氰氨化鈣處理酸化土壤后配施微生物菌肥對花椰菜的影響

瞿云明　徐小燕

摘? ? 要：為探索土壤酸化環(huán)境下的花椰菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)措施，以花椰菜為試材，設(shè)置氰氨化鈣、NCD-2微生物菌肥處理，以不施用肥料為對照，試驗設(shè)W1（667 m²施用氰氨化鈣20 kg配施菌肥2.5 kg）、W2（667 m²施用氰氨化鈣40 kg配施菌肥2.5 kg）、W3（667 m²施用氰氨化鈣60 kg配施菌肥2.5 kg）3個處理，研究對土壤pH值、有機質(zhì)含量及花椰菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，種植花椰菜前25 d每667 m²施用氰氨化鈣20～60 kg，種植時基肥中配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg的處理，對土壤pH值、土壤有機質(zhì)含量、花椰菜產(chǎn)量及品質(zhì)均有顯著提升；其中，處理W3的效果最優(yōu)，土壤pH值提升0.71，土壤有機質(zhì)含量提升5.90%，增加花椰菜產(chǎn)量15.66%，且花球的維生素C、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維含量均提高10.68%以上。在土壤酸化環(huán)境下，施用氰氨化鈣后配施NCD-2微生物菌肥技術(shù)可在花椰菜生產(chǎn)上推廣。

關(guān)鍵詞：花椰菜；氰氨化鈣；酸化；土壤；微生物菌肥；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S635.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2023）05-115-05

Effect of Calcium cyanamide treatment of acidified soil combined with bacterial fertilizer on cauliflower

QU Yunming XU Xiaoyan

（1.Lishui Liandu Agricultural Technology Extension Center， Lishui 323000， Zhejiang， China; 2.Yunhe County Crop Station， Yunhe 323600， Zhejiang， China）

Abstract： In order to explore the measures of high yield and good quality production of cauliflower under soil acidification， the Calcium cyanamide and NCD-2 microbial fertilizer were used as materials， and the control treatment without the application of Calcium cyanamide and NCD-2 microbial fertilizer was used， the effects of three treatments（W1： applying 20 kg Calcium cyanamide and 2.5 kg microbial fertilizer in every 667 m2 soil， W2： applying 40 kg Calcium cyanamide and 2.5 kg microbial fertilizer in every 667 m²soil， W3： applying 60 kg Calcium cyanamide and 2.5 kg microbial fertilizer in every 667 m²soil）on soil pH， organic matter， growth， yield and quality of cauliflower were studied. The results showed that 20-60 kg Calcium cyanamide per 667 m²was applied 25 days before cauliflower planting and 2.5 kg NCD-2 microbial fertilizer was applied in basal fertilizer， soil pH， soil organic matter， cauliflower yield and quality were significantly increased， among which treatment W3 was the best， soil pH increased 0.71， soil organic matter content increased 5.90%， the yield of cauliflower was increased by 15.66%， and the contents of vitamin C， protein， soluble sugar and crude fiber were increased by more than 10.68%.The technique of applying NCD-2 microbial fertilizer after 25 days of application of Calcium cyanamide fertilizer under acidified soil environment is worth popularizing in cauliflower production.

Key words： Cauliflower; Calcium cyanamide; Acidification; Soil; Microbial fertilizer; Yield; Quality

