蔬菜地土壤酸化治理研究初报

李戎 彭文学 向华辉 周成林

摘 要 2014—2016年，重庆市九龙坡区以“测土配方施肥技术”为基础，土壤相关理化指标背景值测定结果为依据，“配方施肥+肥料调节剂”和施用方法选择为手段，采用对比研究的方法，就相同的配方肥增施不同肥料调节剂，在蔬菜种植过程中，对土壤酸的容量、强度、组成及其修复效果进行了田间小区试验研究和大田试验示范。增产效率和酸化土壤改良效果表现：“田师傅”和“天脊调理剂”最好，其中，在增产效果上，“天脊调理剂”稍优于“田师傅”，而在酸化土改良效果方面，初期试验结果是“田师傅”优于“天脊调理剂”；“钙镁磷肥”对酸化土壤的改良效果明显优于“施地佳”，且具有更长的后续效应，二者在增产效果上相近。

关键词 蔬菜地；土壤酸化；土壤改良；肥料調节剂

中图分类号：S156 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.4.010

2014—2016年，为保障农业可持续性发展，改善农业生产条件，修复已退化农地土壤，九龙坡区农业技术推广站就本区蔬菜基地严重退化（酸化）问题土壤进行了改良和修复性研究。按照“利用中保护，利用中修复”的原则，本项目以“测土配方施肥技术”为基础，土壤相关理化指标背景值测定结果为依据，“配方施肥+肥料调节剂”和施用方法选择为手段，采用对比研究的方法，就相同的配方肥增施不同肥料调节剂，在蔬菜种植过程中，对土壤酸的容量、强度、组成及其修复效果进行了田间小区试验研究和大田试验示范。

1 材料与方法

1.1 小区试验研究

1.1.1 试验用地

试验小区1：选用金凤镇净慈寺村八社，唐文军租赁地，土壤类型是由侏罗纪沙溪庙组（J2s）紫色母质发育的强酸性土壤“紫黄泥夹白鳝泥土种”（水改旱），土壤质地为“重壤—轻黏土”。

试验小区2：选用金凤镇净慈寺村八社，牟代平租赁地，土壤类型是由侏罗纪沙溪庙组（J2s）紫色母质发育的强酸性土壤“紫黄泥夹白鳝泥土种”（水改旱），土壤质地为“轻黏土”。

试验小区土壤的其他基本理化性质见表1。

1.1.2 小区设计

试验小区1、2均采用完全对比试验，设5个处理（4个肥料“调节剂+配方肥”，以配方肥小区为对照），3次重复；小区规格：长×宽为3.5 m×2.2 m，面积为7.7 m2；共15个小区。种植作物为“适花菜心”（生长期80 d），连续种植4季（“试验小区2”仅完成2季有产连续试验）。配方肥选用华强化工集团生产的“高塔复合肥料”，N、P、K质量比为25∶10∶18，各肥料调节剂品种用量及主成份含量分别见表2、表3、表4。

1.1.3 小区处理实施

1.1.3.1试验小区1

第一季：2015年2月10日，将鸡粪5.77 kg（667 m2用量500 kg，下同）施于小区后翻耕；2月12日，按“表2”施用量折算后，将50%的配方肥和全量肥料调节剂作为底肥施入各处理中；2月26日，将菜心种籽直播于各小区。剩余的50%配方肥于作物生长盛期作为追肥施入各小区。2015年4月23日，田间收、测产量（生长期共计56 d）。

第二季：2015年5月25日，将鸡粪5.77 kg和50%的配方肥施入小区后翻耕；5月28日，直接将菜种直播于各小区（未加肥料调节剂处理）。剩余的50%配方肥于作物生长盛期作为追肥施入各小区。2015年6月4日，田间收产（生长期共计37 d）。

第三季：2015年6月10日，将鸡粪5.77 kg、50%的配方肥和全量肥料调节剂施于小区，翻耕；6月22日播种。剩余的50%配方肥用作追肥。8月14日，田间收产（生长期53 d）。

