“宜施壮”旱田土壤调理剂改良酸性土壤的效果

余斌，王明琼，周富忠

（1.湖北利川市凉雾乡农业服务中心，恩施，445400；2.湖北利川市土壤肥料工作站）

“宜施壮”旱田土壤调理剂改良酸性土壤的效果

余斌1，王明琼2，周富忠2

（1.湖北利川市凉雾乡农业服务中心，恩施，445400；2.湖北利川市土壤肥料工作站）

土壤酸化是耕地退化的重要表现，也是制约土壤高产稳产的重要因素，严重影响了我国农业的可持续发展。通过在pH值小于5.5的酸性土壤上连续两季种植蔬菜，研究了“宜施壮”旱田土壤调理剂对酸性土壤 pH值、CEC、硅铝率及蔬菜产量和相关生物学性状的影响。试验结果表明，“宜施壮”旱田土壤调理剂可以提升土壤 pH值、CEC和硅铝率，提高蔬菜的产量；与对照相比，两季连续施用“宜施壮”旱田土壤调理剂50～200 kg/667 m2时，可使土壤pH值提升0.06～0.49个单位、CEC提高0.1～0.6 cmol/kg、硅铝率增加0.05～0.16，蔬菜产量增加 4.26%～11.71%，同时“宜施壮”旱田土壤调理剂可提高蔬菜整齐度，促进萝卜伸长膨大、白菜增高增粗，使白菜结球更加紧实。研究发现，“宜施壮”旱田土壤调理剂在试验区域的合理用量为100～150 kg/667 m2。

“宜施壮”旱田土壤调理剂；施用量；酸性土壤；蔬菜；改良效果

土壤酸化是指在自然和人为条件下土壤pH值下降的现象，其过程是盐基阳离子淋失，从而使Al3+、H+成为土壤中的主要交换性阳离子；其实质是土壤交换性酸增加，而交换性盐基离子减少，这一过程十分缓慢[1]。土壤酸化会导致土壤中的Ca、Mg、P等营养元素大量淋失[2]。特别是在酸雨作用下，难溶性的Al被淋洗逐渐溶出，Al3+、Al（OH）2+比例增加，导致大多数植物直接或间接出现生理障碍，其毒性主要作用于植物的根系，使植物不能正常吸收养分。同时降低植物对Ca的吸收和贮运，出现缺钙症，影响植物正常生长发育[3]。土壤酸化还会增加有毒重金属离子的活性，不利于植物生长。我国土壤的基本趋势是南酸北碱，南方大部分地区的土壤由于高温多雨而处于盐基不饱和状态[4]，所以，我国的酸性土壤主要集中分布在长江以南的大部分热带、亚热带地区和云、贵、川等红、黄壤地区[5]。这些地区大部分土壤属于pH值小于5.5的酸性土壤，其中很大一部分pH值小于5.0，甚至低于4.5[6]。近些年来，随着酸雨沉降不断增加、铵态氮肥大量使用、农业种植制度、农田栽培管理措施以及人类工业化进程的加快，扩大了土壤酸化的范围、加快了土壤酸化的速度[7]，土壤酸化已成为制约我国农业可持续发展的重要障碍之一。

本研究以湖北宜施壮农业科技有限公司生产的富含有机质和Ca、Mg等碱基元素及Si营养的旱田土壤调理剂为主要材料，按NY/T 2271-2012《土壤调理剂效果试验和评价要求》相关规定，采用田间定位试验法，在2016年4～10月，研究了旱田土壤调理剂在连续两季蔬菜连作模式下对酸性土壤的改良效果及其对蔬菜产量的影响，以期明确该土壤调理剂在鄂西南山区及土壤酸化相似区域的合理用量，为其在酸性土壤地区的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在湖北省西南部的利川市，该市地处武陵山腹地，耕地酸化是制约其农业生产的主要障碍之一，耕地平均pH值小于5.5，4.5以下的耕地面积超过1/3[8]。试验在利川市的汪营镇天上坪村1组进行，地处东经108.6°、北纬30.2°、海拔1 696 m，代表利川高山蔬菜基地海拔1 500 m左右的高山区域。土壤为石灰岩母质发育的棕壤土类，冷灰泡土土种。试验前取试验地块混合土样检测相关指标，其结果为：阳离子交换量（CEC）15.0 cmol/kg、pH值4.20，含有机质28.6 mg/kg、全氮2.54 mg/kg、有效磷15.5 mg/kg、速效钾135.3 mg/kg，肥力较高，严重酸化是土壤主要障碍因子。

表1 试验地土壤检测项目、标准及方法

1.2 试验材料

主要试验材料为湖北宜施壮农业科技有限公司生产的“宜施壮”旱田土壤调理剂，标识技术指标为：pH值（250倍稀释）8.5～11.0，含有机质≥10%，CaO≥20%，MgO≥5%，SiO2≥10%，水分≤15%，Hg≤2 mg/kg，Cd≤3 mg/kg，As≤15 mg/kg，Pb≤50 mg/kg，Cr≤150 mg/kg。试验作物为蔬菜：萝卜—白菜连作，萝卜品种为世农R501、白菜品种为鲁信壮根。其他肥料、农药等材料按试验点农户习惯在当地市场上自行购买。

