新型土壤調理劑施用量對上海青生長及土壤理化性質的影響

曹 艷，于常海，郭景麗

(河南心連心化學工業集團股份有限公司 河南新鄉 453731)

鹽堿化會破壞土壤，降低土地生產力，危害作物。我國鹽堿地的面積為9.913×107hm2，開墾利用率低于20%，嚴重影響了農業和經濟社會的可持續發展。因此，開發利用鹽堿地有巨大的價值[1]。鹽堿土改良措施主要包括化學改良、有機物料改良、水利工程改良、生物改良、農業改良等[2]。化學改良是利用沉淀中和的原理向土壤中施加石膏、磷酸或酸性鹽、風化煤或泥炭等物質[3-4]。有研究表明，以生化黃腐酸為主要成分的土壤改良劑對鹽堿土進行改良，土壤中粒徑>0.25 mm的水穩性團粒含量比對照提高5.4%～38.5%，土壤的pH由8.85降至7.80左右[5]。

土壤調理劑通過高活性物質與水的媒介作用，可以增強土壤微生物的活性，促進土壤團粒結構的形成，提高土壤通透性，增強土壤保水保肥能力。土壤調理劑一般由多種基礎原料配制而成，可能會含有一定量的養分，但是相對于肥料其數量是有限的[6]。土壤調理劑與常規施肥共同作用可以促進作物生長，增加產量并提高農產品品質[7-8]。一般情況下，單一施用土壤調理劑并不能有效改善土壤結構，只有將其與有機肥料或其他肥料配合使用才能改良土壤，增加土壤有機質含量[9]。

由河南心連心化學工業集團股份有限公司(以下簡稱河南心連心公司)開發的新型土壤調理劑與傳統的土壤調理劑相比，主要基礎原料為腐殖酸原粉、白云石等，可以有效改善土壤的堿化程度；同時，腐殖酸施入土壤后會形成弱酸緩沖體系，可以維持土壤酸堿平衡[8]，還可以提高土壤有機質含量，活化土壤中被固定的鉀、磷等營養元素，供給作物吸收利用。目前，關于土壤調理劑的應用研究很多，但與復合肥配施的施用量不明確。因此，本試驗在施用土壤調理劑的堿性土壤上種植上海青，研究土壤調理劑對上海青生長的影響以及土壤理化性質的變化，探究以腐殖酸原粉、白云石為主的土壤調理劑改良堿性土壤的最佳施用量，為堿性土壤的改良及高效利用提供理論依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料：新型土壤調理劑、復合肥(18-18-18)，河南心連心公司。

供試作物：上海青(德高508青梗菜)，市售。

試驗地點位于河南省新鄉市心連心國家農業科技園區溫室5號棚，供試土壤為壤土，其基本理化性質：w(銨態氮)為93.7 mg/kg，w(硝態氮)為269.3 mg/kg，w(有效磷)為43.8 mg/kg，w(速效鉀)為204.9 mg/kg，w(有機質)為0.22%，pH為8.28，堿化度為6.71%，陽離子交換量(CEC)為3.98 cmol/kg。

1.2 試驗設計

2020年4月23日，選取長勢均勻、根系健壯的上海青(四葉一心)進行移栽，每盆定植1株苗，設置土壤調理劑施用量為750、1 500、2 250、3 000、3 750 kg/hm2共5個不同梯度，分別用T1、T2、T3、T4、T5表示。每個處理重復5次，共計25盆，種植1個月后收獲。土壤調理劑在上海青移栽前與土壤混合均勻；復合肥(18-18-18)作為底肥施用，施用量為750 kg/hm2。采用塑料花盆，規格230 mm×180 mm，每盆裝土3 kg。

1.3 測定項目及方法

2020年5月9日、22日分別對上海青葉片數、株高、葉綠素相對含量(SPAD值)進行測定。葉片以完全展開為標準進行計數，株高用卷尺測量自然狀態下由根基部到頂端位置，SPAD值用葉綠素儀進行測定。

2020年5月22日對盆栽進行收獲測產，稱取地上部鮮重；土壤樣品的采集同步進行，土壤自然風干，研磨后過篩，測定有機質、銨態氮、硝態氮、有效磷、速效鉀含量以及pH、堿化度、CEC等。用酸度計測定土壤pH(土水體積比1.0∶2.5)，銨態氮、硝態氮含量采用靛酚藍比色法測定，0.5 mol/L碳酸氫鈉溶液浸提比色法測定有效磷含量，火焰光度計法測定速效鉀含量，0.5 mol/L氫氧化鈉溶液中和法測定堿化度，乙酸法測定CEC，Superfloc 127溶液法測定有機質含量。

