酸性土壤连续施用土壤调理剂对生姜——花椰菜种植体系的影响

2024-06-12邱伟琴

东南园艺 2024年1期

收稿日期：2023-12-12

基金项目：福建省化肥减量增效项目（2020-95）

作者简介：邱伟琴（1985-），女，农艺师，主要从事园艺技术推广工作，E-mail：QiuW2024@163.com

摘要：【目的】探索生姜-花椰菜种植体系两个生产季施用土壤调理剂对作物生产和土壤理化性状的影响及其累积效应。【方法】以两季作物即前茬生姜、后茬花椰菜为载体，采用常规施肥为对照，在其基础上增施土壤调理剂1 500、3 000、4 500 kg/hm2，研究各处理对作物农艺性状和土壤理化性状的影响。【结果】在常规施肥基础上，施用3 000、4 500 kg/hm2后均显著提高花球产量100%以上，提高土壤的pH值1.0和1.2个单位，并提高交换性钙含量89.2%和116.9%；施用4 500 kg/hm2土壤调理剂对两季作物的增产效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的产量分别达23.7、46.7 t/hm2，相对常规施肥的增产44.5%、115.2%。【结论】酸性土壤连续两季施用土壤调理剂对生姜-花椰菜作物增产和土壤理化性状改善的累积效应明显，生产上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2较为适合。

关键词：土壤调理剂；土壤理化性状；生姜；花椰菜

中图分类号：S632.5；S635.3 文獻标识码：A 文章编号：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

土壤酸化加剧了养分离子的淋溶，使土壤肥力降低，是导致土壤肥力退化和环境质量下降的重要影响因素［1］。普遍认为土壤酸化主要原因一是氮沉降、二是酸沉降、三是工业生产废物，排放物中的酸性物质可直接造成土壤酸化，四是耕作制度和农作物种植方式对土壤酸化也有一定影响，如黑龙江省农田黑土由于大豆连作而出现酸化现象［2-4］。近年来，随着蔬菜种植业的快速发展，有关蔬菜地土壤尤其是大棚蔬菜地土壤酸化的报道越来越多，土壤pH值高低直接影响各种养分的固定、释放与淋失。文方芳［5］研究表明种植年限与土壤pH值呈负相关，认为可以通过减少水肥投入抑制土壤酸化。王辉等［6］发现温室种植蔬菜可以引起土壤酸化和盐碱化，对于地下水的污染也有很大潜在风险。

土壤酸化的改良技术措施方法有很多，如合理选择化肥及控制用量、选择合理的耕作模式和种植作物、绿肥还田、精细耕作、使用有机源或矿物源土壤调理剂等。其中，土壤调理剂能够调节土壤pH值，补充钙、镁等营养元素，防止土壤酸化板结，提高保水保肥能力，缓解作物缺素症状，提高作物对养分的吸收和化肥利用率，增加作物产量，改善农产品品质［7-9］。针对南方酸性土壤对作物有限制生长的现状［10］，2023年以早收生姜和秋植花椰菜连续两个生产季作物为载体，采用土壤调理剂梯度用量设计，探索土壤调理剂的累积效应，旨在为今后南方酸性土壤理化性状改善和农作物增产增效提供科学依据。

1.1试验地情况

试验地位于福建省龙岩市上杭县才溪镇下才村蔬菜种植基地，116°36' E、25°6' N，海拔331 m，地形地势缓坡梯田，面积1 130 m2。土壤类型为灰黄泥田，基础理化性状为pH值5.2、有机质含量33.1 g/kg、碱解氮173.7 mg/kg、有效磷11.6 mg/kg、速效钾159.0 mg/kg、交换性钙327.6 mg/kg、交换性镁23.2 mg/kg。前季种植双季晚稻。

1.2试验材料

供试的特贝钙土壤调理剂（以下简称调理剂）由福建玛塔生态科技有限公司提供，含CaO≥45%、pH值8.84，粉剂，质量符合《NY/T 3034-2016 土壤调理剂通用要求》，适用于酸性土壤。商品有机肥由上杭县荣兴生物科技有限公司生产（有机质含量30%、总养分5%）。配方肥、复合肥和水溶肥为福建瓮福紫金化工股份有限公司产品，配方肥N：P2O5K2O=151020（硫酸钾型，总养分45%）、复合肥N：P2O5K2O=151515（硫酸钾型，总养分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）。前茬种植生姜是‘白姜1号早收大白姜，后茬种植‘台宝青梗花椰菜。

