不同追肥處理對大棚酸性土壤養分含量及樹仔菜生長的影響

鄧愛妮 吳彬 謝軼 王秀蘭 趙敏

摘? ? 要：以大棚樹仔菜為試材，分別施用復合肥和酸性土壤改良營養液追肥，比較分析2種不同追肥處理對樹仔菜嫩梢產品農藝性狀、品質、產量和土壤有效養分含量的影響，為改善大棚酸性土壤環境、樹仔菜化肥減施增效等提供理論依據。結果表明，酸性土壤改良營養液追肥處理的試驗區土壤pH值提高了 0.69個單位;試驗區土壤有效磷含量變化趨勢與對照區的差異顯著，而有機質、有效磷、速效氮和速效鉀含量變化趨勢與對照區的差異不顯著;酸性土壤改良營養液追肥處理的樹仔菜嫩梢樣品可食部分節桿長度、直徑顯著高于對照區，葉片數和分枝數顯著低于對照區，單株質量差異不顯著;同年6—12月試驗區樹仔菜產品總產量比對照區提高了6.90%，樣品中蛋白質和維生素C含量比對照區分別提高了19.7%、31.2%，鎘含量比對照區的降低了25.9%。

關鍵詞：樹仔菜;大棚酸性土壤;改良營養液;有效養分;產量;品質

中圖分類號：S647? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1673-2871（2020）01-042-06

Abstract： In order to improve the acidic soil environment of the greenhouse and provide the theoretical basis for reducing fertilizer application and increasing effect of Sauropus androgynus， the Sauropus androgynus was used as material in this study， the compound fertilizer and acid soil improved nutrient solution were applied， the effects of the two different treatments on the agronomic characters， quality and yield of young shoots and soil available nutrient content were investigated. The results showed that application of acid soil improved nutrient solution could increase the soil pH by 0.69， the soil available phosphorus was significantly improved compared with control， while the soil organic matter， available nitrogen and potassium were found no significant difference compared with control. After treated by the acid soil improved nutrient solution， the length and diameter of the young shoots were significantly higher than those of the control， the number of leaves and branches were significantly lower than those of the control， while but there were no significant differences with the single plant weight between the treatment and control. After treated by the acid soil improved nutrient solution， the Sauropus androgynus yield in treated plot was 6.90% higher than that of? the control， the contents of protein and vitamin C in Sauropus androgynus were increased by 19.7%， 31.2% respectively compared with control， the Cd content of Sauropus androgynus sample in the treated plot was 25.9% lower than that of the control plot.

Key words： Sauropus androgynus; Greenhouse acid soil; Improved liquid fertilizer; Available nutrient; Yield; Quality

蔬菜大棚栽培是當前設施農業的主要模式[1]，與露地栽培比較，大棚栽培的優勢為減少天氣對蔬菜種植的影響，劣勢為化肥、農藥的使用量大[2-3]。樹仔菜（Sauropus androgynus （L.） Merr.）是海南的特色蔬菜之一，因富含蛋白質、維生素C、纖維素等營養成分及其特殊的口感，逐漸成為海南中部山區的支柱產業，其大棚栽培在海南省各個地區都有大面積開展。樹仔菜是一年多次采摘的多年生經濟作物，施肥是保證樹仔菜正常生長和提高產量、品質的重要措施之一[4]，目前施肥主要是以施用尿素、復合肥等速效化肥為主[5]。由于樹仔菜多年連作，施肥種類單一或長期大量使用化肥，而且大棚環境封閉，空氣流動性差[6]，表層鹽漬化易產生土壤板結、土壤pH值下降、土壤養分不平衡等現象，從而引起樹仔菜產量和品質降低，病蟲害加重，連作障礙突出，嚴重制約了樹仔菜的生長。研究表明土壤pH值降低，土壤中正電荷增加，對鉀、鈣、鎂等養分離子的吸附量顯著減少[7]，土壤養分容易隨水淋失，造成土壤養分貧瘠;土壤pH值降低對土壤氮、磷的有效性也存在一定負效應[7]。因此，解決大棚種植長期大量施用化肥加重土壤酸化的問題是提高大棚樹仔菜產量和品質的關鍵。已有大量研究表明[8-13]，利用石灰、鋼渣磷肥、生物質炭以及鈣鎂磷肥等堿性物質可以快速提高土壤pH值和氮磷鉀含量。但是，農戶在生產實踐中也認識到連年施用石灰會產生碳酸鈣和硫酸鈣沉淀而導致土壤板結，而且停止施用后存在更強的復酸化過程[14]。另外，鋼渣磷肥、生物質炭等堿性固體物質大規模農用的環境風險還有待評價等[11-13]。為此，課題組研發了既可調節土壤pH值，又可供給樹仔菜生長所需養分的含腐植酸酸性土壤改良營養液（以下簡稱改良液），改良液不會產生碳酸鈣和硫酸鈣沉淀，同時兼具調節土壤pH值和營養作物的功能。前期有關改良液調節樹仔菜土壤pH值和降低樹仔菜產品鎘元素含量的研究結果表明[15-16]：改良液有效提高樹仔菜酸性土壤pH值，對土壤pH的調節是一個平緩過程，不會造成土壤過堿的危害;施用改良液提高土壤pH值后，土壤交換性鈣、鎂和有效鐵含量增加，土壤中Cd2+活性降低等。然而目前關于改良液追肥對大棚酸性土壤有效養分動態變化和樹仔菜生長、產量、品質的影響研究尚處于空白。通過大棚小區試驗和樣品采集、室內分析測定，分析比較改良液和復合肥追肥對大棚酸性土壤pH值、有機質、氮磷鉀等有效養分含量的動態變化和樹仔菜生長、產量、品質的影響，探討改良液替代復合肥追肥對大棚酸性土壤有效養分和樹仔菜生長、產量、品質的作用效果，為改善大棚酸性土壤環境、樹仔菜化肥減施增效、增加海南省山區樹仔菜種植農戶的經濟效益等提供可參考的科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料及試驗地情況

