高了土壤K、Ca的含量，使玉米產量提高2 2 . 1 7% ～2 9 . 5 1 %" 。泰安地區的棕壤研究發現，雜鹵石能夠提高花生莢果質量及花生秧干質量，土壤S含量的提高應該是主要原因[2]。土壤中的有效硫含量影響作物的產量和品質，而雜鹵石的使用則改善了土壤有效硫缺乏的情況。

自20世紀90年代，陜西大荔縣引進冬棗至今，已成為享譽全國的“冬棗第一縣”，作為支柱產業，帶來了巨大的經濟收益[12]。大荔棗園土壤肥力評價顯示，農戶普遍存在化肥施用過量、不重視有機肥使用的情況，復合肥施用較多，容易出現養分投入過量導致環境污染和肥料浪費以及養分投入不足導致作物生理病害等問題，缺乏科學合理的施肥指導[13]。大荔冬棗園土壤有機質質量分數較低，而速效鉀質量分數偏高，并提出“重施有機肥，穩磷控氮鉀，噴施中微肥”的施肥原則[14]。大荔縣政府提出的冬棗秋季施肥建議中也提到，重施有機肥，穩磷控氮鉀，補充 和 等中微肥。雜鹵石不僅含有一定量的K而且含有 等土壤所需的中微量元素。典型北方地區雜鹵石的適用性研究較少。因此，筆者對大荔縣棗園土壤開展雜鹵石的適用性研究，旨在探索北方地區農業生產過程中雜鹵石對土壤養分的作用特征，為科學施用雜鹵石提供理論依據

1材料與方法

1.1試驗地概況大荔縣位于關中平原最東部，東鄰黃河，南依渭河，洛河從境內穿過，灌溉條件優越。屬典型的溫帶半濕潤半干旱季風氣候區，海拔 ，年均溫 ，降水量 ，日照 ，土壤質地包括黏土、砂壤土和石質砂礫土，相對肥沃，區域水、肥、氣、熱條件優良，是冬棗生長的理想地區[15]

1.2試驗設計雜鹵石適用性研究在大荔縣冬棗設施栽培大棚內開展，分別采集施用雜鹵石前后的土壤樣品，開展相關指標測試，分析雜鹵石對棗園土壤養分的作用特征。供試雜鹵石為市售雜鹵石粉，由以色列化工集團（ICL）生產，含1 3 . 0 % K20 ， 1 5 . 0%C a 0 ， 6 . 0 %M g 0和 4 2 . 5 % （204號 。

施肥沿用農戶傳統的根施方式，在距離樹根約 的位置挖一個長方形的施肥區，根據農戶以往的施肥量將 的雜鹵石均勻撒在根施區并用土覆蓋（圖1）。施肥后在未經任何施肥處理的空白土地選取5個點位（圖1），每個點位分別采集表層和下部 處的新鮮土壤樣品 共采集10件土壤樣品（2023年3月），每采完一個樣品，用自來水和紙巾將采樣工具沖洗擦干，避免各樣品間的混染。對以上10個樣品分別開展速效鉀、交換性鈣、交換性鎂以及有效硫4個指標的測試，獲取土壤養分背景。施肥后，農戶進行灌溉促進了雜鹵石在土壤中的溶解擴散，等肥料養分完全釋放后（2023年8月），在鄰近施肥區選擇4個點位（圖1），分別采集表層和下部 處的新鮮土壤樣品約 ，同樣每采完一個樣品，用自來水和紙巾將采樣工具沖洗擦干，避免各樣品間的混染。對以上8個土壤樣品分別開展速效鉀、交換性鈣、交換性鎂以及有效硫的測試，作為使用雜鹵石后的土壤指標。

個.個T未施肥區采樣點

1.3土壤指標測試方法速效鉀：NY/T889—2004；交換性鈣、鎂：NY/T1121.13—2006；有效硫：LY/1265—1999。以上指標均在陜西秦云農產品檢驗檢測有限公司開展，依據中華人民共和國農業行業相關標準執行。

2 結果與分析

2.1供試土壤相關背景值分析鑒于是對雜鹵石適用性的研究，因此針對性地測試供試土壤的速效鉀、交換性鎂、交換性鈣和有效硫4個指標。鉀作為農業生產過程中的三大元素之一，大荔縣冬棗產區土壤速效鉀特征研究較多，研究顯示，大荔縣棗園耕層土壤（ 速效鉀平均含量達 ，高水平占比 5 0 . 6 8 % ，普遍超過 全縣土壤速效鉀含量處于較為豐富甚至過量的水平。所選設施大棚內的供試土壤速效鉀平均含量達 （表1），中位數 ，超過果園土壤養分分級標準中速效鉀V級 的豐富標準，符合研究區鉀含量過高的情況。

