蔬菜地土壤酸化治理研究初報

李戎 彭文學 向華輝 周成林

摘 要 2014—2016年，重慶市九龍坡區以“測土配方施肥技術”為基礎，土壤相關理化指標背景值測定結果為依據，“配方施肥+肥料調節劑”和施用方法選擇為手段，采用對比研究的方法，就相同的配方肥增施不同肥料調節劑，在蔬菜種植過程中，對土壤酸的容量、強度、組成及其修復效果進行了田間小區試驗研究和大田試驗示范。增產效率和酸化土壤改良效果表現：“田師傅”和“天脊調理劑”最好，其中，在增產效果上，“天脊調理劑”稍優于“田師傅”，而在酸化土改良效果方面，初期試驗結果是“田師傅”優于“天脊調理劑”；“鈣鎂磷肥”對酸化土壤的改良效果明顯優于“施地佳”，且具有更長的后續效應，二者在增產效果上相近。

關鍵詞 蔬菜地；土壤酸化；土壤改良；肥料調節劑

中圖分類號：S156 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.4.010

2014—2016年，為保障農業可持續性發展，改善農業生產條件，修復已退化農地土壤，九龍坡區農業技術推廣站就本區蔬菜基地嚴重退化（酸化）問題土壤進行了改良和修復性研究。按照“利用中保護，利用中修復”的原則，本項目以“測土配方施肥技術”為基礎，土壤相關理化指標背景值測定結果為依據，“配方施肥+肥料調節劑”和施用方法選擇為手段，采用對比研究的方法，就相同的配方肥增施不同肥料調節劑，在蔬菜種植過程中，對土壤酸的容量、強度、組成及其修復效果進行了田間小區試驗研究和大田試驗示范。

1 材料與方法

1.1 小區試驗研究

1.1.1 試驗用地

試驗小區1：選用金鳳鎮凈慈寺村八社，唐文軍租賃地，土壤類型是由侏羅紀沙溪廟組（J2s）紫色母質發育的強酸性土壤“紫黃泥夾白鱔泥土種”（水改旱），土壤質地為“重壤—輕黏土”。

試驗小區2：選用金鳳鎮凈慈寺村八社，牟代平租賃地，土壤類型是由侏羅紀沙溪廟組（J2s）紫色母質發育的強酸性土壤“紫黃泥夾白鱔泥土種”（水改旱），土壤質地為“輕黏土”。

試驗小區土壤的其他基本理化性質見表1。

1.1.2 小區設計

試驗小區1、2均采用完全對比試驗，設5個處理（4個肥料“調節劑+配方肥”，以配方肥小區為對照），3次重復；小區規格：長×寬為3.5 m×2.2 m，面積為7.7 m2；共15個小區。種植作物為“適花菜心”（生長期80 d），連續種植4季（“試驗小區2”僅完成2季有產連續試驗）。配方肥選用華強化工集團生產的“高塔復合肥料”，N、P、K質量比為25∶10∶18，各肥料調節劑品種用量及主成份含量分別見表2、表3、表4。

1.1.3 小區處理實施

1.1.3.1試驗小區1

第一季：2015年2月10日，將雞糞5.77 kg（667 m2用量500 kg，下同）施于小區后翻耕；2月12日，按“表2”施用量折算后，將50%的配方肥和全量肥料調節劑作為底肥施入各處理中；2月26日，將菜心種籽直播于各小區。剩余的50%配方肥于作物生長盛期作為追肥施入各小區。2015年4月23日，田間收、測產量（生長期共計56 d）。

第二季：2015年5月25日，將雞糞5.77 kg和50%的配方肥施入小區后翻耕；5月28日，直接將菜種直播于各小區（未加肥料調節劑處理）。剩余的50%配方肥于作物生長盛期作為追肥施入各小區。2015年6月4日，田間收產（生長期共計37 d）。

第三季：2015年6月10日，將雞糞5.77 kg、50%的配方肥和全量肥料調節劑施于小區，翻耕；6月22日播種。剩余的50%配方肥用作追肥。8月14日，田間收產（生長期53 d）。