試驗品種為海南五指山地區廣泛栽培的‘馬來西亞種樹仔菜（由五指山宏河蔬菜專業合作社選育），試驗地點位于海南省五指山市南圣鎮什蘭村普通透光塑料大棚基地，土壤為連續種植樹仔菜13 a的設施內土壤。

供試肥料：改良液是中國熱帶農業科學院分析測試中心研發的堿性含腐植酸水溶肥料，pH（稀釋為250倍）為10，N- P2O5-K2O為15%-5%-10%，腐植酸類別為胡敏酸類，主要成分為的腐植酸鈉，其質量濃度大于30 g·L-1;復合肥為挪威雅苒國際有限公司生產的硫酸鉀型復合肥料，N-P2O5-K2O為15%-15%-15%。

1.2 試驗設計

樹仔菜苗于2017年3月19日移栽，試驗共設2個小區：試驗區和對照區。試驗區和對照區各設3個平行小區，面積（667 m2）等同，單因素隨機區組設計。畦寬為120 cm，溝寬40 cm，株距20 cm，行距30 cm，每667 m2扦插8 000株。整個樹仔菜生育期施肥以基肥和追肥方式進行，其中，1 000 kg·667 m-2有機肥作為基肥一次性施入土壤，每周追肥1次，追肥處理為：（1）對照區，常規施用復合肥，5.0 kg·667 m-2復合肥沖施;（2）試驗區，2.5 kg·667 m-2改良液稀釋500～600倍灌根沖施。試驗區和對照區的基肥施用、設施條件、滴灌和施肥頻次等田間管理條件相同。

1.3 采樣與制樣方法

土壤、樹仔菜嫩梢樣品的采集和制備參照《土壤農化分析方法》[17]。

土壤樣品：采集同年6—12月土壤樣品，參照S形線路采集表層土壤樣品（0～20 cm），隨機取5點，混合5點土壤樣品，混勻后按照四分法選取待制樣土壤樣品，研磨過10目、20目、60目篩，分裝入封口袋，保存供分析測試用。

樹仔菜樣品：采集同年6—12月樹仔菜嫩梢樣品，每份樣品質量不少于1 kg，每份樣品單獨制樣，洗凈后晾干，取可食部分制成勻漿，冷凍存放，待測。

1.4 測定項目與方法

土壤pH值采用酸度計測定[18]，土壤有機質采用硫酸亞鐵標準溶液滴定法[19]，土壤有效磷采用鉬銻抗比色法測定[20]，土壤速效氮采用蒸餾法測定[17]，土壤速效鉀采用1 mol·L-1乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法[21]。樹仔菜中蛋白質采用凱氏定氮法測定[22]，灰分采用重量法測定[23]，維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法[24]測定，膳食纖維含量采用洗滌法測定[25]，水分和脂肪值均采用烘箱干燥法[26-27]，鎘含量采用濕法消解-電感耦合等離子體質譜儀測定[28]。