1.3试验设计

试验参照《肥料田间试验指南》设计［11］。共设4个处理，常规施肥（A1处理，对照），常规施肥 + 1 500 kg/hm2调理剂（A2处理），常规施肥 + 3 000 kg/hm2调理剂（A3处理），常规施肥 + 4 500 kg/hm2调理剂（A4处理）。每试验小区面积20 m2（4 m × 5 m），每处理3次重复，采用随机区组排列，共12个小区。四周保留宽1 m以上的保护行，除施肥外，其他田间管理措施与大田生产一致。生姜和花椰菜兩个生产季的小区布置完全一致，即连续两季分别施用等量调理剂。

1.4施肥

第一季，2023年2月20日结合整地一次性全层均匀撒施调理剂，整地开深30 cm的种植沟，沟施商品有机肥7 500 kg/hm2作底肥并覆薄土，有序排列种姜块，用姜种量11 250 kg/hm2，并在畦面覆盖白色地膜以防冻害。4月5日揭地膜。在4月18日（种后52 d）第1次追肥，施配方肥225 kg/hm2，间隔7 d再兑水稀释150倍冲施平衡型水溶肥300 kg/hm2；5月4日（种后68 d）第2次追肥，施配方肥375 kg/hm2；5月12日进行第2次培土；6月3日（种后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，穴中撒施调理剂和基肥，均匀覆薄土，施复合肥750 kg/hm2、硼砂10 kg/hm2。秋植花椰菜于8月26日播种育苗，9月26日移栽定植，22 500株/hm2。11月10日现蕾前追肥，施复合肥750 kg/hm2。大田期55～70 d。

1.5采样测试

8月10日进行生姜植株农艺性状考查察，每个小区鲜姜块产量单收单计产量。11月20日开始花椰菜的采收测产，12月5日采收结束，分3批次采收，累加为小区产量。采收期观测前茬生姜的株高、分枝数、基茎粗，并测定后茬花椰菜的花球纵横径、重量和叶片数量、重量等主要经济性状。

生姜和花椰菜收获结束后，分别取各小区耕作层土壤样品，室内风干备测。土壤采样深度为0～20 cm，梅花形多点混合后四分法缩分，保留混合样1 kg风干。采用电位法测定土样悬液的pH值，重铬酸钾容量法-外加热法测定土壤有机质含量，用碱解扩散法测定碱解氮含量，用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法测定有效磷含量，采用乙酸氢钠浸提—火焰光度计法测定土壤速效钾含量，采用原子吸收分光光度法测定土壤交换性钙、交换性镁含量［12］。

1.6数据处理分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003软件处理，采用DPS 19.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1施用调理剂对前茬耕层土壤理化性状的影响

由表1可见，与对照相比，A2～A4处理可提高前茬土壤pH值0.2～0.3个单位，但差异不显著。施用调理剂对前茬耕层土壤有机质、碱解氮和速效钾含量的影响各处理表现不一，对土壤有效磷含量无显著影响。随着土壤调理施用量增加，土壤交换性钙含量也随之提高，其中A3、A4显著高于对照和A2处理。而施用调理剂后土壤交换性镁含量表现为下降态势，均显著低于对照，3个调理剂处理间无显著差异。

2.2施用调理剂对前茬生姜农艺性状及产量的影响

由表2可知，A2～A4处理生姜的株高比A1处理（对照）均有提高，其中A4处理显著高于对照和A2处理，A1～A3处理间差异不显著；而分枝数则表现为减少，其中A3处理减幅最大，显著低于其他3种处理；基茎粗和单株姜块鲜重均略有增长，但各处理间差异不显著。鲜姜产量A2～A4处理均高于对照，其中以A4增产效果最佳，鲜姜块产量23.7 t/hm2、增幅达44.5%，显著高于其他3种处理，A1～A3处理间产量无显著差异。