第四季：2015年8月16日，將雞糞5.77 kg和50%的配方肥施入小區后翻耕；8月19日，各小區按相同規格將菜苗植入土中（未加肥料調節劑處理）。剩余的50%配方肥用作追肥。9月23日，田間收產（田間生長期35 d）。

1.1.3.2試驗小區2

共進行3季連續種植試驗，其中：2季為“適花菜心”，1季為“瓠子瓜”（未收產）。

第一季：2015年3月24日施肥并播種菜心種籽，5月4日田間收產測產，施肥方式同“試驗小區1”的“第一季”。

第二季：2015年5月20日施肥并移栽“瓠子瓜”，未收產，施肥方式同“試驗小區1” 的“第二季”。

第三季：2015年9月15日施肥并播種菜心，10月26日田間收產測產，施肥方式同“試驗小區1” 的“第一季”。

各試驗區、各處理和各生長季均按常規進行相同的除草、松土、病蟲害防治等田間管理。

1.2 大田試驗示范

1.2.1 試驗用地

共設置3個大田試驗區，分別是金鳳鎮凈慈村“唐文軍租賃地”（7 333 m2）、“牟代平租賃地”（6 533 m2）和“唐國林租賃地”（4 133 m2），土壤基本理化性質大致相同；區域土壤類型仍為侏羅紀沙溪廟組（J2s）紫色母質發育的強酸性土壤“紫黃泥夾白鱔泥土種”，土壤質地“重壤—輕黏”，土壤基本理化性質見表1。

1.2.2 試驗處理

在3個大田試驗區分別各選擇9個地塊（每個地塊面積不小于667 m2，以實測面積為準）用作大田試驗示范。

大田試驗一（配方肥+肥料調節劑大田示范）：在大田栽培條件下，印證并示范小區試驗效果。具體做法是在“唐文軍租賃地”和“牟代平租賃地”內各選擇5個地塊，按小區試驗相同處理和實施方式，并與小區試驗同步進行大田栽培。

大田試驗二：分別在“唐文軍租賃地”和“牟代平租賃地”內各選擇4個地塊以及“唐國林租賃地”的4個地塊，用于有機肥及有機調理劑對酸化土壤改良效果初探試驗，具體處理見表5。仍以“高塔復合肥料”，按50 kg·667 m-2的用量作為本試驗基礎配方肥在每個生長季使用。

大田試驗三（其他大田試驗處理）：進一步印證小區試驗在不同作物類型的應用上對土壤酸化改良和產量效果；同時，廣泛選擇研究酸化土壤技術和方法，在選定物質類型小區及大田示范研究的基礎上，擴展研究范圍。具體處理見表6。

2 結果與分析評價

2.1 小區試驗產量結果比較

小區試驗產量結果見表7、表8。

由表可見，各處理較常規配方肥（空白）單獨施肥均表現出不同程度的增產效果；其中，以“田師傅”和“天脊調理劑”2種肥料調節劑增產效果最好；“鈣鎂磷肥”和“施地佳”在2個試驗區表現出不同的增產效果，“鈣鎂磷肥”在“試驗小區2”的效果優于“試驗小區1”，其原因可能與“試驗小區2”的土壤更酸，鹽基飽和度更低，同時有效磷含量不如“試驗小區1”高有關（參見表1）；“鈣鎂磷肥”在增加有效磷的同時，增加土壤鹽基飽和度，提高土壤pH值的效果較“施地佳”更好。

2.2 大田試驗產量結果比較

2.2.1 “配方肥+肥料調節劑”各大田試驗區產量結果

由表9可見，配方肥+各種肥料調節劑在大田栽培條件下的增產趨勢與小區試驗效果大致相近，即：“天脊調理劑”“田師傅”增產效果最好，其次是“鈣鎂磷肥”，最差的是“施地佳+菌肥”。在大田試驗條件下，“天脊調理劑”的效果更優于“田師傅”，其原因可由表4主要成份含量得以解釋。