氮磷鉀化肥的施用增加農作物產量，提高復種指數，導致土壤及植物缺乏鎂素和鈣素的現象日益普遍，尤其是在砂質土壤中[17]。我國土壤中有效鎂含量均值為 ，范圍為 1 . 2～4 ～ 4 6 9 . 0" m g / k g" ， 4 6 %的土壤有效鎂含量比較豐富，2 1 % 的土壤含量較為缺乏[18]。根據全國第二次土壤普查中關于鎂的規定，土壤交換性鎂含量 即為豐富。由表1可知，供試土壤交換性鎂平均含量 表明棗園土壤鎂過量。交換性鈣是作物可以利用的有效態鈣之一，我國北方地區由于碳酸鈣含量豐富，鈣含量在 1 % 210 % ，淋溶作用較弱，不同土壤和作物類型中土壤交換性鈣含量差異較大[19]。大荔縣 5 9 . 2 % 的農戶棗園土壤有效鈣含量為 的適量水平[20]（表2）。供試土壤平均交換性鈣為 ，基本滿足需求（表1）。硫作為第五大營養元素，需求量僅次于氮磷鉀鈣，供試土壤有效硫平均含量為 （表1）。參照《土地質量地球化學評價規范》（DZ/T0295—2016），對該試驗田土壤硫含量進行豐缺評價：S含量 為超標區； 為豐富區， 為較豐富區； 為中等區； 為較缺乏區；小于 為缺硫區。棗園土壤有效硫處于極度缺乏狀態，這可能會影響棗樹狀態及冬棗品質。就土壤元素豐缺標準而言，試驗田土壤速效鉀、交換性鎂超標，交換性鈣基本滿足所需，有效硫極度缺乏。這應該與農戶長期的施肥習慣以及各元素間的相互作用有密切關系。

2.2施用雜鹵石后土壤相關指標變化對僅施用雜鹵石的土壤樣品開展相關指標測試，結果發現，施用雜鹵石后土壤速效鉀平均含量由 提升至 （表3），增幅達 6 1 . 2 4 % ，表明雜鹵石作為含鉀復合肥，能有效增加土壤鉀含量，有成為棗園土壤鉀肥的潛力。交換性鎂由 降低至 ，有效改善了棗園土壤交換性鎂含量偏高的情況。但交換性鈣平均含量由 降至 ，導致土壤鈣含量處于較缺水平（表3）。土壤硫的來源有限，供試雜鹵石中 占比達 4 2 . 5 % ，顯著提高了土壤有效硫含量，平均值由 提升至 ，增幅達 6 5 . 3 1 % ，表明雜鹵石能有效補充研究區土壤有效硫。

就該研究選擇的設施大棚土壤養分狀況而言，雜鹵石的使用能顯著提升土壤鉀、硫含量，但交換性鈣、鎂不增反降，其原因值得進一步分析。雖然試驗田鉀含量較為豐富，但大荔冬棗產區土壤仍有 2 1 . 3 0 % 的缺鉀（表2）。盡管大荔縣棗園土壤呈弱堿性，但該研究仍表明雜鹵石在補充研究區土壤鉀、硫方面的潛力，為應對我國鉀鹽資源的嚴峻局面，在北方偏堿性缺鉀、硫土壤區值得進一步開展雜鹵石適用性研究。

3討論

3.1雜鹵石對土壤速效鉀的影響 鉀是植物生長必需的三大營養元素之一[21]，作物通過鉀離子吸收運輸機制來維持正常的生理代謝功能，通過控制鉀離子的進出影響細胞滲透壓、改變細胞體積、調節作物光合作用及蒸騰作用。速效鉀是土壤中能夠被植物直接吸收利用的鉀素，可以增強作物的抗寒性，有助于維持作物細胞的正常含水量，對作物抵抗不良環境也具有積極作用，促進蛋白質合成和糖的代謝，鉀素可顯著提高果棗的產量和品質，特別是在果實膨大期鉀可明顯提高產量和品質，提升糖酸比[22]。但棗樹對鉀的需求量有限，適量的氮磷鉀肥料配比可對棗果的縱橫徑、維生素C含量、可溶性糖含量、黃酮含量起到積極作用[23]。正是由于鉀對農作物及經濟作物的重要作用，極易導致農戶重施鉀肥以及在冬棗膨大期重施高鉀肥，又由于棗樹對鉀的需求有限，最終導致棗園土壤速效鉀含量普遍嚴重超標，造成鉀的浪費[24] 。

