酸性土壤連續施用土壤調理劑對生姜——花椰菜種植體系的影響

收稿日期：2023-12-12

基金項目：福建省化肥減量增效項目（2020-95）

作者簡介：邱偉琴（1985-），女，農藝師，主要從事園藝技術推廣工作，E-mail：QiuW2024@163.com

摘要：【目的】探索生姜-花椰菜種植體系兩個生產季施用土壤調理劑對作物生產和土壤理化性狀的影響及其累積效應。【方法】以兩季作物即前茬生姜、后茬花椰菜為載體，采用常規施肥為對照，在其基礎上增施土壤調理劑1 500、3 000、4 500 kg/hm2，研究各處理對作物農藝性狀和土壤理化性狀的影響。【結果】在常規施肥基礎上，施用3 000、4 500 kg/hm2后均顯著提高花球產量100%以上，提高土壤的pH值1.0和1.2個單位，并提高交換性鈣含量89.2%和116.9%；施用4 500 kg/hm2土壤調理劑對兩季作物的增產效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的產量分別達23.7、46.7 t/hm2，相對常規施肥的增產44.5%、115.2%。【結論】酸性土壤連續兩季施用土壤調理劑對生姜-花椰菜作物增產和土壤理化性狀改善的累積效應明顯，生產上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2較為適合。

關鍵詞：土壤調理劑；土壤理化性狀；生姜；花椰菜

中圖分類號：S632.5；S635.3? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-5774（2024）01-0053-06

Effect of Continuous Application of Soil Conditioner to Acid Soil on Planting

System of Ginger and Cauliflower

Qiu Weiqin

（Shanghang Agricultural Product Quality and Safety Inspection and Testing Station， Shanghang， Fujian 364200， China）

Abstract：【Objective】This study was conducted to explore the cumulative effect of soil conditioner application on crop production and soil physical and chemical properties in two consecutive production seasons of planting system of ginger and cauliflower. 【Method】In this study，the previous crop was ginger and the succeeding crop was cauliflower. A conventional fertilization was used as the control，and 1 500 kg/hm2，3 000 kg/hm2 and 4 500 kg/hm2 soil conditioner on the basis of conventional fertilization were selected to investigate the effects of different treatments on crop agronomic characters and soil physical and chemical properties. 【Result】Compared with conventional fertilization，3 000 kg/hm2 and 4 500 kg/hm2 soil conditioner could significantly improve yield of cauliflower by over 100%，soil value by 1.0 and 1.2 units，exchangeable calcium content by 89.2% and 116.9%，respectively. 4 500 kg/hm2 soil conditioner could obtain the best yield-increasing effect of two crops，the yields of previous ginger and succeeding cauliflower were 23.7 t/hm2 and 46.7 t/hm2，and the yields of two crops were increased by 44.5% and 115.2% respectively compared with conventional fertilization. 【Conclusion】The cumulative effect of improved crop yield and soil physical and chemical properties was evident after soil conditioner application to acid soil in two consecutive seasons of planting system of ginger and cauliflower. In production，3 000 -4 500 kg/hm2 soil conditioner per season was more suitable.

Key words：Soil conditioner；Soil physical and chemical properties；Ginger；Cauliflower

土壤酸化加劇了養分離子的淋溶，使土壤肥力降低，是導致土壤肥力退化和環境質量下降的重要影響因素［1］。普遍認為土壤酸化主要原因一是氮沉降、二是酸沉降、三是工業生產廢物，排放物中的酸性物質可直接造成土壤酸化，四是耕作制度和農作物種植方式對土壤酸化也有一定影響，如黑龍江省農田黑土由于大豆連作而出現酸化現象［2-4］。近年來，隨著蔬菜種植業的快速發展，有關蔬菜地土壤尤其是大棚蔬菜地土壤酸化的報道越來越多，土壤pH值高低直接影響各種養分的固定、釋放與淋失。文方芳［5］研究表明種植年限與土壤pH值呈負相關，認為可以通過減少水肥投入抑制土壤酸化。王輝等［6］發現溫室種植蔬菜可以引起土壤酸化和鹽堿化，對于地下水的污染也有很大潛在風險 。

土壤酸化的改良技術措施方法有很多，如合理選擇化肥及控制用量、選擇合理的耕作模式和種植作物、綠肥還田、精細耕作、使用有機源或礦物源土壤調理劑等。其中，土壤調理劑能夠調節土壤pH值，補充鈣、鎂等營養元素，防止土壤酸化板結，提高保水保肥能力，緩解作物缺素癥狀，提高作物對養分的吸收和化肥利用率，增加作物產量，改善農產品品質［7-9］。針對南方酸性土壤對作物有限制生長的現狀［10］，2023年以早收生姜和秋植花椰菜連續兩個生產季作物為載體，采用土壤調理劑梯度用量設計，探索土壤調理劑的累積效應，旨在為今后南方酸性土壤理化性狀改善和農作物增產增效提供科學依據。