2.2.2 大田試驗二（有機復合肥及調理劑）產量結果比較

由表10可見，各有機復合肥和調理劑處理較單一施用配方肥均有不同程度的增產效果，其增產率高低為：大榮調理劑>好陽光有機肥>益禾有機肥。

2.3 酸化土壤改良效果

據土壤學理論，土壤酸堿性變化過程主要發生在以土壤膠體為載體的陽離子交換性能變化過程中，因此，在表達各種肥料調節劑配合配方肥施用后對酸化土壤的影響時，可重點選擇土壤pH值變幅，土壤交換性鈣、鎂增加量，土壤交換性酸水平降幅和鹽基飽和度大小。各調節劑處理對各供試區（包括小區、大田試驗）土壤上述指標的影響見表11。

2.3.1 土壤pH值變化

土壤pH值又稱為“土壤酸強度”，它取決于土壤膠體吸附的H+和Al3+（二者之和稱為交換性酸，又稱“土壤酸容量”）在一定交換量水平條件下所能電離出的H+活度大小，這就是說，pH值只表明該土壤酸的強度大小而不能體現土壤酸的總量有多少。因此，酸性土壤的改良關鍵在于：1）降低土壤交換性酸的總量；2）改變土壤交換性酸的構成，從降低土壤酸的電離度達到降低土壤酸強度（提高土壤pH值）的目的。由表11可見，各肥料調節劑處理中，土壤pH值增加最為明顯的是“田師傅”處理，而其他處理從統計學意義上改變不明顯，究其原因，主要在于酸性土壤的改良需要一個相對長期的過程，僅一個種植季（不足一年）是難于顯現出明顯結果的。建議進行相對較長時間的定位試驗。

2.3.2 土壤交換性Ca2+變化

就南方地區紫色土壤來說，土壤交換性鈣含量的高低對土壤總鹽基水平（鹽基飽和度）起著決定性影響，土壤交換性Ca2+的增加，對于降低土酸容量（交換性酸）和改變交換性酸的構成具有重要意義。由表11可以看出，各處理交換性Ca2+平均增加量順序為：“田師傅”>“天脊調理劑”>“常規施肥”>“施地佳”>“鈣鎂磷肥”。

2.3.3 土壤交換性Mg2+變化

交換性鎂在土壤交換性陽離子構成中盡管比例較低，但它除了是植物鎂營養的主要來源之外，還影響到交換性酸的電離度水平，因此，提高土壤交換性鎂含量，在一定程度上也能達到改良酸化土壤的目的。由表11可以看出，各肥料調節劑處理中，交換性鎂改變平均大小順序為：“鈣鎂磷肥”>“天脊調理劑”>“田師傅”>“施地佳”>“常規施肥”。

2.3.4 土壤交換性酸變化

對于酸化土壤的改良，最直接有效的結果是降低土壤交換性酸總量。由表10可以看出，各處理經一季作物栽培后，土壤交換性酸相對于試驗前降低的平均效果順序為：“田師傅”>“天脊調理劑”，其他處理尚未表現出降低作用。

2.3.5 土壤鹽基飽和度

土壤陽離子交換性能指標和土壤鹽基飽和度的大小最能體現土壤的酸堿特征，也最能說明酸化土壤改良的效果。一般來說，鹽基飽和度大于80%，土壤表現為“中性—石灰性土”特征（pH>6.5）；鹽基飽和度在70%～80%，土壤表現為弱酸性（5.5“天脊調理劑”>“鈣鎂磷肥”>“常規施肥”>“施地佳”。

2.4 各供試肥料調節劑綜合試驗效果評價

根據各供試肥料調節劑小區和大田試驗結果指標評價，無論從增產效率和酸化土壤改良效果均表現為：“田師傅”和“天脊調理劑”最好，其中，在增產效果上，“天脊調理劑”稍優于“田師傅”，而在酸化土改良效果方面，初期試驗結果是“田師傅”優于“天脊調理劑”；“鈣鎂磷肥”對酸化土壤的改良效果明顯優于“施地佳”，且具有更長的后續效應，二者在增產效果上相近。

2.5 有機復合肥及其他調節劑對酸化土壤改良效果

“大田試驗二”其他復合肥及調節劑處理因土壤樣品采集不規范、不完整，導致對“大田試驗二”涉及的各處理改良酸性土壤的效果無法作出相應評價。（責任編輯：丁志祥）