不同改良剂组合对茄子产量和重金属含量及土壤农化性状的影响

摘要：为酸化土壤治理和安全利用提供依据，通过设置7个不同处理，分别为配方肥T1（CK）、配方肥+土壤改良剂（石灰粉T2、农用氢氧化镁T3、特贝钙土壤调理剂T4）、有机肥+土壤改良剂（石灰粉T5、农用氢氧化镁T6、特贝钙土壤调理剂T7），比较不同改良剂组合对茄子产量和重金属含量、土壤农化性状的影响。结果表明：与单施配方肥（CK）相比，在酸性土壤上施用有机肥+土壤改良剂、配方肥+土壤改良剂组合可显著增加作物产量，降低茄子重金属含量，改善土壤农化性状。在增加茄子产量、降低茄子Cr含量效果方面，有机肥+土壤改良剂组合优于配方肥+土壤改良剂组合，在降低茄子Cd含量效果方面，配方肥+土壤改良剂组合效果更好。在改良土壤农化性状效果方面，两者规律不明显。

关键词：土壤改良剂组合；土壤农化性状；茄子；重金属含量；产量

中图分类号：S641.1文献标志码：A文章编号：0253−2301（2024）08−0055−06

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.08.007

陈瑞英.不同改良剂组合对茄子产量和重金属含量及土壤农化性状的影响[J].福建农业科技，2024，55（8）：55−60.

Effects of Different Soil Amendment Combinations on the Eggplant Yield，Heavy Metal Content and Soil Agrochemical Characters

CHEN Rui-ying

（Jian’ou Extension Center of Agricultural Technology，Nanping，Fujian 353100，China）

Abstract：In order to provide the basis for the management and safe utilization of the acidic soil，seven different treatments were set up，including the formula fertilizer T1（CK），formula fertilizer+soil amendment（lime powder T2，agricultural-use magnesium hydroxide T3，terbegai soil conditioner T4），organic fertilizer+soil amendment（lime powder T5，agricultural-use magnesium hydroxide T6，terbegaisoil conditioner T7）.Then，the effects of different soil amendment combinations on the yield of eggplant，heavy metal content and soil agrochemical characters were compared.The results showed that compared with the single application of formula fertilizer（CK），the application of the combinations，such as the organic fertilizer+soil amendment and formula fertilizer+soil amendment in the acidic soil could significantly increase the crop yield，reduce the heavy metal content of eggplant and improve the agrochemical characters of soil.In terms of increasing the eggplant yield and reducing the chromium content of eggplant，the combination of organic fertilizer+soil amendment had a better effect than the combination of formula fertilizer+soil amendment.In terms of reducing the Cd content of eggplant，the combination of formula fertilizer+soil amendment had a better effect.In terms of the effect of improving the soil agrochemical traits，the influences of the two were not obvious.

Key words：Soil amendment combination；Soil agrochemical traits；Eggplant；Heavy metal content；Yield

建瓯市位于福建北部地区，是福建省重要的粮食和经济作物主产区。然而，受土壤自然属性和不当施肥措施等因素的影响，耕地土壤酸化问题日趋严重[1−4]。据当地近年的测土配方施肥检测数据，该市大部分土壤pH在4.5～5.5[5]。土壤酸化不仅会导致土壤中有效钙、有效镁的流失，降低土壤养分的有效性[6]，还会影响土壤重金属如Cd、Cr的有效态含量，进而影响农产品的安全性[7]。整体而言，土壤酸化已对农产品产量、品质和土壤环境产生重大影响。因此，改良酸性土壤并实现其可持续利用是国家的重大需求，也是当地农业实现可持续高质量发展的迫切要求。目前，改良土壤酸化和降低Cd、Cr有效态含量的方法很多，包括降低酸沉降以控制源头，以及施用配方肥、石灰粉、土壤调理剂及优质有机肥等[8]。尽管对不同土壤调理剂施用数量的改良效果已有较多报道，但不同类型土壤改良剂对提高土壤pH，降低重金属Cd、Cr有效性及提升承载作物产量等方面的研究仍相对较少。研究表明，施用土壤改良剂、有机肥可改良酸性土壤，降低重金属有效性，提高耕地质量[7−8]，但是不同改良剂在不同类型土壤上的施用效果相差较大[9]。本研究通过比较不同改良剂组合对茄子产量、土壤农化性状、土壤镉、铬有效态含量及其在茄子中累积的影响，以期为建瓯市土壤的酸化改良及高效利用提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2022年2月在福建省建瓯市小松镇定高村蔬菜生产基地进行。供试土壤为黄泥田，质地为粘土。试验前土壤理化性状如下：pH5.3，有机质含量18.5 g·kg−1，碱解氮含量101 mg·kg−1，有效磷含量149.1 mg·kg−1，速效钾含量465 mg·kg−1，交换性酸6.58 mmol·L−1。