1.4 數據處理

采用Excel 2010軟件對數據進行處理，采用SPSS Statistics 20統計分析軟件對數據進行差異顯著性檢驗(LSD法)。

2 結果與分析

2.1 不同土壤調理劑施用量對上海青農藝性狀的影響

不同土壤調理劑施用量對上海青農藝性狀的影響見表1。

表1 不同土壤調理劑施用量對上海青農藝性狀的影響

從5月9日(種植17 d)的測定結果可以看出：各處理對上海青的株高、SPAD值無顯著性差異，而T2處理的葉片數與T4處理的相比表現出顯著性差異。從5月22日(種植30 d)的測定結果可以看出：各處理對上海青的株高、葉片數、無顯著性差異，而T5處理的SPAD值與其他處理的相比表現出顯著性差異；T2、T3處理的株高比T1處理的分別增加0.4、0.5 cm，T4、T5處理的株高比T1處理的均減少0.8 cm；各處理的葉片數相差1～2片；T1～T4各處理的SPAD值無顯著性差異，T5處理的SPAD值顯著高于其他各處理的，增加幅度為10.06%～22.04%；隨著土壤調理劑施用量的增加，地上部鮮重呈先增加后減小的趨勢，但各處理間差異不顯著，其中T3處理的地上部鮮重最大，較其他處理的增加10.0～18.9 g。

綜上所述，T1～T3處理的上海青長勢差異不大，T4和T5處理的株高、T3和T5處理的葉片數以及T1和T2處理的SPAD值均表現較低。從上海青色澤以及長勢均勻度來看，T1～T3處理的均表現較好，T3處理的最終產量較優。

2.2 不同土壤調理劑施用量下上海青的經濟效益分析

田間按照20 cm×25 cm的密度留苗，約225 000 株/hm2。按上海青市場批發價1.5元/kg、肥料費用1 500元/hm2、土壤調理劑費用約4 000元/t計，其他費用(種子、農藥以及人工費用)折合13 500元/hm2，不同土壤調理劑施用量下上海青的經濟效益分析見表2。

表2 不同土壤調理劑施用量下上海青的經濟效益分析

從表2可以看出：種植一茬上海青，T1～T3處理是盈利的，利潤為6 371.2～8 763.8元/hm2，其中T1處理利潤最高，即土壤調理劑施用量為750 kg/hm2，利潤達8 763.8元/hm2。

2.3 不同土壤調理劑施用量對土壤理化性質的影響

從施用不同量的土壤調理劑種植上海青后的土壤理化性質指標(見表3)可以看出：施用土壤調理劑后，可以不同程度地降低土壤的酸堿度、堿化度，提高有機質的含量。施用不同量的土壤調理劑種植上海青后，相比基礎土樣，土壤pH降低0.16～0.50，說明土壤調理劑中酸性原料的施用可以降低土壤pH。隨著土壤調理劑施用量的增加，土壤中有機質含量呈增加的趨勢，w(有機質)增加0.07%～0.20%，其原因是腐殖酸原粉可以提高土壤有機質含量[10]。各處理的堿化度和CEC與基礎土樣相比呈現減小的趨勢，分別減小19.22%～25.04%和8.04%～33.16%。

表3 施用不同量的土壤調理劑種植上海青后的土壤理化性質指標

上海青收獲后，除硝態氮外，土壤中的養分含量均有所降低，其原因是蔬菜生長會帶走土壤中的部分養分。隨著土壤調理劑施用量的增加，土壤中的硝態氮含量呈先增加后減少的趨勢，這可能是因為土壤調理劑中的腐殖酸原粉促進了銨態氮向硝態氮的轉化以及后期作物對氮素的吸收[11]。

3 結語

施用土壤調理劑對堿性土壤的理化性質有所改善，主要體現在可提高土壤有機質含量，降低土壤的酸堿度和堿化度。土壤調理劑施用量對上海青的株高、葉片數、SPAD值等影響不顯著，這是植物特性所決定的。隨著土壤調理劑施用量的增加，地上部鮮重呈現先增加后減小的趨勢，施用量為2 250 kg/hm2時，上海青產量表現最好。從上海青的長勢以及成本考慮，葉菜新型土壤調理劑的施用量以750～2 250 kg/hm2為宜。