土壤酸化不僅導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)甚至絕收，而且促進重金屬等有害物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中吸收累積，威脅國家食品安全和人類健康。土壤酸化還會造成植物病害加劇，使得植物多樣性和土壤微生物多樣性受到影響[1]。為改良酸化土壤，生產(chǎn)者常以單施生石灰的方法直接中和土壤酸度，近年來用氰氨化鈣替代生石灰的方法取得了優(yōu)于生石灰的改良效果。但使用生石灰、氰氨化鈣改良酸化土壤的同時會殺滅或者抑制土壤中有益微生物，在一定程度上破壞了原有的微生物系統(tǒng)。微生物菌肥是以添加有效微生物菌來改善土壤環(huán)境的功能性肥料[2]，微生物菌肥能夠增加土壤微生物種群數(shù)量，修復(fù)作物根際土壤環(huán)境，不斷地為作物提供必要養(yǎng)分，增加作物對氮、磷元素的增溶量，促進作物根系對土壤養(yǎng)分的吸收來提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[3]。研究表明，微生物菌肥具有提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、增強作物抗逆性、提高作物品質(zhì)等效果，同時能夠有效培肥地力、提高化肥利用率[4]。董偉偉等[5]研究表明，微生物菌肥能顯著影響辣椒植株生長，增加株高、莖粗和地上干物質(zhì)含量，可使產(chǎn)量提高35%以上。微生物菌肥還能顯著提高辣椒可溶性糖、維生素C和總黃酮含量，有效降低辣椒中硝酸鹽含量。趙貞等[6]研究表明，施用微生物菌肥不僅會促進黃瓜營養(yǎng)生長，而且還可提高產(chǎn)量、果實中維生素C含量和可溶性糖含量等。麗水市自20世紀(jì)90年代末期農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，蔬菜種植面積迅速增加，因多年蔬菜連作種植、化肥使用不合理等，土壤酸化逐年加重，少部分土壤已不能再種植蔬菜，或者種植蔬菜的產(chǎn)量明顯減少，病蟲害發(fā)生日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響農(nóng)民增收，設(shè)施環(huán)境下的蔬菜土壤酸化尤為明顯。為此，在改良酸化土壤后，生產(chǎn)者會配施微生物菌肥、土壤調(diào)理劑，以平衡土壤中微生物種群，提高有益微生物種群數(shù)量，改善土壤理化結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。

花椰菜（Brassica oleracea var. botrytis）又名花菜、菜花[7]，十字花科蕓薹屬甘藍種以花球為產(chǎn)品的一個變種，一、二年生草本植物，花椰菜由野生甘藍演化而來[8]?；ㄒ烁缓慄S酮、多酚、胡蘿卜素及維生素C等多種抗氧化活性成分，長期食用能夠減少罹患乳腺癌、直腸癌及胃癌的概率[9]。有關(guān)氰氨化鈣處理酸化土壤后配施微生物菌肥對農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究報道不多，特別是對花椰菜影響的研究鮮見報道。NCD-2微生物菌肥有效菌種為枯草芽孢桿菌、膠凍樣類芽孢桿菌。為此，筆者以氰氨化鈣、NCD-2微生物菌肥為土壤改良劑，以不施土壤改良劑為對照，設(shè)氰氨化鈣3個不同用量、間隔25 d配施NCD-2微生物菌肥的3個處理。研究氰氨化鈣對土壤pH值的影響，及其與NCD-2微生物菌肥配施后對土壤有機質(zhì)含量，花椰菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，旨在摸索出適合本地酸化土壤改良路徑及其關(guān)鍵配套技術(shù)，為土壤酸化環(huán)境下的花椰菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論和生產(chǎn)實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試花椰菜品種為彼岸65天，由杭州三江種業(yè)有限公司提供。氰氨化鈣（有效成分≥50%，氧化鈣含量38%），由寧夏大榮實業(yè)有限公司生產(chǎn)。NCD-2微生物菌肥（有效菌含量≥5億·g^-1，有效菌種為枯草芽孢桿菌、膠凍樣類芽孢桿菌），由保定市科綠豐生化科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗地概況

試驗于2020年在浙江省麗水市蓮都區(qū)進行，該區(qū)年平均氣溫為18.4 ℃，年平均降雨量1 406.0 mm，年平均日照時數(shù)1 624.5 h。試驗地設(shè)于碧湖鎮(zhèn)大陳村蔬菜基地的設(shè)施大棚，海拔62 m，供試土壤為水稻土，前作為菜豆，土壤pH值4.28、有機質(zhì)含量（w，后同）34.36 g·kg^-1、全氮含量1.62 g·kg^-1、堿解氮含量102.32 mg·kg^-1、速效磷含量33.71 mg·kg^-1、速效鉀含量85.63 mg·kg^-1。