主要儀器：FE20實驗室pH計，METTLER TOLEDO公司;MK II M6原子吸收光譜儀，Thermo Electron公司;kjeltec 8420凱氏定氮儀，FOSS公司;日立UV-3900紫外可見分光光度計，日本日立公司;NeXION 300X電感耦合等離子體質譜儀，Perkin Elmer公司。

1.5 數據處理

試驗數據采用Excel 2010進行相關數據的計算、處理和作圖，用SPSS 16.0統計分析軟件進行比較和數據差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 大棚酸性土壤pH值測定結果

施用改良液后，監測同年6—12月試驗區和對照區表層土壤pH值，測定結果如圖1所示，試驗區土壤pH值由5.30上升至6.09，提升了0.69;對照區土壤pH值由5.67下降至4.55，下降了1.12;試驗區和對照區土壤pH值變化趨勢差異顯著。隨著改良液施用時間的累積，試驗區表層土壤pH值先上升后回落然后又緩慢上升，土壤pH值沒有出現偏堿的現象，可見改良液對土壤pH值的調節具有明顯的緩沖能力。

2.2 大棚酸性土壤養分含量測定結果

由圖2可知，改良液追肥至12月份，試驗區土壤有機質、有效磷、速效氮、速效鉀含量分為30.38 g·kg-1、168.00 mg·kg-1、34.59 mg·100 g-1、404.00 mg·kg-1，分別比6月份增加了5.88 g·kg-1、62.00 mg·kg-1、16.97 mg·100 g-1、193.33 mg·kg-1，相對增加24.00%、58.49%、96.32%、91.77%;比對照區增加4.02 g·kg-1、16.29 mg·kg-1、-6.09 mg·100 g-1、-92.33 mg·kg-1，相對增加15.26%、10.74%、-14.98%、-18.60%。試驗區土壤有機質、速效氮和速效鉀含量變化趨勢與對照區差異不明顯，而有效磷含量的變化趨勢與對照區的差異明顯。

2.3 兩種追肥模式下樹仔菜樣品嫩梢組織農藝性狀的比較

樹仔菜屬熱帶灌木，主要食用其嫩梢，因此嫩梢可食部分節桿長度、節桿直徑、分枝等性狀指標是反映樹仔菜生長情況的關鍵指標。摘取同一時期試驗區和對照區樹仔菜樣品嫩梢組織（20 cm），觀測可食部分節桿長度、節桿直徑、葉片數、分枝數和單株質量。從表1可知，試驗區樹仔菜嫩梢組織可食部分節桿長度、直徑顯著高于對照區，葉片數和分枝數顯著低于對照區，單株質量差異不顯著，試驗結果表明，改良液替代復合肥追肥可以保證樹仔菜產品的商品質量。

2.4 樹仔菜產品產量統計結果

由圖4可以看出，改良液追肥處理的試驗區樹仔菜產品6—12月總產量比對照區增產6.90%。隨著追肥時間的累積，兩種追肥方式下的樹仔菜產品產量變化趨勢相同，7—9月為樹仔菜采收盛產期，9—12月試驗區和對照區樹仔菜產品產量略有下降，可能是溫度、光照、降雨量等環境因素變化影響的結果，樹仔菜產品產量總體呈下降趨勢。

2.5 樹仔菜產品品質測定結果

蛋白質、維生素C和膳食纖維含量是評價樹仔菜營養品質的主要指標，而鎘含量則是評價其安全品質的主要指標，測定結果見表2。兩種追肥處理的樹仔菜產品品質檢測結果表明，試驗區樹仔菜蛋白質和維生素C含量極顯著高于對照區，分別提高了19.7%和31.2%，而水分、灰分、膳食纖維和脂肪等指標含量與對照區的差異不顯著。綜合分析，樹仔菜產品的營養品質以改良液追肥處理的最佳。

如表2所示，試驗區和對照區樹仔菜樣品中鎘含量存在顯著差異，改良液追肥處理明顯降低樹仔菜產品鎘元素的積累，含量為0.04 mg·kg-1，與對照區的比較降低了25.9%，已達到農產品無公害蔬菜安全鎘限量值（<0.05 mg·kg-1）的要求[29]。

