梅国红 王成科* 姚月平 孙志岗 马红丽
(1 上海市金山区农业技术推广中心 201599;2 上海市金山区农业学校 201599)
为评估土壤修复剂的施用效果,笔者受上海联业农业科技有限公司委托,于2016 年12 月至2019年2 月在金山区开展施用土壤修复剂在酸性土壤重茬青菜上的田间肥效试验,以期为土壤修复剂的推广应用提供科学依据。现将相关试验结果报道如下。
试验设在上海市金山区张堰镇上海润静果蔬种植专业合作社内进行,土壤类型为青黄泥,pH 5.13,土壤有机质含量为2.82%、全氮含量为0.24%、速效磷含量为62.4 mg/kg、速效钾含量为108.5 mg/kg。
供试作物为青菜,分别于2016 年12 月—2017年 2 月、2017 年 12 月— 2018 年 2 月和 2018 年 12 月—2019 年2月连续3 年种植,种植株距均为30 cm,每667 m2移栽密度均为7 000 株。供试肥料为土壤修复剂(上海联业农业科技有限公司,有效菌为巨大芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和哈茨木霉,生物量≥10亿个/g,有机质含量≥15%)。
试验设处理:(1)常规施肥;(2)常规施肥+每667 m2撒施含土壤修复剂50 kg 的灭活基质;(3)常规施肥+每667 m2撒施土壤修复剂50 kg。每处理重复3次,随机区组排列,小区面积为30 m2。试验地块为长方形,小区间设1 m 宽的保护行,其他田间管理按常规进行。
试验期间对土壤pH、全盐含量、阳离子交换量和青菜农艺性状、品质及产量进行检测,利用SPSS 13.0、Excel 2007 对检测数据进行统计分析,并采用LSD 法进行多重比较。
土壤pH能直接影响土壤中养分存在的状态、转化和有效性,从而影响土壤氮、磷等元素的矿化、固定和吸收。由表1可知,与常规施肥处理相比,处理(2)、处理(3)种植三茬青菜后的土壤pH均显著提高。其中,2017年2月调查结果显示,处理(2)、处理(3)的土壤pH 分别较常规施肥处理提高9.0%、13.7%;2018 年2 月调查结果显示,处理(2)、处理(3)的土壤pH分别较各自的前茬提高11.7%、11.7%;2019 年2 月调查结果显示,处理(2)、处理(3)的土壤pH 分别较各自的前茬提高4.2%、0.8%。以上结果说明,当土壤pH 偏低时,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质均对提高土壤pH 的作用显著,而当土壤pH 接近中性时,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质均对提高土壤pH 的作用开始减弱。
表1 不同处理对土壤pH的影响
土壤阳离子交换量(CEC)是土壤的基本特性和主要肥力影响因素之一,直接反映土壤保蓄、供应和缓冲阳离子养分的能力。由表2可知,随着土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质的施用,土壤pH逐渐升高,土壤中可变负电荷增加,进而导致土壤阳离子交换量也有不同程度的增加,土壤保肥能力得到改善。同时,据2018年2月、2019年2月调查,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质两处理的土壤全盐含量已趋于稳定。
表2 不同处理对土壤全盐含量、阳离子交换量的影响
青菜均于每年2月上旬收获,收获时每小区定点考察5 株青菜,记录青菜株高、叶绿素含量和单株重。由表3可知,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质两处理的青菜株高、叶绿素含量、单株重均较常规施肥处理有不同程度的提高,其中,施用土壤修复剂处理对青菜农艺性状的提高效果要优于施用含土壤修复剂的灭活基质处理。
表3 不同处理对青菜农艺性状的影响
由表4可知,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质对青菜品质均有一定的提高作用,相比常规施肥,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质均能有效提高青菜的维生素C 和可溶性糖含量,同时能有效降低青菜中的硝酸盐含量,其中,施用土壤修复剂处理对青菜品质的提升效果要优于施用土壤修复剂的灭活基质处理。
由表5可知,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质两处理的三茬青菜产量均极显著高于常规施肥处理,3 年3 个处理间青菜产量差异均达极显著水平。其中,施用土壤修复剂处理的三茬青菜产量分别比常规施肥处理增产13.5%、17.7%和14.4%,施用含土壤修复剂的灭活基质处理的三茬青菜产量分别比常规施肥处理增产7.0%、10.1%和7.9%。
表4 不同处理对青菜品质的影响
表5 不同处理对青菜产量的影响
连续三年的试验结果表明,当土壤偏酸时,施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质均能显著提高土壤pH,且施用土壤修复剂对土壤pH 的改善效果要优于施用含土壤修复剂的灭活基质,但当土壤pH 趋于中性时,两者对土壤pH 的改善作用开始减弱。连续施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质均可提高土壤交换性阳离子含量,改善土壤保肥能力,且土壤全盐含量也逐渐趋于稳定,土壤盐渍化风险较低。施用土壤修复剂和含土壤修复剂的灭活基质不仅能增加青菜株高、叶绿素含量和单株重,还能提高青菜的维生素C 含量和总糖含量,降低青菜的硝酸盐含量,进而提高青菜品质,同时对青菜产量有极显著的提高作用。综上,施用土壤修复剂对酸性土壤的修复效果显著,对青菜的品质和产量也有一定的提高作用,该技术可在酸性土壤上大面积推广应用。