蘚類泥炭對崇明島潮土類耕地土壤養分及酸堿度的影響

史鴻志　韓根成

摘要 采用田間大區試驗方法，研究波羅的海蘚類泥炭和有機肥不同添加量對崇明島潮土類耕地土壤養分和酸堿度的影響。結果表明，土壤中有機質、水解性氮和有效磷含量隨蘚類泥炭添加量的增加而顯著增加，有機質最高提升4.3 g/kg，但在一定程度上會降低土壤速效鉀含量，同時提高土壤酸堿度。因此，蘚類泥炭作為土壤改良材料，可為提升耕地地力提供新思路。

關鍵詞 蘚類泥炭；土壤；土壤有機質；土壤養分

中圖分類號 S156? ?文獻標識號 A

文章編號 1007-7731（2023）07-0142-04

Effects of Moss Peat on Soil Nutrients and pH of Fluvo-aquic Cultivated Land

in Chongming Island

SHI Hongzhi? ?HAN Gencheng

（Bright Food Group Shanghai Youth Farm Co.， Ltd.， Chongming Shanghai 202177）

Abstract In order to clarify the improvement effect of moss peat on fuvo-aquic cultivated land in Chongming Island， a field large area experiment was conducted with moss peat and organic fertilizer. The results showed that soil organic matter， hydrolyzable nitrogen and available phosphorus increased significantly with the increase of moss peat. The maximum increase of soil organic matter was 4.3 g/kg. To a certain extent， the increase of moss peat would reduce the content of soil available potassium and increase the soil pH. Therefore， moss peat， as a soil improvement material， could provide a new idea for improving the fertility of cultivated land.

Keywords moss peat; soil; soil organic matter; soil nutrients

泥炭是沼澤中死亡植物殘體積累轉化形成的有機礦產資源，主要分布于北半球中高緯度地區[1-2]。泥炭富含有機質和腐殖酸，疏松多孔，通氣透水性好，離子交換能力較強，除了在能源和工業等領域有著廣闊的用途外，在農業領域可用作堆漚制肥和改良土壤，是作物優良的栽培基質[2-4]。根據泥炭發育過程的不同，泥炭可分為蘚類泥炭、草本泥炭和木本泥炭3種類型。我國地處北半球中溫帶，富產草本泥炭、稀缺蘚類泥炭和木本泥炭[5]。波羅的海地區蘚類泥炭資源豐富，當地泥炭開采歷史悠久，是我國當前進口泥炭的主要來源地之一，泥炭主要用于園藝等高附加值農業領域[6]。

隨著我國耕地保護力度的日益加強，泥炭作為一種新型土壤改良和修復材料被人們所重視[7]。曲成闖等[8]研究發現，木本泥炭空隙結構優良可降低土壤容重，改善土壤通透性，增強作物根系和土壤微生物活性。劉新梅等[9]研究表明，草本泥炭有利于促進土壤大團聚體的形成，用量越大效果越明顯。陳美淇等[10]研究發現，木本泥炭因其結構復雜能有效吸附銨，減少氮素揮發從而提高氮素利用率，增產效果明顯。已有報道多集中于木本泥炭和草本泥炭在土壤改良方面的應用，而蘚類泥炭對土壤改良的效果尚不明確。為此，本試驗通過研究波羅的海蘚類泥炭在崇明島潮土類耕地上的應用效果，以期為保護耕地、促進耕地地力提升提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2021年在崇明島東風農場（31°42′ N、121°29′ E）進行。該島位于長江入海口，是中國最大的河口沖積島，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫15.3 ℃，全年無霜期229 d，年日照時數2 104 h，年平均降水量1 003.7 mm。島內土壤母質系江海沉積物，土壤基本上經過不同程度的鹽漬化過程，大部分土壤已自然脫鹽，有水稻土、潮土和鹽土3個土類。試驗地土質為潮土，0～20 cm土層有機質含量為2.64%，水解性氮211 mg/kg，有效磷28.9 mg/kg，速效鉀132 mg/kg。

供試泥炭為波羅的海蘚類泥炭，由比利孚園藝（上海）有限公司提供，其有機質含量98%，pH值4～6，EC值<0.4 Ms/cm，碳氮比<80，密度150～200 kg/m3。供試有機肥由上海瀛躍種禽場提供，其有機質含量73%，五氧化二磷3.02%，氮1.57%，氧化鉀3.16%。

1.2 試驗設計

試驗設置4個處理，分別是土壤中添加有機肥15 t/hm²（T₁）、添加有機肥15 t/hm²+泥炭15 t/hm²（T₂）、添加有機肥15 t/hm²+泥炭45 t/hm²（T₃）和不添加土壤改良材料（CK）。采用大區設計，不設重復，每個處理面積為0.067 hm²。2021年4月，結合耕整地均勻施入土壤改良劑，耙田深度控制在20 cm，各處理間開溝，不種植作物。

1.3 樣品采集與測定

分別于施入前和施入后5個月（2021年9月）采集土壤樣品。每個大區隨機選取4個點并采用土鉆采集0～20 cm土層的土壤樣品，用于測定土壤有機質、水解性氮、有效磷、速效鉀和pH。