速效鉀含量在施肥前后的變化表明，雜鹵石能提高大荔縣富鉀偏堿性棗園土壤的速效鉀，可作為大荔冬棗產業的潛在鉀肥資源。對山東省淄博市和平度市的缺鉀和富鉀農田系統化地探索雜鹵石的適用性，發現雜鹵石能提高 6 3 . 9 8 % 缺鉀農田的速效鉀，同時補充交換性鈣和交換性鎂[25]。該研究表明雜鹵石在偏堿性土壤區有條件下的適用性，對雜鹵石在我國北方地區的進一步推廣應用有較好的啟發意義。

3.2雜鹵石對棗園土壤交換性鎂、鈣的影響鈣是植物生長發育所必需的中量元素，需求量僅次于氮和鉀，經濟作物植株及其果實鈣元素的含量，直接影響果實的外觀和品質[26]。由于土壤中鈣的貧乏會直接引起果實中鈣素缺乏，容易引發農作物病害，如苦痘病、痘斑病、水心病和果皮開裂，同時可能誘發并加重真菌類病害的發生，嚴重影響果實的商品價值。冬棗作為經濟作物，果實的內在品質和品相直接關系其商品價值，影響市場競爭力和農民收益。大荔棗園土壤中交換性鈣平均含量僅 ，這應該是大荔冬棗儲存期偏短、不易長途儲存運輸的重要原因。然而雜鹵石處理后，大荔棗園土壤中鈣含量并未增加，均值降低至 。農業生產中普遍存在施肥過量問題，土壤中過量的鉀會直接抑制作物對鈣的吸收，過量的磷肥易生成難溶性磷酸鈣，從而導致鈣肥與磷肥同時流失[14]。大荔縣土壤呈弱堿性，鈉離子豐富，導致鈣離子的交換性差，使土攘及作物吸收不到足夠的鈣[13]。棗園土壤速效鉀含量長期超標，且該研究雜鹵石的施肥處理過程將速效鉀含量提高了6 1 . 2 4 % ，進一步加重了速效鉀含量過高的問題。元素間的拮抗作用，特別是鉀、鈣的拮抗作用應該是使用雜鹵石后土壤交換性鈣輕微降低的主要原因。表明研究區雜鹵石的使用應該嚴格根據土壤營養狀況開展，更適合于缺鉀的棗園土壤，否則不僅會加重鉀含量超標問題，并會發生連鎖反應降低本需要提高的鈣含量。

鎂是土壤中重要的中量營養元素，也是主要的堿金屬元素，關乎土壤礦質養分平衡和酸堿性[27]，以葉綠素的組成成分參與光合作用，也是植物體內多種酶的活化劑，與作物產量和品質直接相關[28]。交換性鎂是指被土壤膠體表面電荷吸附并能被其他陽離子代換的鎂，是衡量土壤中鎂豐缺程度的重要指標。雜鹵石施肥處理后大荔縣棗園土壤中交換性鎂平均含量由 降低至 ，降幅達4 3 . 5 6 % ，顯著改善了棗園土壤交換性鎂過量的情況。鉀、鈣、鎂元素之間存在非常復雜的相互關系，在質外體交換位點上鈣、鎂間有競爭，以及在液泡負電荷平衡中其能夠相互轉換[29]。同時，研究證實隨著鉀肥施用量的增加，土壤中交換性鎂含量降低[30-31]，，而這源于“陽離子競爭效應”，鉀是一價離子，土壤膠體對其吸持能力比對鎂小，但當這兩類離子同時存在于膠體的交換位置時，交換性鎂則被迫進入雙電層的內層，從而降低了交換性鎂的活性[32]。研究發現，土壤中可交換的鎂含量與可交換的 之間存在非常顯著的負相關關系。對該研究施用雜鹵石前后交換性鎂與 對比分析，二者確實存在負相關性，特別是施用雜鹵石后負相關性進一步顯著增強，表明施用雜鹵石后棗園土壤速效鉀的大幅增高，同樣強化了鉀、鎂元素間的拮抗作用，導致交換性鎂降低。其降幅遠超交換性鈣的降幅特征，證實鉀、鎂的拮抗作用強于鉀、鈣。盡管雜鹵石的使用減緩了棗園土壤交換性鎂過量問題，但因為土壤鉀過量導致的鉀、鎂間的強拮抗現象，在雜鹵石的應用過程中需要關注。

