梅國紅 王成科* 姚月平 孫志崗 馬紅麗
(1 上海市金山區農業技術推廣中心 201599;2 上海市金山區農業學校 201599)
為評估土壤修復劑的施用效果,筆者受上海聯業農業科技有限公司委托,于2016 年12 月至2019年2 月在金山區開展施用土壤修復劑在酸性土壤重茬青菜上的田間肥效試驗,以期為土壤修復劑的推廣應用提供科學依據。現將相關試驗結果報道如下。
試驗設在上海市金山區張堰鎮上海潤靜果蔬種植專業合作社內進行,土壤類型為青黃泥,pH 5.13,土壤有機質含量為2.82%、全氮含量為0.24%、速效磷含量為62.4 mg/kg、速效鉀含量為108.5 mg/kg。
供試作物為青菜,分別于2016 年12 月—2017年 2 月、2017 年 12 月— 2018 年 2 月和 2018 年 12 月—2019 年2月連續3 年種植,種植株距均為30 cm,每667 m2移栽密度均為7 000 株。供試肥料為土壤修復劑(上海聯業農業科技有限公司,有效菌為巨大芽孢桿菌、側孢短芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和哈茨木霉,生物量≥10億個/g,有機質含量≥15%)。
試驗設處理:(1)常規施肥;(2)常規施肥+每667 m2撒施含土壤修復劑50 kg 的滅活基質;(3)常規施肥+每667 m2撒施土壤修復劑50 kg。每處理重復3次,隨機區組排列,小區面積為30 m2。試驗地塊為長方形,小區間設1 m 寬的保護行,其他田間管理按常規進行。
試驗期間對土壤pH、全鹽含量、陽離子交換量和青菜農藝性狀、品質及產量進行檢測,利用SPSS 13.0、Excel 2007 對檢測數據進行統計分析,并采用LSD 法進行多重比較。
土壤pH能直接影響土壤中養分存在的狀態、轉化和有效性,從而影響土壤氮、磷等元素的礦化、固定和吸收。由表1可知,與常規施肥處理相比,處理(2)、處理(3)種植三茬青菜后的土壤pH均顯著提高。其中,2017年2月調查結果顯示,處理(2)、處理(3)的土壤pH 分別較常規施肥處理提高9.0%、13.7%;2018 年2 月調查結果顯示,處理(2)、處理(3)的土壤pH分別較各自的前茬提高11.7%、11.7%;2019 年2 月調查結果顯示,處理(2)、處理(3)的土壤pH 分別較各自的前茬提高4.2%、0.8%。以上結果說明,當土壤pH 偏低時,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質均對提高土壤pH 的作用顯著,而當土壤pH 接近中性時,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質均對提高土壤pH 的作用開始減弱。

表1 不同處理對土壤pH的影響
土壤陽離子交換量(CEC)是土壤的基本特性和主要肥力影響因素之一,直接反映土壤保蓄、供應和緩沖陽離子養分的能力。由表2可知,隨著土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質的施用,土壤pH逐漸升高,土壤中可變負電荷增加,進而導致土壤陽離子交換量也有不同程度的增加,土壤保肥能力得到改善。同時,據2018年2月、2019年2月調查,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質兩處理的土壤全鹽含量已趨于穩定。

表2 不同處理對土壤全鹽含量、陽離子交換量的影響
青菜均于每年2月上旬收獲,收獲時每小區定點考察5 株青菜,記錄青菜株高、葉綠素含量和單株重。由表3可知,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質兩處理的青菜株高、葉綠素含量、單株重均較常規施肥處理有不同程度的提高,其中,施用土壤修復劑處理對青菜農藝性狀的提高效果要優于施用含土壤修復劑的滅活基質處理。

表3 不同處理對青菜農藝性狀的影響
由表4可知,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質對青菜品質均有一定的提高作用,相比常規施肥,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質均能有效提高青菜的維生素C 和可溶性糖含量,同時能有效降低青菜中的硝酸鹽含量,其中,施用土壤修復劑處理對青菜品質的提升效果要優于施用土壤修復劑的滅活基質處理。
由表5可知,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質兩處理的三茬青菜產量均極顯著高于常規施肥處理,3 年3 個處理間青菜產量差異均達極顯著水平。其中,施用土壤修復劑處理的三茬青菜產量分別比常規施肥處理增產13.5%、17.7%和14.4%,施用含土壤修復劑的滅活基質處理的三茬青菜產量分別比常規施肥處理增產7.0%、10.1%和7.9%。

表4 不同處理對青菜品質的影響

表5 不同處理對青菜產量的影響
連續三年的試驗結果表明,當土壤偏酸時,施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質均能顯著提高土壤pH,且施用土壤修復劑對土壤pH 的改善效果要優于施用含土壤修復劑的滅活基質,但當土壤pH 趨于中性時,兩者對土壤pH 的改善作用開始減弱。連續施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質均可提高土壤交換性陽離子含量,改善土壤保肥能力,且土壤全鹽含量也逐漸趨于穩定,土壤鹽漬化風險較低。施用土壤修復劑和含土壤修復劑的滅活基質不僅能增加青菜株高、葉綠素含量和單株重,還能提高青菜的維生素C 含量和總糖含量,降低青菜的硝酸鹽含量,進而提高青菜品質,同時對青菜產量有極顯著的提高作用。綜上,施用土壤修復劑對酸性土壤的修復效果顯著,對青菜的品質和產量也有一定的提高作用,該技術可在酸性土壤上大面積推廣應用。