1.3 試驗設(shè)計

試驗分2個階段，第1階段施用氰氨化鈣調(diào)整土壤酸堿度，第2階段配施NCD-2微生物菌肥種植花椰菜。以不施氰氨化鈣和NCD-2微生物菌肥為對照（CK），設(shè)氰氨化鈣3個不同用量、1個NCD-2微生物菌肥用量（表1），面積18 m²，3次重復(fù)，共12個小區(qū)，隨機區(qū)組排列。土壤調(diào)酸處理25 d后種植花椰菜。

1.4 方法

2020年8月19日按照試驗設(shè)計在經(jīng)深翻土壤20 cm的對應(yīng)小區(qū)畦面均勻撒施氰氨化鈣，之后再次深翻土壤20 cm，然后畦面滴灌至20 cm耕作層濕潤止，悶棚20 d后開棚通風(fēng)透氣5 d。9月12日移栽花椰菜，移栽前3 d畦中間開深溝施入基肥，每667 m²施商品有機肥300 kg、45%的低磷高鉀三元復(fù)合肥20 kg、土壤調(diào)理劑“地還童”（有機物總量≥85%，有機質(zhì)含量≥75.0%）40 kg。有NCD-2微生物菌肥的處理，按試驗設(shè)計用量與基肥均勻混和施入。畦寬120 cm、溝寬30 cm。株距50 cm、小行距70 cm、行距150 cm，每小區(qū)種植48株。其他水肥管理、病蟲害防治等按常規(guī)設(shè)施花椰菜生產(chǎn)管理。

1.5 測定項目與方法

土壤酸堿度調(diào)整階段，分別于氰氨化鈣施用后10、20 d，每小區(qū)隨機采集3點耕層0～20 cm土樣，采用電位法[10]測定土壤pH值，V_土∶V_水=1∶2.5。種植花椰菜階段，于2020年11月12日，每小區(qū)隨機取6株，測量株高、葉片數(shù)、最大葉的長和寬，觀察葉色。于11月25日，每小區(qū)隨機選取3個成熟的花球，測量花球縱徑、橫徑、質(zhì)量，并隨機采收其中的3個花球，測定花球的維生素C、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維的含量。采用GB 6195—1986方法測定維生素C含量；采用GB/T 5009.5—2010方法測定蛋白質(zhì)含量；采用GB 6194—1986方法測定可溶性糖含量；采用GB/T 5009.10—2010[11]方法測定粗纖維含量。花椰菜收獲期間記載各小區(qū)產(chǎn)量，統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)量。收獲結(jié)束后，每小區(qū)隨機采集3點耕層0～20 cm土樣，參照《土壤農(nóng)化分析》[12]測定土壤有機質(zhì)含量。

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007處理，采用SPSS 22.0軟件進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤pH值、有機質(zhì)含量和花椰菜植物學(xué)性狀的影響

由表2可知，施用氰氨化鈣的處理，經(jīng)10、20 d后土壤pH值均有顯著提升；隨著氰氨化鈣施用量的增加，土壤pH值呈上升趨勢，且各處理間差異顯著。氰氨化鈣施后20 d時，處理W1、W2、W3的土壤pH值分別比CK提升了8.45%、13.38%、16.67%。配施NCD-2微生物菌肥種植花椰菜后，處理W1、W2、W3的土壤有機質(zhì)含量分別比CK顯著提升了3.54%、5.01%、5.90%；處理W1與W3土壤有機質(zhì)含量差異顯著。在花椰菜植物學(xué)性狀表現(xiàn)上，土壤調(diào)酸并配施NCD-2微生物菌肥后，隨著氰氨化鈣施用量的增加，土壤pH值逐漸提升，花椰菜的株高、葉長、葉寬、葉片數(shù)也呈逐漸增加趨勢，但增加幅度有所差異；其中，株高、葉寬隨著土壤pH值的提升明顯，且各處理間差異顯著。葉長除處理W1與W2差異不顯著外，其他各處理間差異顯著；葉片數(shù)W1、W2、CK各處理間差異不顯著，W1、W2、W3各處理間差異也不顯著，但處理W3與CK差異顯著。綜上表明，與CK相比，酸化土壤種植花椰菜前25 d每667 m²施用氰氨化鈣20～60 kg，種植時基肥中配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg的處理，對土壤pH值、土壤有機質(zhì)含量，花椰菜的株高、葉長、葉寬的影響顯著。