3 討 論

3.1 改良液對大棚酸性土壤pH值的改良效果評價

土壤酸堿性是劃分土壤類型、評價土壤肥力的重要指標之一。土壤酸堿度按pH值由小到大的順序一般可分為極強酸性（pH<4.5）、強酸性（pH 4.5～5.5）、弱酸性（pH 5.5～6.5）、中性（pH 6.5～7.5）、弱堿性（pH 7.5～8.5）和強堿性（pH>8.5）[30]。樹仔菜為多年生小灌木，對土壤適應性廣，土壤pH值以5～8為宜[5]，但是海南省耕地土壤多為酸性至強酸性土壤。在大棚酸性土壤中施用改良液追肥，試驗區土壤pH值平均值提高了0.69。而且，改良液對土壤pH值的提升是一個緩慢的過程，利用特有的緩沖體系配方，釋放氫氧根，中和土壤溶液的氫離子，不會產生土壤偏堿的現象，測試結果與已有的研究一致[15-16]。

3.2 改良液對大棚酸性土壤有機質和有效養分的影響

土壤有機質的含量與土壤肥力水平密切相關，雖然多數土壤有機質含量僅占土壤總量的很小一部分，但它不僅是土壤氮、磷最重要的營養庫，還具有改善土壤物理性狀、增強土壤的保肥性和緩沖性、增強植物抗病能力等的作用[30]。改良液追肥的試驗區土壤有機質比對照區相對增加了15.26%，試驗結果表明，改良液對穩定或增加試驗區土壤有機質含量具有積極影響，可見改良液不僅具有較明顯的調酸效果，還具有培肥土壤的功能。氮、磷、鉀是植物生長發育必須的營養元素，也是肥料的三要素，不僅直接影響著植物的生長和產量的高低，而且與農產品的品質關系密切。雖然施用改良液追肥的試驗區土壤有機質、速效氮和速效鉀含量變化趨勢與對照區的差異不顯著，但也能達到復合肥追肥的效果，可以滿足植物生長對有效養分的需求，在樹仔菜樣品農藝性狀、產量和品質的測定結果中得到證實。

3.3 改良液對樹仔菜產品農藝性狀、產品品質和產量的影響

樹仔菜屬熱帶灌木，主要食用其嫩梢組織，分枝少、木質化程度低的嫩梢組織商品質量高。在相同田間管理下，施用改良液追肥的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分節桿長度和直徑大于復合肥追肥處理的樹仔菜樣品，其葉片數和分枝數低于復合肥追肥處理的，觀測結果表明改良液追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分粗壯程度大于復合肥追肥處理的;另外，雖然改良液追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分比復合肥追肥處理的粗壯，但兩種追肥處理的單株樣品質量差異不明顯，主要原因為復合肥追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織分枝和葉片數較多。試驗區樹仔菜產品6—12月總產量比對照區增產6.90%，說明改良液有效改善土壤土壤理化性質，使其處于適宜樹仔菜生長的土壤環境，并且提供樹仔菜生長所需養分，增強樹仔菜營養吸收與抗逆性，提高樹仔菜產量。兩種追肥處理下的樹仔菜產品品質比較，試驗區樹仔菜產品蛋白質和維生素C含量顯著高于對照區，鎘含量顯著低于對照區，達到農產品無公害蔬菜安全要求，可見改良液追肥處理有利于提高樹仔菜產品品質。

4 結 論

改良液替代復合肥追肥后能顯著提高和保持大棚酸性土壤pH值。隨著改良液施用時間的增加，土壤有機質、有效磷、速效氮和速效鉀含量變化較為平緩，有效磷含量變化趨勢與對照區的差異顯著，不僅可以滿足植物生長對有效養分的需求，還可以達到對土壤調酸和培肥同時進行的效果。試驗區6—12月樹仔菜產品總產量比復合肥追肥處理的對照區增加6.90%。在相同田間管理下，試驗區樹仔菜嫩梢組織可食部分節桿長度、直徑顯著高于對照區，葉片數和分枝數顯著低于對照區，單株質量差異不顯著。試驗區樹仔菜產品中蛋白質和維生素 C含量顯著高于對照區，鎘含量顯著低于對照區，達到無公害蔬菜產品要求，可見改良液追肥可以有效保證大棚樹仔菜產品產量和商品質量，可以替代酸性化肥作追肥施用。

參考文獻

[1]? 蔣衛杰，鄧杰，余宏軍.設施園藝發展概況、存在問題與產業發展建議[J].中國農業科學，2015，48（17）：3515-3523.