1.3 试验设计

试验设5个处理，3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2（4 m×5 m），试验四周设保护区，蔬菜两季连作各小区排列顺序及各处理水平不变。

处理1：常规施肥（CK）；处理2：常规施肥+“宜施壮”旱田土壤调理剂50 kg/667 m2；处理3：常规施肥+“宜施壮”旱田土壤调理剂100 kg/667 m2；处理 4：常规施肥+“宜施壮”旱田土壤调理剂150 kg/667 m2；处理5：常规施肥+“宜施壮”旱田土壤调理剂200 kg/667 m2。

1.4 田间管理

第一季萝卜2016年4月15日播种，6月25日收获，生育期71 d，种植规格为每小区160株（16株、10行）；第二季白菜7月5日移栽，9月23日收获，生育期80 d，种植规格为每小区80株（10株、8行）。萝卜常规施肥量为40%复合肥（15-10-15）50 kg/667 m2+商品有机肥100 kg/667 m2，白菜常规施肥量为40%复合肥（15-10-15）60 kg/667 m2+商品有机肥100 kg/667 m2。“宜施壮”旱田土壤调理剂按设计用量与底肥混合均匀后沟施（萝卜）或穴施（白菜），因所试蔬菜品种生育期短，所需肥料作底肥一次性施足，不再追肥。病虫草害防治等其他田间管理措施各处理完全一致，按当地习惯进行。每季蔬菜成熟后收获时测量实际产量，并按不同处理取土样检测pH值、阳离子交换量（CEC）、硅、铝等相关指标，取蔬菜植株样测量相关生物学性状指标。所取土样检测项目、标准及方法见表1。收获时按不同处理和作物分小区连续取植株10株，测量其单株质量量、高度 （或长度）、直径。

1.5 分析方法

试验结果应用Excel进行统计分析并绘制相关图表。

2 结果与分析

2.1 “宜施壮”旱田土壤调理剂对试验地土壤pH值的影响

试验结果表明，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂可以提高土壤的 pH值。由图1、2可知，土壤pH值随着土壤调理剂施用量的增加呈增高趋势。与CK的土壤pH值相比，差异均达显著水平。第一季萝卜土壤pH值最高提升0.41个单位，连续两季最高提升0.49个单位。

图1 第一季萝卜土壤pH值变化趋势

图2 第二季白菜土壤pH值变化趋势

图3 试验土壤CEC变化趋势

图4 第一季萝卜土壤硅铝率变化趋势

图5 第二季白菜土壤硅铝率变化趋势

2.2 “宜施壮”旱田土壤调理剂对试验地土壤CEC的影响

试验结果表明，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂可以提高土壤CEC，由图3可以看出，土壤CEC随着土壤调理剂施用量的增加而呈增高趋势。第一季土壤CEC最高提升0.3 cmol/kg，连续两季最高提升0.6 cmol/kg。

2.3 “宜施壮”旱田土壤调理剂对试验地土壤硅铝率的影响

土壤硅铝率是土壤中 SiO2和 Al2O3含量的比值，固态的矿物铝在酸性条件下极易被活化而易于被植物吸收，土壤酸化能够加速土壤中铝的活化，使得土壤溶液中活性铝明显增加，因此，铝被认为是酸化土壤上引起农作物减产、森林枯萎的重要原因之一[9]。通常认为土壤中的SiO2含量是稳定的、变化较小，因此可用硅铝率来表达土壤调理剂对酸性土壤结构的改变，硅铝率越高，表明土壤中活性铝含量越低，植物生长受影响越小；硅铝率越低，表明土壤中活性铝含量越高，植物生长受影响越大[2]。试验结果表明，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂可以提高土壤的硅铝率。由图 4、5可知，土壤硅铝率随着土壤调理剂施用量的增加呈增高趋势。与CK的土壤硅铝率相比，差异达显著水平。第一季萝卜土壤硅铝率最高提升0.14，连续两季升高0.16。

2.4 “宜施壮”旱田土壤调理剂对蔬菜产量的影响

由表2可知，与CK对比，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂不同用量在连作的两季蔬菜上都表现出不同程度增产。第一季萝卜产量排序为：处理4＞处理5＞处理3＞处理2＞处理1（CK），增产幅度在4.26%～11.71%；第二季白菜产量排序为：处理4＞处理3＞处理5＞处理2＞处理1（CK），增产幅度在5.85%～10.82%。经新复极差检验，“宜施壮”旱田土壤调理剂不同施用量处理下，两季蔬菜的产量均存在极显著差异，每季667 m2较合理用量为100～150 kg。

表2 不同处理蔬菜产量结果比较

2.5 “宜施壮”旱田土壤调理剂对蔬菜生物学性状的影响

由表3可知，与CK对比，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂可增加蔬菜的单株质量、高度（或长度）以及直径，并随着用量增加均呈增长趋势；第一季萝卜单株质量增加主要源于增粗，长度增加的贡献相对较小；第二季白菜单株质量增加应该与叶片包裹的紧实度提高有关，因为增高与增粗的幅度都不大。田间观察，施用“宜施壮”旱田土壤调理剂的蔬菜植株整齐度更好，提高了蔬菜的外观商品质量。

