施用土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤及蜜柚产量和品质的影响

黄双勇

(平和县土壤肥料与生态能源站， 福建 漳州 363799)

琯溪蜜柚是福建三大名果之一，营养价值极高[1]，常年种植面积高达4.33×104hm2，年产量1.50×106t，居全国首位[2]。蜜柚产量高，施肥量大，有超过60%的蜜柚果园施肥量超过1.1 kg·株-1的施肥上限[3]，这种长期过量施肥极大地加剧了土壤酸化。平和县地处亚热带海洋性季风气候，区域气候温暖，雨量充沛，强烈的淋溶作用导致土壤脱硅富铝化较明显，土壤pH值偏低，同时也具有酸化趋势[4-5]。土壤酸化会引起土壤中Ca2+、Mg2+、K+等养分流失，增强土壤中金属离子活性，同时还会影响作物根系的生长，进而影响养分吸收和产量[6]。因此，开展强酸性土壤改良研究对蜜柚果园产量和品质提升及农业可持续发展具有重要意义。

当土壤调理剂添加到土壤环境，具有改善土壤理化性质、促进农作物生长等特性[7]。何志发[8]通过田间试验发现，施用土壤调理剂能够有效缓解土壤酸化，并使蜜柚产量提升2.59%～3.02%。胡丹丹等[9]通过为期2年的田间试验发现，随土壤调理剂施用量增加，土壤pH提升2.67%～6.17%，作物产量提升22.45%～41.81%。本试验通过研究不同用量土壤调理剂处理后强酸性蜜柚果园的土壤pH、交换性酸、交换性盐基、重金属有效性、蜜柚产量及品质的变化，探索土壤调理剂在强酸性土壤改良中的最佳施用量，以期为平和县强酸性蜜柚果园土壤改良提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在平和县小溪镇产坑村(24°20′23″N、117°17′18″E、海拔91 m)，土壤类型为赤红壤，土壤质地为黏壤土。土壤基本化学性质为：pH 4.38，有机质和全氮分别为32.00、1.63 g·kg-1，碱解氮和速效钾分别为115.09、142.50 mg·kg-1，交换性氢、交换性铝、交换性钾、钠、钙、镁和阳离子交换量分别为0.43、3.25、0.21、0.18、2.91、0.32和9.00 cmol·kg-1，有效铬、镉、铅、汞、砷分别为0.93、0.09、4.53、0.02、0.37 mg·kg-1。

1.2 试验材料

试验品种为三红蜜柚。试验肥料：施特富复合肥(N-P2O5-K2O=18-8-18)、施可丰水溶肥肥(N-P2O5-K2O=20-10-20)、金大地复合肥(N-P2O5-K2O=16-6-240)；土壤调理剂特贝钙(CaO 45%)。

1.3 试验处理

试验设5个处理，每个处理69 m2，包括5株蜜柚，每个处理3次重复，按随机区组排列。处理1不施用土壤调理剂，仅配方施肥作为对照；处理2至处理5在相同配方施肥的基础上，土壤调理剂施用量分别为：750、1 500、3 000、4 500 kg·hm-2。

1.4 栽培管理

1月11日施用施特富复合肥，4月17日及6月22日施用施可丰水溶肥，5月29日施用金大地复合肥，2月23日各处理按试验设计的土壤调理剂用量施于土壤表面，10月13日按小区收获测产，并测定蜜柚品质。同时，分别采集各处理土壤样品。试验除土壤调理剂施用不同外，其他田间管理措施与大田生产一致。

1.5 测定方法

土壤测定方法：pH采用电位法(水土比2.5∶1)测定，交换性酸采用氯化钾交换-中和滴定法测定，土壤交换性盐基离子、土壤阳离子交换量采用乙酸铵法测定，有效铬采用0.1 mol·L盐酸浸提法测定，有效砷采用磷酸二氢钠提取法测定，有效镉、铅采用DTPA-浸提法测定，有效汞采用硫代乙醇酸-磷酸二氢钠提取法测定[10]。

蜜柚品质测定方法：维生素C采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定[11]，糖度采用数显糖度仪测定，可滴定酸采用碱中和滴定法测定[12]。

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件处理数据，IBM SPSS Statistics 26软件进行差异显著性统计分析检验。

2 结果与分析

2.1 土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤酸度的影响

从表1可知，与试验前土壤pH 4.4相比，处理1土壤pH值总体保持不变。随着土壤调理剂用量增加，土壤pH值呈现出明显上升趋势。与对照相比，不同调理剂用量土壤pH值增加2.27%～29.55%，当土壤调理剂用量≥3 000 kg·hm-2时，土壤pH差异达显著水平(P<0.05)，其中以处理5土壤pH提高幅度最大。

土壤交换性酸由交换性氢和交换性铝组成，土壤交换性酸是反映土壤潜性酸量重要指标。随着土壤调理剂用量增加，土壤交换性氢、交换性铝及交换性酸含量呈下降趋势。与对照相比，不同土壤调理剂处理土壤交换性氢、交换性铝和交换性酸降幅分别为19.2%～53.8%，15.2%～84.4%和15.8%～79.8%。