2.2 不同處理對花椰菜花球性狀和品質(zhì)的影響

由表3可知，酸化土壤經(jīng)氰氨化鈣處理后配施NCD-2微生物菌肥可以不同程度地促進花椰菜花球的生長及品質(zhì)提高。各處理間花球橫徑、花球質(zhì)量均差異顯著，其中，處理W3的花球橫徑、花球質(zhì)量均最大，分別比CK的增加14.93%、15.74%。花球縱徑，除處理W3與CK差異顯著外，其他處理間均表現(xiàn)為差異不顯著，其中，處理W3的花球縱徑最大，比CK的增加10.69%。在花椰菜品質(zhì)方面，各處理間維生素C、蛋白質(zhì)含量均存在顯著差異；但各處理間的可溶性糖含量、粗纖維含量，除處理W1與W2差異不顯著外，其他處理間均表現(xiàn)為差異顯著。其中，處理W3的維生素C、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維的含量最高，分別比CK的增加10.68%、11.07%、12.50%、11.04%。綜上表明，酸化土壤種植花椰菜前25 d每667 m²施用氰氨化鈣20～60 kg，種植時基肥中配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg對改善花椰菜花球性狀和品質(zhì)具有顯著作用。

2.3 不同處理對花椰菜產(chǎn)量的影響

由表4可以看出，酸化土壤經(jīng)氰氨化鈣處理后配施NCD-2微生物菌肥可不同程度地提高花椰菜的667 m²產(chǎn)量，所有經(jīng)氰氨化鈣和微生物菌肥的處理均顯著高于CK。除處理W1與W2差異不顯著外，其他處理間均表現(xiàn)為差異顯著，處理W1、W2和W3分別比CK增產(chǎn)5.09%、10.18%和15.66%。綜上表明，酸化土壤每667 m²施入20～60 g氰氨化鈣后間隔25 d配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg，可顯著增加花椰菜產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

花椰菜栽培最適的土壤pH值為6.0～6.7[13]，蔬菜生產(chǎn)上，由于不合理施肥，特別是生理酸性化肥料的大量施用，以及蔬菜作物的選擇性吸收、設(shè)施蔬菜生長的特定環(huán)境等加速了土壤酸化的進程。土壤酸化破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)，加重土壤板結(jié)，影響農(nóng)作物根系伸展等，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)降低。氰氨化鈣是一種新型的緩釋藥肥[14]，能補充作物生長過程中所需要的氮素和鈣素養(yǎng)分[15]，具有肥效高、效期長等特點，可有效改善酸性土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤pH值，促進作物品質(zhì)和提高產(chǎn)量，對線蟲病害等有良好的防治效果[14]，能減少土壤中銨態(tài)氮的淋溶、降低硝酸鹽在土壤及植物中的累積等[16]。NCD-2微生物菌肥的主要成分枯草芽孢桿菌具有抑制植物病原菌、增強植物的抗病性能、產(chǎn)生類似細胞分裂素和植物生長激素的物質(zhì)而促進植物生長的作用，還可通過生長代謝產(chǎn)生的酶等活性物質(zhì)提高土壤養(yǎng)分含量。