采用過量重鉻酸鉀和硫酸溶液氧化—硫酸亞鐵滴定法測定土壤有機質含量；通過堿解擴散法測定土壤水解性氮含量；采用電感耦合等離子體發射光譜法測定土壤有效磷含量；采用中性乙酸銨浸提。火焰光度計法測定土壤速效鉀含量；使用pH計測定土壤懸濁液pH，土水比1∶2.5。

1.4 數據統計與分析

數據統計分析采用 Microsoft Excel 2016和DPS 7.05軟件，Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗；Microsoft Excel 2016軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 蘚類泥炭對崇明島潮土類耕地有機質含量的影響

如圖1所示，添加蘚類泥炭或有機肥處理的土壤有機質含量均較對照有所提高，增幅在7.58%～16.29%。T1處理的土壤有機質較對照雖有提高，但未達到顯著差異（P>0.05）。T2處理的土壤有機質含量高于T1處理和對照，與對照差異達到顯著水平（P<0.05）。T3處理的土壤有機質顯著高于T2處理，達到3.07%，較對照土壤有機質含量提高4.3 g/kg。可見，添加蘚類泥炭可顯著提升崇明島潮土類耕地有機質含量。

2.2 蘚類泥炭對崇明島潮土類耕地速效養分的影響

由表1可知，添加蘚類泥炭或有機肥處理的土壤水解性氮、有效磷含量較對照均有不同程度的提高，但土壤速效鉀含量較對照有所降低。對土壤水解性氮含量的影響具體表現為僅添加有機肥（T₁）會提高土壤水解性氮含量，但未達到顯著差異（P>0.05），加施蘚類泥炭后（T₂和T₃）顯著提高土壤水解性氮含量（P<0.05），增幅在17.98%～28.64%。添加蘚類泥炭或有機肥能顯著提高土壤有機磷含量，以T3處理增幅最高，達到26.41%。與對照相比，各處理土壤速效鉀含量都有不同程度下降，降幅在10.82%～15.58%，T3處理降幅最小。以上結果表明，添加蘚類泥炭可顯著提升崇明島潮土類耕地土壤水解性氮和有效磷含量，但一定程度上會降低土壤速效鉀含量。

2.3 蘚類泥炭對崇明島潮土類耕地酸堿度的影響

土壤酸堿度不僅影響土壤養分元素的存在狀態、有效性及其遷移轉化，而且影響土壤酶活性及微生物區系等生物指標，是反映土壤肥力質量的一項重要指標[11-14]。如圖2所示，添加蘚類泥炭或有機肥處理的土壤酸堿度較對照均有不同程度的提高，增幅在1.62%～5.14%，其中T3處理土壤酸堿度最高，與對照差異達到顯著水平。因此，添加蘚類泥炭可顯著提高崇明島潮土類耕地酸堿度。

3 討論

土壤有機質含量與土壤生化性質、作物產量呈顯著正相關，是土壤肥力的重要指標[15-16]。方麗婷等[17]研究了草本泥炭和木本泥炭對土壤有機碳的影響，結果表明，泥炭能夠增加土壤有機碳含量，促進土壤腐殖物質各組分之間的轉化，增強土壤有機質的穩定性。也有研究表明[18-19]，施用草本泥炭或木本泥炭所帶來的土壤激發效應（即當土壤中有外源新鮮有機質加入時，會促進土壤中原有的有機質分解）不利于土壤有機質保育。本研究中，蘚類泥炭可顯著提高土壤有機質含量，說明其有利于提高土壤有機碳的穩定性。陳美淇等[10]研究發現，木本泥炭通過其復雜結構，能夠有效吸附銨，減少氮素流失從而提高氮素利用率，并能通過同晶置換提高土壤中磷的有效性，增產效果明顯。潘慧等[20]研究了木本泥炭對鉀的緩釋效果與固持作用，結果表明，木本泥炭可作為鉀的緩釋載體材料，延長鉀在土壤中的釋放時間。本試驗中，添加蘚類泥炭可顯著提升土壤水解性氮和有效磷含量，與上述研究結果一致。添加蘚類泥炭導致土壤速效鉀含量降低，其原因可能是蘚類泥炭比表面積大，吸咐螯合能力強，吸附土壤中的鉀離子，變成緩效性鉀，作為土壤速效鉀的儲備，從而降低了土壤中速效鉀含量。研究表明[21-22]，土壤pH隨施入泥炭施用量增加而下降，因泥炭是由植物殘體經過長期積累形成，其pH趨于穩定，因此對土壤pH的影響隨時間變化并不顯著。本研究中，蘚類泥炭本身呈弱酸性，但對土壤pH有提升效應，與上述研究結論有所不同，有待進一步研究。

4 結論

蘚類泥炭用于土壤改良，可顯著提升崇明島潮土類耕地土壤有機質、水解性氮和有效磷的含量，但在一定程度上會降低土壤速效鉀含量，同時提高土壤酸堿度。蘚類泥炭的應用，為提升耕地地力提供了新思路，可與有機肥、秸稈以及腐殖酸等改良材料結合再作進一步研究。

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（責編：何 艷）