3.3雜鹵石對棗園土壤有效硫的補充分析有效硫是指土壤中能夠被作物直接吸收利用的硫，土壤中的有效硫可以促進植物生長發育，特別是對于蛋白質的合成和植物細胞的分裂，通過促進新陳代謝和各元素的運轉保障植株的旺盛，同時還能改善作物品質，增強抗旱能力[33]。隨著植物營養元素研究的持續深人，研究者逐漸意識到硫對于植物和果實的重要性，硫已成為繼氮、磷、鉀之后植物所需的第四大營養元素[34]，但大荔冬棗產區土壤有效硫的研究鮮見報道。植物生長所需硫主要來源于土壤硫，在土壤-植物系統中有 9 5 % 以上的硫貯存于土壤中，并主要通過根系對土壤中硫酸根形態的硫吸收而獲得[35]。土壤硫的豐缺直接關系植株和果實硫含量的高低。

大荔縣棗園土壤有效硫平均含量為 ，遠低于世界土壤中硫的平均值（ ），根據土壤中硫的養分等級可知，大荔縣棗園土壤硫小于 ，處于嚴重缺乏狀態。農田土壤系統、植物生態系統與大氣之間始終處于硫化物吸收、釋放過程，趨于一個動態平衡體系[36]。土壤中硫通過作物收獲物、未還田的植物秸稈、地表徑流、土壤侵蝕與淋失、土壤與植物釋放的揮發性含硫物質等方式輸出硫；而大氣中的含硫化合物經干濕沉降過程進人土壤，通過施肥、灌溉、植物殘落物以養分形式歸還土壤中損失的硫[37]土壤有機碳含量低則硫含量少，反之土壤有機碳積累增加，土壤硫含量增加[38]。研究發現大荔縣棗園土壤施肥過程重復合肥等化肥的使用，有機肥農家肥的使用嚴重缺乏[39]。設施大棚種植方式隔絕了大氣干濕沉降過程對土壤硫的補給，阻斷了硫在整個生態系統中的正常循環過程。表明大荔縣棗園土壤硫的來源非常有限，多種因素綜合作用導致研究區土壤嚴重缺硫。該研究試驗田位于大荔縣龍賈村，灌溉水為直接抽取的黃河水，黃河因為流經干旱沙漠區和黃土區等，是一條具有高 濃度和重硫同位素組成的世界級大河[40]。棗園土壤中有限的硫可能主要源于抽取黃河水的灌溉過程。經過雜鹵石施肥處理后，大荔縣棗園土壤硫的平均含量提高至 ，增幅達 6 4 . 8 2 % ，各采樣點有效硫均大幅增高，直接使棗園土壤硫含量達到豐富水平。表明雜鹵石在補充大荔縣棗園土壤有效硫含量方面的潛力。

4結論

雜鹵石可顯著提高大荔縣棗園土壤速效鉀和有效硫含量，平均提高幅度分別達 6 1 . 2 4 % 和 6 4 . 8 2 % ，能有效改善棗園土壤有效硫嚴重不足的情況，進而提高冬棗植株營養狀況乃至冬棗品質，有潛力成為大荔縣冬棗產業重要的中微肥。由于元素間的拮抗作用等導致雜鹵石使用過程中可一定程度降低、稀釋棗園土壤中的交換性鎂和交換性鈣含量，特別是王壤速效鉀含量的提升，會引起鉀、鎂的強拮抗作用，導致交換性鎂出現 4 3 . 5 6 % 的降幅。雜鹵石作為一種中量元素肥料，在大荔縣乃至北方偏堿性土質區使用需嚴格根據土壤養分情況合理使用，對缺鉀地區的土壤使用效果更理想，

該研究僅針對富鉀棗園開展了研究，證明了雜鹵石的潛力，后續要對缺鉀棗園開展更細致的工作，以期獲得更精確全面的認識。基于大荔棗園土壤速效鉀普遍過高的情況，農戶應控制在果實膨大期對棗樹沖施高鉀肥，合理補充礦物質肥料和有機肥，增加土壤有效硫等微量元素含量，改善土壤營養狀況，提升冬棗產業經濟效益。在以雜鹵石為代表的鉀鹽鉀肥供給側結構多元化的背景下，加大土壤營養狀況調查研究，提供精細化的合理施肥方案，高效利用鉀肥等肥料資源，在肥料消費側減少資源浪費，雙管齊下是應對我國鉀鹽資源嚴峻局面乃至保障糧食安全的重要舉措。

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