本研究結(jié)果表明，酸化土壤經(jīng)氰氨化鈣處理后配施NCD-2微生物菌肥種植花椰菜可顯著增加株高、葉長、葉寬、花球橫徑、花球質(zhì)量，并顯著提高花球品質(zhì)。一方面，酸化土壤經(jīng)氰氨化鈣處理后土壤pH值得到提升，改善了土壤生態(tài)環(huán)境，與CK相比，土壤的pH值更接近適宜花椰菜的種植要求。間隔25 d配施NCD-2微生物菌肥，較快地恢復(fù)并提升因施用氰氨化鈣而傷害的土壤中有益微生物種群數(shù)量，修復(fù)作物根際土壤環(huán)境，提高土壤有機質(zhì)含量，改善土壤理化結(jié)構(gòu)，為花椰菜生長發(fā)育創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境，從而有利于根系對水分、養(yǎng)分的吸收，促進植株的生長發(fā)育和花球品質(zhì)的提升。另一方面，NCD-2微生物菌肥含有的生物菌在生長代謝過程中，產(chǎn)生類似細胞分裂素、植物生長激素的物質(zhì)也促進花椰菜生長發(fā)育，并提高花球品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，施用氰氨化鈣、微生物菌肥能促進作物生長發(fā)育和品質(zhì)的提升，這與王志偉等[16]、劉紅波等[17]、王明友等[18]、楊永青等[19]、竇玉青等[20]在其他蔬菜作物及煙草上的研究結(jié)果基本一致，同時也說明，酸化土壤環(huán)境中施用氰氨化鈣25 d后配施NCD-2微生物菌肥技術(shù)，對土壤pH值、有機質(zhì)含量，以及花椰菜產(chǎn)量及品質(zhì)的提升是可行的。

在筆者的研究中，參考了賁海燕等[21]的氰氨化鈣改良土壤及其防治蔬菜土傳病害的研究成果，同時結(jié)合本地實際，認為對于pH值較低的（4.5以下）土壤，要有效快速調(diào)整到適宜大部分蔬菜種植較為適宜的pH，困難較大，需通過幾年的調(diào)整比較適宜。為此，試驗設(shè)置時僅設(shè)了氰氨化鈣3個用量的處理，試驗結(jié)果是每667 m²氰氨化鈣用量60 kg的，對土壤pH值的提升效果最好，沒有設(shè)置每667 m²氰氨化鈣用量80 kg以上的處理，以至于未能得出在多少氰氨化鈣用量時，對土壤pH值的提升效果最佳，這有待于今后的進一步的試驗研究。同時，本試驗中，經(jīng)氰氨化鈣處理的土壤pH值最大的提升了0.55，這與賁海燕[21]等研究發(fā)現(xiàn)，在每hm²氰氨化鈣施用量1000 kg條件下土壤pH值在30 d內(nèi)可升高1.5～2.0的效果，還存在較大的差距，這可能與氰氨化鈣施用后覆蓋地膜能提高土溫而促進了氰氨化鈣提升pH值的效果，以及施用前土壤pH值的基值等密切相關(guān)。由此可見，土壤施用氰氨化鈣經(jīng)灌水后應(yīng)進行地膜覆蓋，是施用氰氨化鈣提升土壤pH值的一個重要環(huán)節(jié)；具體施用多少氰氨化鈣較為適宜，應(yīng)根據(jù)施用的場地環(huán)境溫度、施用前土壤pH值以及施用后需要達到多少土壤pH值等因素而綜合決定。

選擇每667 m²施用NCD-2微生物菌肥用量為2.5 kg，是基于產(chǎn)品推薦的使用量，至于在酸化土壤施用氰氨化鈣調(diào)整土壤酸堿度的后續(xù)配用中，是否需增加其使用量，增加多少使用量以及增加使用量后對土壤有機質(zhì)含量、花椰菜產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究有待下一步展開。

綜上所述，酸化土壤上種植花椰菜前25 d每667 m²施用氰氨化鈣20～60 kg，種植時基肥中配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg的處理，對土壤pH值、土壤有機質(zhì)含量、花椰菜產(chǎn)量及品質(zhì)均有不同程度的提升；其中施用氰氨化鈣60 kg后基肥中配施NCD-2微生物菌肥2.5 kg的效果最優(yōu)，土壤pH值提升0.71，土壤有機質(zhì)含量提升5.90%，花椰菜產(chǎn)量增加15.66%，且花球的維生素C、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維含量均提高10.68%以上。土壤酸化環(huán)境下，施用氰氨化鈣后配施NCD-2微生物菌肥技術(shù)值得在花椰菜生產(chǎn)中推廣。

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