李彥強 石稱華 錢志紅 丁振濤 秦彥林
(上海永通生態工程股份有限公司,上海 普陀200333)
隨著現代農業的發展,大棚設施實現了農作物的周年生產,保證了農產品穩定供應,促進了農業增效、農民增收。但農作物長期連作使設施內土壤孔隙度與透氣性低下、容重增大、板結等,造成作物根系生長受阻,影響植株的生長發育[1]。連作還易造成土壤養分分布不均衡,設施耕層中土壤有機質、全氮、速效磷、銅、鐵和錳等含量升高,而有效鈣、鎂、硅、硼等元素缺乏,從而使農作物體內各種養分比例失調而出現生理和功能障礙。設施經長年或季節性覆蓋,自然狀態下的水分平衡遭破壞,水分自下而上運移,溫度顯著高于露地,土壤礦物分解加劇,加上大量施用化肥,設施內土壤得不到雨水淋洗,導致了設施內土壤表層鹽分大量聚集,發生土壤次生鹽漬化。土壤溶液中鹽濃度的提高加大了土壤滲透勢,導致植物難以吸收土壤中的養分,造成植物發育不良、產量和品質下降[2~8]。
上海永通生態工程股份有限公司研發了一種以腐植酸為主要原料的土壤調理劑,并于2018年以油麥菜為研究對象開展了土壤調理劑對結構障礙土壤的改良試驗,為其在生產中大面積推廣應用提供理論依據。
供試土壤調理劑(水劑,執行標準為NY/T 3034-2016、Q 31/0107000157C001-2018-01),由上海永通生態工程股份有限公司提供;供試作物為油麥菜。
試驗設在上海市青浦區白鶴鎮盈鶴蔬菜專業合作社。試驗地土質為輕黏土,pH值4.9,EC值0.99 ms/cm,水穩性大團聚體總量14.53%,含全氮0.15%、有效磷88.97 mg/kg、速效鉀89.69 mg/kg、有機質22.50 g/kg。試驗設土壤調理劑用量5 kg/667 m2、10 kg/667 m2、15 kg/667 m2及空白對照共4個處理,每個小區面積50 m2(10 m×5 m),每個處理4次重復,隨機排列。整地后,各處理按試驗設計噴灑土壤調理劑。10月31日定植油麥菜,株行距為10 cm×10 cm,12月3日采收,其他田間管理措施一致。
油麥菜收獲后,按S型采集小區土壤樣品,測定土壤全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、土壤pH值、水穩性大團聚體量、土壤容重、田間持水量等指標。采收時,每個小區隨機挑選20株油麥菜測定單株重,測定小區產量。試驗數據采用Excel 2007、SPSS19.0處理分析。
不同土壤調理劑用量對土壤理化性質的影響見表1。

表1 各處理土壤的理化性質
水穩性大團聚體含量高的土體,其爽水性較好,有利于抗旱保墑,不易產生地表徑流;水穩性大團聚體含量低的土體,土壤孔隙被分散的細小土粒堵塞,不利滲水保水,地面徑流大,易引起水蝕。由表1可知,各處理土壤水穩性大團聚體的含量隨土壤調理劑用量的增加而提高,土壤調理劑用量10 kg/667 m2處理與5 kg/667 m2處理之間差異較為明顯,但與15 kg/667 m2處理之間差異有所減小。可見,當土壤調理劑達到一定用量后,其對土壤水穩性大團聚體含量的影響將會降低。土壤調理劑用量15 kg/667 m2處理的土壤容重較對照減少7.58%,差異極顯著,5 kg/667 m2處理的土壤容重較對照差異不明顯;土壤調理劑用量10 kg/667 m2處理的田間持水量與15 kg/667 m2處理之間差異較小。可見,土壤調理劑用量的增加可降低土壤容重及田間出水量,當達到一定用量時,影響效果會維持在一定水平。土壤pH值隨土壤調理劑用量的增加而提高,各土壤調理劑處理的土壤pH值分別為5.12、5.51、5.73,均高于對照且差異極顯著,說明土壤調理劑對提高土壤pH值的效果明顯,但隨著土壤調理劑用量的增加,其對土壤pH值的影響效果呈現減弱的趨勢。
不同土壤調理劑用量對土壤養分的影響見表2。

表2 各處理土壤養分的含量
由表2可知,土壤調理劑對提高土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量的效果各不相同。土壤調理劑用量15 kg/667 m2處理土壤有機質含量較高,較對照提高了7.37%,差異極顯著,15 kg/667 m2處理與10 kg/667 m2處理之間差異不顯著;土壤調理劑用量15 kg/667 m2處理和10 kg/667 m2處理的土壤全氮含量較高,較對照提高了16.67%,差異極顯著,5 kg/667 m2處理較對照差異不明顯;土壤調理劑用量15 kg/667 m2處理土壤堿解氮含量較高,較對照提高了16.97%,差異極顯著,15 kg/667 m2處理與10 kg/667 m2處理之間差異不顯著,5 kg/667 m2處理與對照差異不明顯。各土壤調理劑處理的土壤有效磷含量、速效鉀含量均與對照差異極顯著,其中15 kg/667 m2處理的有效磷含量和速效鉀含量較高,較對照分別提高了36.75%和52.33%。由此可知,隨著土壤調理劑用量的增加,土壤的養分含量均有增加,對土壤有效磷含量、速效鉀含量的影響較大,但當達到一定用量時,對有機質含量、全氮含量、堿解氮含量的影響較弱,說明土壤調理劑能減少氮素的流失,降低土壤對磷和鉀的固定。
不同土壤調理劑用量對油麥菜生長的影響見圖1。

圖1 各處理油麥菜的長勢
由圖1可知,各土壤調理劑處理油麥菜的葉片寬度和厚度較對照均有增加。土壤調理劑用量10 kg/667 m2、15 kg/667 m2處理油麥菜的葉片寬度分別較對照增加了7.23%和9.39%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著,土壤調節劑用量5 kg/667 m2處理較對照差異不明顯;土壤調理劑用量10 kg/667 m2處理、15 kg/667 m2處理油麥菜的葉片厚度分別較對照增加了29.17%和34.38%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著。可見,適量施用土壤調理劑可顯著提高油麥菜的葉寬及葉厚,提高油麥菜的生物量。
不同土壤調理劑用量對油麥菜產量的影響見表3。

表3 各處理油麥菜的產量
由表3可知,各土壤調理劑處理油麥菜的產量均高于對照。土壤調理劑用量15 kg/667 m2處理、10 kg/667 m2處理的油麥菜產量分別較對照增加16.96%和16.34%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著。可見,土壤調理劑能提高油麥菜產量,但達到一定用量時,其增產效果會有所下降。
試驗結果表明,在土壤酸化的地塊種植油麥菜,使用不同土壤調理劑用量后,不同程度地提高了土壤pH值,改善了土壤結構,降低了土壤容重,緩解了土壤板結程度[3],增強了土壤養分活性,增加了有效磷、速效鉀的含量,同時顯著提高了油麥菜產量[4]。綜合考慮土壤改良效果和生產成本,生產上建議施用上海永通生態工程股份有限公司研發的土壤調理劑10 kg/667 m2,改善土壤理化性質、增加作物產量的效果最好。