1.2供试材料

供试作物为茄子，品种为闽茄。供试肥料和改良剂用量及主要成分见表1。

1.3试验设计

试验设7个处理，每个处理3次重复，小区面积45 m2，见表2。各处理除了施用肥料和改良剂不同外，其他耕作措施（病虫防治、灌水排水等）及田间管理方面均一致施，用化肥组合与有机肥组合总养分相同。各处理有机肥、磷肥、钾肥及土壤改良剂产品均结合整地，做基肥一并混匀施用；氮肥全部作为追肥，分两次施用（定植后约7d和定植后约1个月），施用比例分别为总氮量的30%和70%；第1次追肥方法为：于行间开沟追施；第2次追肥方法为：穴施。2022年3月20日结合整地施用供试肥料，3月21日移栽茄苗，5月16日开始陆续采收，至5月30日全部采收结束。

1.4样品采集与分析测定

茄子采收期间对各试验小区计产，并从每个小区随机采集茄子果实样品1 kg，同时在对应试验小区内按“S”形多点采集耕层混合土样1 kg，作为待测试土壤样品。

测定方法：pH值采用NY/T 1121.2−2006《土壤检测第2部分：土壤pH的测定》；有机质含量采用NY/T1121.6−2006《土壤检测第6部分：土壤有机质的测定》；水解性氮含量采用《土壤分析技术规范（第二版）第七章土壤氮的测定》；有效磷含量采用NY/T 1121.7−2014《土壤检测第7部分：土壤有效磷的测定》；速效钾含量采用NY/T 889−2004《土壤速效钾和缓效钾含量的测定》；交换性酸含量采用HJ 631−2011《土壤可交换酸度的测定氯化钡提取-滴定法》；有效镉采用HJ 804−2016《土壤8种有效态元素的测定二乙烯三胺五乙酸浸提-电感耦合等离子体发射光谱法》；有效铬采用HJ 166−2004《土壤环境监测技术规范》；植株样品镉、铬含量采用微波消解−石墨炉原子吸收分光光度法测定。

1.5试验数据处理

数据采用Microsoft Excel-2003整理，统计分析采用SPSS11.0软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同改良剂组合对茄子产量的影响

由表3可知，与T1（CK）相比，其他处理均可在一定程度上增加茄子产量，增产955～4 688 kg·hm−2，增产幅度为18.5%～90.9%，其中T4，T5和T6增产效果最佳。处理T4、T5、T6和T2、T3、T7处理间差异显著，但T4、T5、T6之间差异不显著（r＞0.05，下同）。配方肥+土壤改良剂的3个处理（T2、T3、T4）与有机肥+土壤改良剂的3个处理（T5、T6、T7）分别相比，T5＞T2，T6＞T3，但T7＜T4，说明有机肥+石灰粉和农用氢氧化镁的土壤改良剂组合与配方肥+石灰粉和农用氢氧化镁的土壤改良剂组合相比更能提高茄子产量。

2.2不同改良剂组合对茄子有效态Cd、Cr含量的影响

由表4可知，与T1（CK）相比，其他处理均有降低茄子有效Cd、有效Cr含量的趋势，降幅分别为48.8%～89.1%和2.8%～55.7%；其中，T2和T4处理降低茄子有效Cd含量的效果最佳，降幅分别为89.1%和69.8%；T7和T5处理对降低茄子有效Cr含量的效果最佳，降幅分别为55.7%和41.8%。在降低茄子有效Cd含量方面，其他各处理与T1差异显著，T3、T5、T6、T7处理间无显著差异；在降低茄子有效Cr含量方面，除T2外各处理与T1差异显著，处理T3～T7处理间差异显著。