表3 不同处理蔬菜相关性状比较

3 结论与讨论

“宜施壮”旱田土壤调理剂呈碱性，富含有机质及Ca、Mg、Si等作物所需营养元素，能有效提升土壤pH值、提高土壤阳离子交换量（CEC）、增大土壤中硅铝率，并能增加作物产量。此次试验结果表明，“宜施壮”旱田土壤调理剂每季较为合理的用量为100～150 kg/667 m2，连续两季合理施用“宜施壮”旱田土壤调理剂可使土壤pH值提升0.36～0.47个单位，土壤阳离子交换量（CEC）增加0.4 cmol/kg，土壤硅铝率提高0.12～0.15，蔬菜产量增加10%左右。施用“宜施壮”旱田土壤调理剂后蔬菜整齐度提高，外观品质得到提升；一定程度上促进了萝卜肉质根伸长膨大、白菜增高增粗，从而提高蔬菜单株质量实现增产，特别是白菜结球更加紧实，利于运输。因此，可以在酸性土壤上推广应用“宜施壮”旱田土壤调理剂，用于中和土壤酸性，改良酸性土壤。

此次试验在常规施肥的基础上进行，对单独施用“宜施壮”旱田土壤调理剂是否能使蔬菜及其他作物增产未作研究；也未单独检测试验前后土壤中Ca2+、Mg2+的含量，其变化规律尚不清楚，以及对土壤有机质、氮、磷、钾的影响等问题有待下一步研究。

[1]杨忠芳，余涛，唐金荣，等．湖南洞庭湖地区土壤酸化特征及机理研究[J]．地学前缘，2006，13（1）：105－112．

[2]李育鹏，胡海燕，李兆军，等.土壤调理剂对红壤pH值及空心菜产量和品质的影响[J].中国土壤与肥料，2014（6）：21－26.

[3]易杰祥，吕亮雪，刘国道．土壤酸化和酸性土壤改良研究[J].华南热带农业大学学报，2006，12（1）：23－27．

[4]赵静.土壤酸化对土壤有效养分酶活性及黄金梨品质的影响[D]．泰安：山东农业大学，2011．

[5]周娟，袁珍贵，郭莉莉，等．土壤酸化对作物生长发育的影响及改良措施[J]．作物研究，2013（1）：96－102．

[6]颜戊利，陈志澄，杨冰仪，等．酸雨对苋菜中微量元素的影响[J]．广东微量元素科学，2004，11（9）：61－63．

[7]张旭，刘彦卓．土壤 pH对华南双季稻旱育秧素质的影响试验初报[J]．广东农业科学，1998（2）：8－10．

[8]周富忠，熊建成.利川市耕地酸化成因分析及治理措施[J].中国农技推广，2014（3）：41-43.

[9]左永忠，宋珍，安连荣，等．活性铝对山杏幼苗生长影响的研究[J]．经济林研究，1997（2）：33．

Effects of Soil Conditioner Yishizhuang for Dry Farmland on Improving Acid Soil

YU Bin1,WANG Mingqiong2,ZHOU Fuzhong2
(1.Agricultural Service Center in Liangwu Village,Lichuan,Hubei,445400; 2.Soil and Fertilizer Work Station in Lichuan City of Hubei Province)

Soil acidification is the important character of cultivated land degradation and also is the important factor of restricting high and stable yield,which has a strong impact on the sustainable development of China's agriculture.This paper studied the effects of soil conditioner Yishizhuang for dry farmland on the pH value,CEC,silica-alaumina ratio, vegetable yield and related biological characters of acid soil by continuously planting two season vegetables on the acid soil of pH value blow 5.5.The results showed that soil conditioner Yishizhuang for dry farmland could improve the soil pH value,CEC,silica-alaumina ratio and vegetable yield.Compared with the control,that applying 50-200 kg soil conditioner per 667 m2could increase 0.06-0.49 in pH value,0.1～0.6 cmol/kg in CEC,0.05-0.16 in silica-alaumina ratio and 4.26%-11.71%in vegetable yield.It also could improve the vegetable uniformity and promote the radish elongating and expanding,Chinese cabbage rising,thickening,and heading tightly.The reasonable dosage of soil acidification Yishizhuang for dry farmland in this experiment was 100-150 kg/667 m2.

Soil conditioner Yishizhuang for dry farmland;Dosage;Acid soil;Vegetable;Improvement effect

S631.1；S634.1

A

1001-3547（2017）06-0067-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.06.026

2016年度全国测土配方施肥项目

余斌（1969-），男，农艺师，主要从事农业新技术、新产品的田间试验、示范及推广工作，电话：13886793513

周富忠（1969-），通讯作者，男，农业推广硕士，高级农艺师，主要从事土壤肥料新技术、新产品的试验、示范及推广工作，电话：13986851933，E-mail：372816894@qq.com

2016-12-09