1.1試驗地情況

試驗地位于福建省龍巖市上杭縣才溪鎮下才村蔬菜種植基地，116°36' E、25°6' N，海拔331 m，地形地勢緩坡梯田，面積1 130 m2。土壤類型為灰黃泥田，基礎理化性狀為pH值5.2、有機質含量33.1 g/kg、堿解氮173.7 mg/kg、有效磷11.6 mg/kg、速效鉀159.0 mg/kg、交換性鈣327.6 mg/kg、交換性鎂23.2 mg/kg。前季種植雙季晚稻。

1.2試驗材料

供試的特貝鈣土壤調理劑（以下簡稱調理劑）由福建瑪塔生態科技有限公司提供，含CaO≥45%、pH值8.84，粉劑，質量符合《NY/T 3034-2016 土壤調理劑通用要求》，適用于酸性土壤。商品有機肥由上杭縣榮興生物科技有限公司生產（有機質含量30%、總養分5%）。配方肥、復合肥和水溶肥為福建甕福紫金化工股份有限公司產品，配方肥N：P2O5K2O=151020（硫酸鉀型，總養分45%）、復合肥N：P2O5K2O=151515（硫酸鉀型，總養分45%），平衡型水溶肥（每升含N、P2O5 、K2O各167 g，微量元素型），膨果型水溶肥（每升含N 150 g、P2O5 80 g、K2O 280 g，微量元素型）。前茬種植生姜是‘白姜1號早收大白姜，后茬種植‘臺寶青梗花椰菜。

1.3試驗設計

試驗參照《肥料田間試驗指南》設計［11］。共設4個處理，常規施肥（A1處理，對照），常規施肥 + 1 500 kg/hm2調理劑（A2處理），常規施肥 + 3 000 kg/hm2調理劑（A3處理），常規施肥 + 4 500 kg/hm2調理劑（A4處理）。每試驗小區面積20 m2（4 m × 5 m），每處理3次重復，采用隨機區組排列，共12個小區。四周保留寬1 m以上的保護行，除施肥外，其他田間管理措施與大田生產一致。生姜和花椰菜兩個生產季的小區布置完全一致，即連續兩季分別施用等量調理劑。

1.4施肥

第一季，2023年2月20日結合整地一次性全層均勻撒施調理劑，整地開深30 cm的種植溝，溝施商品有機肥7 500 kg/hm2作底肥并覆薄土，有序排列種姜塊，用姜種量11 250 kg/hm2，并在畦面覆蓋白色地膜以防凍害。4月5日揭地膜。在4月18日（種后52 d）第1次追肥，施配方肥225 kg/hm2，間隔7 d再兌水稀釋150倍沖施平衡型水溶肥300 kg/hm2；5月4日（種后68 d）第2次追肥，施配方肥375 kg/hm2；5月12日進行第2次培土；6月3日（種后98 d）第3次追肥，施膨果型水溶肥300 kg/hm2，施肥后第3次培土。

第二季，在花椰菜苗移植前挖穴，穴中撒施調理劑和基肥，均勻覆薄土，施復合肥750 kg/hm2、硼砂10 kg/hm2。秋植花椰菜于8月26日播種育苗，9月26日移栽定植，22 500株/hm2。11月10日現蕾前追肥，施復合肥750 kg/hm2。大田期55～70 d。

1.5采樣測試

8月10日進行生姜植株農藝性狀考查察，每個小區鮮姜塊產量單收單計產量。11月20日開始花椰菜的采收測產，12月5日采收結束，分3批次采收，累加為小區產量。采收期觀測前茬生姜的株高、分枝數、基莖粗，并測定后茬花椰菜的花球縱橫徑、重量和葉片數量、重量等主要經濟性狀。

生姜和花椰菜收獲結束后，分別取各小區耕作層土壤樣品，室內風干備測。土壤采樣深度為0～20 cm，梅花形多點混合后四分法縮分，保留混合樣1 kg風干。采用電位法測定土樣懸液的pH值，重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定土壤有機質含量，用堿解擴散法測定堿解氮含量，用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測定有效磷含量，采用乙酸氫鈉浸提—火焰光度計法測定土壤速效鉀含量，采用原子吸收分光光度法測定土壤交換性鈣、交換性鎂含量［12］。

1.6數據處理分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2003軟件處理，采用DPS 19.05軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1施用調理劑對前茬耕層土壤理化性狀的影響

由表1可見，與對照相比，A2～A4處理可提高前茬土壤pH值0.2～0.3個單位，但差異不顯著。施用調理劑對前茬耕層土壤有機質、堿解氮和速效鉀含量的影響各處理表現不一，對土壤有效磷含量無顯著影響。隨著土壤調理施用量增加，土壤交換性鈣含量也隨之提高，其中A3、A4顯著高于對照和A2處理。而施用調理劑后土壤交換性鎂含量表現為下降態勢，均顯著低于對照，3個調理劑處理間無顯著差異。