2.2土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤交换性盐基含量的影响

从表2可知，随着土壤调理剂施用量提高，交换性盐基含量总体呈现上升趋势。与对照相比，各调理剂处理的土壤交换性钾、交换性钠、交换性钙、交换性镁和交换性盐基总量增加幅度分别为1.00～1.02、1.38～3.00、1.41～4.15、1.45～2.36和1.35～3.36倍。就阳离子交换量和盐基饱和度而言，不同处理土壤阳离子交换量差异显著(P<0.05)，大小依次顺序为：处理5>处理4>处理3>处理2>处理1，其中以处理5土壤盐基饱和度提高幅度最大。

表2 土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤交换性盐基含量的影响

2.3 土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤重金属含量的影响

从表3可知，土壤有效铬、有效砷、有效镉、有效汞和有效铅含量范围分别为0.06～0.12、0.03～0.04、0.79～0.90、0.89～1.61 和0.01 mg·kg-1，按福建省地方标准DB35/T 859-2016《农产品产地土壤重金属污染程度的分级》，5种重金属有效态均属于安全值范围。不同土壤调理剂用量主要能够显著降低有效铬和有效汞含量(P<0.05)，而对有效砷、有效镉和有效铅影响不显著。

表3 土壤调理剂对强酸性蜜柚果园土壤重金属含量的影响

2.4 土壤调理剂对蜜柚产量与品质的影响

2.4.1土壤调理剂对蜜柚产量的影响 分析蜜柚产量变化(表4)发现：施用土壤调理剂可提高蜜柚产量性状，与对照相比，各调理剂处理的小区产量增幅为1.38%～5.30%，其产量高低依次为处理4>处理5>处理3>处理2>处理1。进一步分析产量性状发现，与对照相比，除处理2外，其余各处理单个果重虽略有下降，但可食率显著提升2.84%～4.26%(P<0.05)。由此说明，施用土壤调理剂3 000 kg·hm-2对蜜柚产量有显著增产效应。

表4 土壤调理剂对蜜柚产量的影响

2.4.2土壤调理剂对蜜柚品质的影响 从表5可知，施用土壤调理剂可不同程度地提高蜜柚品质。与对照相比，除处理3外，其余各调理剂处理的维生素C含量显著提升24.86%～48.42%(P<0.05)，处理2增幅最大。与对照相比，除处理3外，其余各调理剂处理的糖度值变化差异并不显著。与对照相比，随土壤调理剂用量增加，蜜柚可滴定酸含量呈下降趋势，各调理剂处理降幅达3.16%～14.24%，其中处理4、处理5达显著性水平(P<0.05)。说明施用土壤调理剂3 000～4 500 kg·hm-2，提高了蜜柚果实糖度、维生素C含量，降低了可滴定酸含量，改善了蜜柚果实品质。

表5 土壤调理剂用量下蜜柚品质变化情况

3 讨论与结论

本研究发现施用土壤调理剂能使土壤pH增加2.27%～29.55%，且随着调理剂用量增大，土壤pH值提升效果越明显。当土壤调理剂施用量为3 000～4 500 kg·hm-2时，对提高强酸性蜜柚果园土壤pH有较明显的促进作用，能显著提高土壤pH值(P<0.05)。土壤调理剂主要通过降低土壤交换性铝，提高交换性盐基和盐基饱和度，从而实现土壤治酸和提升土壤保肥能力。当土壤调理剂施用量为3 000～4 500 kg·hm-2时，对强酸性蜜柚果园土壤交换性酸含量有明显降低作用，这可能是因为土壤调理剂主要成分是CaO，呈碱性，能够有效中和强酸性土壤酸度[8]。交换性盐基是评价土壤保肥性能的重要指标，其主要包括交换性钾、交换性钠、交换性钙和交换性镁，土壤调理剂能提升强酸性蜜柚果园土壤保肥性能，这可能是因为土壤调理剂会向土壤带入大量的阳离子，从而使强酸性蜜柚果园土壤有效负电荷密度增强，继而提升对阳离子的吸附[13]。

分析调理剂对土壤重金属含量的影响发现，5种重金属(铬、砷、镉、汞、铅)有效态均属于安全值范围，其中土壤调理剂主要能够显著降低有效铬和有效汞含量(P<0.05)，这可能是由于施用碱性土壤调理剂，改变土壤pH，促进土壤胶体对铬、汞的吸附，从而降低有效铬和有效汞含量[14]。

本研究发现施用土壤调理剂3 000～4 500 kg·hm-2，能使蜜柚果实维生素C含量显著提高24.86%～36.25%，可滴定酸含量显著降低10.13%～14.24%(P<0.05)，从而改善蜜柚果实品质。而当调理剂用量为3 000 kg·hm-2时，蜜柚可食率和产量分别显著提升2.84%和5.30%。综上所述，土壤调理剂3 000 kg·hm-2可以作为强酸性蜜柚果园土壤改良的经济施用量，能够达到改良强酸性蜜柚果园土壤的目的。