2.3施用调理剂对后茬耕层土壤理化性状的影响

第二茬采收结束后采集各小区土壤化验结果如表3所示，与对照相比，A2～A4处理可提高土壤pH值0.6～1.2个单位，其中A3和A4处理呈显著水平；对土壤有机质、碱解氮和速效钾含量的影响各处理表现不一；对土壤有效磷含量均表现出降低的趋势，A2～A4处理均显著低于A1；大幅提高了土壤交换性钙含量，增幅71.9%～116.9%，各处理均显著高于对照，且随着调理剂施用量的增加而上升，可能与连续施用调理剂的累积效应有关。土壤交换性镁含量无明显变化，可能是由于供试调理剂成分以氧化钙为主，氧化镁含量甚微的缘故。

2.4施用调理剂对后茬花椰菜农艺性状及产量的影响

从花椰菜田间性状考察结果看出（表4），与对照相比，施用调理剂可显著增加花椰菜花球横径，并以A4处理值最大，为24.0 cm；各处理间的花球纵径和单株叶片数差异均不显著；提高了单株叶片重，差异均达显著水平，其中以A4处理最大，显著高于其他3种处理；也显著提高了单株花球重，且A2～A4处理之间无显著差异。

从花椰菜实收产量结果显示，与对照相比，A2～A4处理均可显著增加花球产量，增产幅度为70.5%～115.2%，并以A3、A4处理的增产效果最佳，二者的花球产量分别达45.3、46.7 t/hm2，这可能与连续两季施用调理剂的累积效应有关。

3结论与讨论

土壤酸碱度是影响土壤养分平衡和作物生长的重要因素，pH值的变化是酸性土壤自身性质和外源碱性物质共同作用的表现。土壤调理剂具有离子代换和离子吸附功能，使土壤层变疏松，施用后可以改善土壤理化性状，减轻土壤有害物质的毒害。槐玉昌等［13］试验显示以沸石为主要原料的硅铝酸盐土壤修复剂便于吸收水肥等营养成分，根系发达，姜块粗壮，显著提高生姜产量。本研究中，连续两个生产季施用主要成分为氧化钙的土壤调理剂1 500～4 500 kg/hm2 ，可提高土壤pH值，前茬生姜增加植株的株高、茎粗，减少分枝数，增加单株姜块鲜重，提高生姜的产量；对后茬花椰菜生产的影响尤为显著，改善了花椰菜农艺性状，大幅提高花球产量，与张明来［14］开展花椰菜土壤调理剂不同用量試验结果相近。在常规施肥基础上，施用4 500 kg/hm2土壤调理剂对两季作物的增产效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的产量分别达23.7、46.7 t/hm2，对常规施肥的增产44.5%、115.2%。

施用土壤调理剂后提高了生姜收获后耕作层土壤交换性钙和速效钾含量，降低土壤有效磷和交换性镁含量，而对土壤有机质和碱解氮含量的影响各处理表现不一，这与王丽丽等［15］开展烟用土壤调理剂使生姜土壤有效磷和有机质含量提高的结果不同。在花椰菜收获后土壤交换性钙含量提高了71.9%～116.9%，而较大幅度降低土壤的碱解氮和有效磷含量，对土壤有机质、速效钾和交换性镁含量的影响各处理表现不一。施用土壤调理剂可为农作物有机化合物的合成和新陈代谢奠定了较好的营养物质基础，有利于生物学产量的形成，从而显著提高产量，本试验对生姜和花椰菜的农艺性状有明显改善，与吴凌云等［16］的研究结果相同。

总体而言，钙作为土壤稳定剂，与土壤中的致酸铝离子和钠离子发生置换，形成稳定的团粒结构，遏制酸化，参与植株多种酶的催化作用，调节植物代谢过程，并提高植物对环境胁迫的适应能力，合理施用以氧化钙为主要成分的土壤调理剂能改良土壤，在一定程度上提高作物产量，可缓解土壤酸化限制农业生产发展的矛盾。本试验中连续两季施用土壤调理剂对两季作物生产和土壤理化性状改善的累积效应明显，对生姜和花椰菜的农艺性状、产量的影响显著，为生姜-花椰菜种植体系打造适宜的土壤环境，生产上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2较为适合。

参考文献：

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