配方肥+土壤改良剂的3个处理（T2、T3、T4）与有机肥+土壤改良剂的3个处理（T5、T6、T7）相比，在降低茄子有效Cd含量方面T2＞T5（r<0.05），T3与T6相近，T4＞T7（r＜0.05）；在降低茄子有效Cr含量方面T5＞T2（r＜0.05），T6＜T3（r＜0.05），T7＞T4（r＜0.05）。

2.3不同改良剂组合对茄子收获后土壤农化性状的影响

2.3.1不同改良剂组合对茄子收获后土壤pH和交换性酸含量的影响由表5可知，与T1（CK）相比，茄子收获后其他处理均可在一定程度上提高土壤pH，增幅为18.9%～35.8%，同时降低土壤交换性酸（潜性酸）含量，降幅为64.4%～86.3%，其中，T5、T6和T2处理对提高土壤pH和降低土壤交换性酸含量的效果相对更佳。在提高土壤pH-方面，其他处理与T1（CK）相比差异均显著，T2、T3、T4、T5处理间差异不显著。（2）在降低茄子收获后土壤交换性酸含量方面，其他处理与T1（CK）差异均显著，T2和T6处理间差异不显著。

2.3.2不同改良剂组合对茄子收获后土壤基本养分含量的影响由表6可知，与T1（CK）相比，茄子收获后其他处理均可提高土壤有机质含量，增幅为1.1%～71.1%，其中T6、T5和T3处理效果较好；T2～T7处理对茄子收获后土壤的碱解氮含量表现出增加的趋势，增幅0～65%，对有效磷含量总体都略有下降，降幅0.1%～6.7%，对速效钾含量表现出降低的趋势降幅度为33.9%～72.7%。

2.3.3不同改良剂组合对茄子收获后土壤有效态Cd、Cr含量的影响由表7可知，与T1（CK）相比，茄子收获后其他处理对土壤的有效态Cd、Cr含量影响结果不一。土壤有效态Cd含量各处理均表现出降低趋势，其中T3、T6降幅较大，分别达19.6%和25.0%。有效态Cr含量各处理也均表现出降低趋势，其中T3、T7降幅较大，分别达27.9%和21.6%。在有效态Cd含量方面，T3、T4、T6与T1（CK）差异显著，T2、T5、T7处理间差异不显著。在有效态Cr含量方面，除T2、T5、T6外，其他处理与T1差异显著，T3和T6差异显著。

3讨论与结论

本研究表明，在酸性土壤上施用配方肥（有机肥）+土壤改良剂均可显著增加作物产量，降低茄子有效Cd、有效Cr含量，改善土壤农化性状。这主要是因为向酸性土壤中施加石灰粉、土壤调理剂等改良剂，其主要成分中均含有CaO，施用后土壤发生酸碱中和反应，消耗了土壤中的H+，导致土壤pH值升高[10−11]。同时还能减少酸性土壤交换性酸总量，降低酸性土壤活性铝对茄子的毒害作用，使茄子产量增加，这与大多数人的研究结果一致[12−14]。同时，对降低土壤有效态Cd和Cr含量有效果，主要是因为土壤pH值提高和加入的有机肥、土壤调理剂有吸附性能，降低了有效态Cd和Cr的含量。

对不同土壤改良剂组合效果比较分析可知，在降低茄子Cd含量效果方面，配方肥+土壤改良剂组合效果优于或相近于有机肥+土壤改良剂组合；在降低茄子Cr含量效果方面，有机肥+土壤改良剂组合优于配方肥+土壤改良剂组合。在改良土壤理化性状效果方面，有机肥+土壤改良剂组合和配方肥+土壤改良剂组合优劣规律性不明显。在增加茄子产量方面，有机肥+土壤改良剂的3个处理中2个优于、1个差于配方肥+土壤改良剂组合（T5＞T2，T6＞T3，T7＜T4）；其原因主要是，在施肥养分总量相同情况下，有机肥组合中含有大量有机质，缓冲性强、肥效持久，养分全面。而有机肥+特贝钙土壤调理剂组合茄子产量却低于配方施肥+特贝钙土壤调理剂组合，其原因还需进一步验证。

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（责任编辑：林玲娜）