第四季：2015年8月16日，将鸡粪5.77 kg和50%的配方肥施入小区后翻耕；8月19日，各小区按相同规格将菜苗植入土中（未加肥料调节剂处理）。剩余的50%配方肥用作追肥。9月23日，田间收产（田间生长期35 d）。

1.1.3.2试验小区2

共进行3季连续种植试验，其中：2季为“适花菜心”，1季为“瓠子瓜”（未收产）。

第一季：2015年3月24日施肥并播种菜心种籽，5月4日田间收产测产，施肥方式同“试验小区1”的“第一季”。

第二季：2015年5月20日施肥并移栽“瓠子瓜”，未收产，施肥方式同“试验小区1” 的“第二季”。

第三季：2015年9月15日施肥并播种菜心，10月26日田间收产测产，施肥方式同“试验小区1” 的“第一季”。

各试验区、各处理和各生长季均按常规进行相同的除草、松土、病虫害防治等田间管理。

1.2 大田试验示范

1.2.1 试验用地

共设置3个大田试验区，分别是金凤镇净慈村“唐文军租赁地”（7 333 m2）、“牟代平租赁地”（6 533 m2）和“唐国林租赁地”（4 133 m2），土壤基本理化性质大致相同；区域土壤类型仍为侏罗纪沙溪庙组（J2s）紫色母质发育的强酸性土壤“紫黄泥夹白鳝泥土种”，土壤质地“重壤—轻黏”，土壤基本理化性质见表1。

1.2.2 试验处理

在3个大田试验区分别各选择9个地块（每个地块面积不小于667 m2，以实测面积为准）用作大田试验示范。

大田试验一（配方肥+肥料调节剂大田示范）：在大田栽培条件下，印证并示范小区试验效果。具体做法是在“唐文军租赁地”和“牟代平租赁地”内各选择5个地块，按小区试验相同处理和实施方式，并与小区试验同步进行大田栽培。

大田试验二：分别在“唐文军租赁地”和“牟代平租赁地”内各选择4个地块以及“唐国林租赁地”的4个地块，用于有机肥及有机调理剂对酸化土壤改良效果初探试验，具体处理见表5。仍以“高塔复合肥料”，按50 kg·667 m-2的用量作为本试验基础配方肥在每个生长季使用。

大田试验三（其他大田试验处理）：进一步印证小区试验在不同作物类型的应用上对土壤酸化改良和产量效果；同时，广泛选择研究酸化土壤技术和方法，在选定物质类型小区及大田示范研究的基础上，扩展研究范围。具体处理见表6。

2 结果与分析评价

2.1 小区试验产量结果比较

小区试验产量结果见表7、表8。

由表可见，各处理较常规配方肥（空白）单独施肥均表现出不同程度的增产效果；其中，以“田师傅”和“天脊调理剂”2种肥料调节剂增产效果最好；“钙镁磷肥”和“施地佳”在2个试验区表现出不同的增产效果，“钙镁磷肥”在“试验小区2”的效果优于“试验小区1”，其原因可能与“试验小区2”的土壤更酸，盐基饱和度更低，同时有效磷含量不如“试验小区1”高有关（参见表1）；“钙镁磷肥”在增加有效磷的同时，增加土壤盐基饱和度，提高土壤pH值的效果较“施地佳”更好。

2.2 大田试验产量结果比较

2.2.1 “配方肥+肥料调节剂”各大田试验区产量结果

由表9可见，配方肥+各种肥料调节剂在大田栽培条件下的增产趋势与小区试验效果大致相近，即：“天脊调理剂”“田师傅”增产效果最好，其次是“钙镁磷肥”，最差的是“施地佳+菌肥”。在大田试验条件下，“天脊调理剂”的效果更优于“田师傅”，其原因可由表4主要成份含量得以解释。