2.2施用調理劑對前茬生姜農藝性狀及產量的影響

由表2可知，A2～A4處理生姜的株高比A1處理（對照）均有提高，其中A4處理顯著高于對照和A2處理，A1～A3處理間差異不顯著；而分枝數則表現為減少，其中A3處理減幅最大，顯著低于其他3種處理；基莖粗和單株姜塊鮮重均略有增長，但各處理間差異不顯著。鮮姜產量A2～A4處理均高于對照，其中以A4增產效果最佳，鮮姜塊產量23.7 t/hm2、增幅達44.5%，顯著高于其他3種處理，A1～A3處理間產量無顯著差異。

2.3施用調理劑對后茬耕層土壤理化性狀的影響

第二茬采收結束后采集各小區土壤化驗結果如表3所示，與對照相比，A2～A4處理可提高土壤pH值0.6～1.2個單位，其中A3和A4處理呈顯著水平；對土壤有機質、堿解氮和速效鉀含量的影響各處理表現不一；對土壤有效磷含量均表現出降低的趨勢，A2～A4處理均顯著低于A1；大幅提高了土壤交換性鈣含量，增幅71.9%～116.9%，各處理均顯著高于對照，且隨著調理劑施用量的增加而上升，可能與連續施用調理劑的累積效應有關。土壤交換性鎂含量無明顯變化，可能是由于供試調理劑成分以氧化鈣為主，氧化鎂含量甚微的緣故。

2.4施用調理劑對后茬花椰菜農藝性狀及產量的影響

從花椰菜田間性狀考察結果看出（表4），與對照相比，施用調理劑可顯著增加花椰菜花球橫徑，并以A4處理值最大，為24.0 cm；各處理間的花球縱徑和單株葉片數差異均不顯著；提高了單株葉片重，差異均達顯著水平，其中以A4處理最大，顯著高于其他3種處理；也顯著提高了單株花球重，且A2～A4處理之間無顯著差異。

從花椰菜實收產量結果顯示，與對照相比，A2～A4處理均可顯著增加花球產量，增產幅度為70.5%～115.2%，并以A3、A4處理的增產效果最佳，二者的花球產量分別達45.3、46.7 t/hm2，這可能與連續兩季施用調理劑的累積效應有關。

3結論與討論

土壤酸堿度是影響土壤養分平衡和作物生長的重要因素，pH值的變化是酸性土壤自身性質和外源堿性物質共同作用的表現。土壤調理劑具有離子代換和離子吸附功能，使土壤層變疏松，施用后可以改善土壤理化性狀，減輕土壤有害物質的毒害。槐玉昌等［13］試驗顯示以沸石為主要原料的硅鋁酸鹽土壤修復劑便于吸收水肥等營養成分，根系發達，姜塊粗壯，顯著提高生姜產量。本研究中，連續兩個生產季施用主要成分為氧化鈣的土壤調理劑1 500～4 500 kg/hm2 ，可提高土壤pH值，前茬生姜增加植株的株高、莖粗，減少分枝數，增加單株姜塊鮮重，提高生姜的產量；對后茬花椰菜生產的影響尤為顯著，改善了花椰菜農藝性狀，大幅提高花球產量，與張明來［14］開展花椰菜土壤調理劑不同用量試驗結果相近。在常規施肥基礎上，施用4 500 kg/hm2土壤調理劑對兩季作物的增產效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的產量分別達23.7、46.7 t/hm2，對常規施肥的增產44.5%、115.2%。

施用土壤調理劑后提高了生姜收獲后耕作層土壤交換性鈣和速效鉀含量，降低土壤有效磷和交換性鎂含量，而對土壤有機質和堿解氮含量的影響各處理表現不一，這與王麗麗等［15］開展煙用土壤調理劑使生姜土壤有效磷和有機質含量提高的結果不同。在花椰菜收獲后土壤交換性鈣含量提高了71.9%～116.9%，而較大幅度降低土壤的堿解氮和有效磷含量，對土壤有機質、速效鉀和交換性鎂含量的影響各處理表現不一。施用土壤調理劑可為農作物有機化合物的合成和新陳代謝奠定了較好的營養物質基礎，有利于生物學產量的形成，從而顯著提高產量，本試驗對生姜和花椰菜的農藝性狀有明顯改善，與吳凌云等［16］的研究結果相同。

總體而言，鈣作為土壤穩定劑，與土壤中的致酸鋁離子和鈉離子發生置換，形成穩定的團粒結構，遏制酸化，參與植株多種酶的催化作用，調節植物代謝過程，并提高植物對環境脅迫的適應能力，合理施用以氧化鈣為主要成分的土壤調理劑能改良土壤，在一定程度上提高作物產量，可緩解土壤酸化限制農業生產發展的矛盾。本試驗中連續兩季施用土壤調理劑對兩季作物生產和土壤理化性狀改善的累積效應明顯，對生姜和花椰菜的農藝性狀、產量的影響顯著，為生姜-花椰菜種植體系打造適宜的土壤環境，生產上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2較為適合。

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（責任編輯：許? ?玲）