[2]? HU W Y，ZHANG Y X，HUANG B.Soil environmental quality in greenhouse vegetable production systems in eastern China：Current status and management strategies[J].Chemosphere，2017（170）：183-195.

[3]? YANG L，HUANG B，MAO M，et al.Sustainability assessment of greenhouse vegetable farming practices from environmental，economic，and socio-institutional perspectives in China[J].Environmental Science & Pollution Research，2016，23（17）：17287-17297.

[4]? 李鋒，池福鈴，阮惠明，等.不同施肥模式對小白菜生長及品質的影響[J].中國瓜菜，2019，32（3）：22-25.

[5]? 韓文海.樹仔菜的主要特性及其栽培技術[J].福建熱作科技，2010，35（4）：52-55.

[6]? 韓志慧.大棚蔬菜施肥技術及土壤改良措施[J].中國果菜，2018，38（10）：68-70.

[7]? 邱婷，張屹，肖姬玲，等.土壤酸化及酸性土壤改良技術研究進展[J].湖南農業科學，2016（10）：114-117.

[8]? 魏賢，趙夢霖.土壤酸化及酸性土壤改良措施[J].農業科技與信息，2016（35）：88-89.

[9]? 魏賢，趙夢霖，鄒雪園.小麥—水稻輪作下施用鋼渣對酸性土壤的改良效果[J].安徽農業科學，2017，45（19）：104- 106.

[10] LAIRD D A，FLEMING P，DAVIS D D，et al.Impact of biochar amendments on the quality of a typical midwestern agricultural soil[J].Geoderma，2010，158（3/4）：443-449.

[11] 陳建軍，陸泉宇，蔣毅敏，等.施用堿性肥料對酸性土壤改良效果初報[J].廣西農學報，2012，27（6）：18-21.

[12] 李進，樊小林，藺中.堿性肥料對土壤微生物多樣性及香蕉枯萎病發生的影響[J].植物營養與肥料學報，2018，24（1）：212-219.

[13] 李進，張立丹，劉芳，等.堿性肥料對香蕉枯萎病發生及土壤微生物群落的影響[J].植物營養與肥料學報，2016，22（2）：429-436.

[14] 李瀟瀟，夏強，任立，等.我國土壤的酸化及改良[J].現代園藝，2011（9）：156.

[15] 鄧愛妮，周聰，趙敏，等.改良營養液對大棚酸性土壤交換性鈣鎂和有效態銅錳鋅鐵的影響[J].熱帶作物學報，2016，37（2）：267-271.

[16] 趙敏，范瓊，鄧愛妮，等.酸性土壤改良對土壤鎘形態改變及樹仔菜鎘含量的影響[J].南方農業學報，2018，49（6）：1089-1094.

[17] 鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2000.

[18] 中華人民共和國農業行業標準：土壤pH的測定[S].NY/T 1377—2007.北京：中華人民共和國農業部，2007.

[19] 中華人民共和國農業行業標準：土壤檢測第6部分（土壤有機質的測定）[S].NY/T 1121.6—2006.北京：中華人民共和國農業部，2006.

[20] 中華人民共和國農業行業標準：土壤檢測第7部分（土壤有效磷的測定）[S].NY/T 1121.7—2014.北京：中華人民共和國農業部，2014.

[21] 中華人民共和國農業行業標準：土壤速效鉀和緩效鉀的測定[S].NY/T 889—2004.北京：中華人民共和國農業部，2005.

[22] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定[S].GB 5009.5—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[23] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中灰分的測定[S].GB 5009.4—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[24] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定[S].GB 5009.86—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[25] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定[S].GB 5009.88—2014.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2014.

[26] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中水分的測定[S].GB 5009.3—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[27] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中脂肪的測定[S].GB 5009.6—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[28] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中多元素的測定[S].GB 5009.268—2016.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2016.

[29] 中華人民共和國國家標準：食品安全國家標準 食品中污染物限量[S].GB 2762—2017.北京：中華人民共和國國家衛生與計劃生育委員會，2017.

[30] 劉春生.土壤肥料學[M].北京：中國農業大學出版社，2011.