2.2.2 大田试验二（有机复合肥及调理剂）产量结果比较

由表10可见，各有机复合肥和调理剂处理较单一施用配方肥均有不同程度的增产效果，其增产率高低为：大荣调理剂>好阳光有机肥>益禾有机肥。

2.3 酸化土壤改良效果

据土壤学理论，土壤酸碱性变化过程主要发生在以土壤胶体为载体的阳离子交换性能变化过程中，因此，在表达各种肥料调节剂配合配方肥施用后对酸化土壤的影响时，可重点选择土壤pH值变幅，土壤交换性钙、镁增加量，土壤交换性酸水平降幅和盐基饱和度大小。各调节剂处理对各供试区（包括小区、大田试验）土壤上述指标的影响见表11。

2.3.1 土壤pH值变化

土壤pH值又称为“土壤酸强度”，它取决于土壤胶体吸附的H+和Al3+（二者之和称为交换性酸，又称“土壤酸容量”）在一定交换量水平条件下所能电离出的H+活度大小，这就是说，pH值只表明该土壤酸的强度大小而不能体现土壤酸的总量有多少。因此，酸性土壤的改良关键在于：1）降低土壤交换性酸的总量；2）改变土壤交换性酸的构成，从降低土壤酸的电离度达到降低土壤酸强度（提高土壤pH值）的目的。由表11可见，各肥料调节剂处理中，土壤pH值增加最为明显的是“田师傅”处理，而其他处理从统计学意义上改变不明显，究其原因，主要在于酸性土壤的改良需要一个相对长期的过程，仅一个种植季（不足一年）是难于显现出明显结果的。建议进行相对较长时间的定位试验。

2.3.2 土壤交换性Ca2+变化

就南方地区紫色土壤来说，土壤交换性钙含量的高低对土壤总盐基水平（盐基饱和度）起着决定性影响，土壤交换性Ca2+的增加，对于降低土酸容量（交换性酸）和改变交换性酸的构成具有重要意义。由表11可以看出，各处理交换性Ca2+平均增加量顺序为：“田师傅”>“天脊调理剂”>“常规施肥”>“施地佳”>“钙镁磷肥”。

2.3.3 土壤交换性Mg2+变化

交换性镁在土壤交换性阳离子构成中尽管比例较低，但它除了是植物镁营养的主要来源之外，还影响到交换性酸的电离度水平，因此，提高土壤交换性镁含量，在一定程度上也能达到改良酸化土壤的目的。由表11可以看出，各肥料调节剂处理中，交换性镁改变平均大小顺序为：“钙镁磷肥”>“天脊调理剂”>“田师傅”>“施地佳”>“常规施肥”。

2.3.4 土壤交换性酸变化

对于酸化土壤的改良，最直接有效的结果是降低土壤交换性酸总量。由表10可以看出，各处理经一季作物栽培后，土壤交换性酸相对于试验前降低的平均效果顺序为：“田师傅”>“天脊调理剂”，其他处理尚未表现出降低作用。

2.3.5 土壤盐基饱和度

土壤阳离子交换性能指标和土壤盐基饱和度的大小最能体现土壤的酸碱特征，也最能说明酸化土壤改良的效果。一般来说，盐基饱和度大于80%，土壤表现为“中性—石灰性土”特征（pH>6.5）；盐基饱和度在70%～80%，土壤表现为弱酸性（5.5“天脊调理剂”>“钙镁磷肥”>“常规施肥”>“施地佳”。

2.4 各供试肥料调节剂综合试验效果评价

根据各供试肥料调节剂小区和大田试验结果指标评价，无论从增产效率和酸化土壤改良效果均表现为：“田师傅”和“天脊调理剂”最好，其中，在增产效果上，“天脊调理剂”稍优于“田师傅”，而在酸化土改良效果方面，初期试验结果是“田师傅”优于“天脊调理剂”；“钙镁磷肥”对酸化土壤的改良效果明显优于“施地佳”，且具有更长的后续效应，二者在增产效果上相近。

2.5 有机复合肥及其他調节剂对酸化土壤改良效果

“大田试验二”其他复合肥及调节剂处理因土壤样品采集不规范、不完整，导致对“大田试验二”涉及的各处理改良酸性土壤的效果无法作出相应评价。（责任编辑：丁志祥）