硫酸铝对喀斯特山地高pH值园地枳壳苗生长异常的营养干预试验研究

刘洪梅 郎元兴 冯杰 杨莉 郎应策

摘    要：在南方的喀斯特山地，由于受成土母质及风化速度、土地形成方式、降雨淋蚀等条件的影响，土壤酸碱度（pH值）大多呈6～7.5的弱酸性至中性。但是，也会时常出现7.5～8.5及8.5以上的多级别变化，碱性环境常常对某些植物形成营养失衡，严重影响植物正常生长，对生产造成不利影响。枳壳在全球柑橘生产上扮演了重要角色，其生长快速，果实种子多，播种出苗较整齐，幼苗根系发达，与大多数的种植品种亲和良好，是目前柑橘嫁接苗主要应用的优良砧木，在柑橘生产发展中占据重要地位。但是，枳壳对土壤的高pH值反应十分敏感，生理反应快速表现。当土壤pH值超过7.5，呈弱碱性到碱性时，土壤营养交换与供给失衡，土壤微生物活动性差，种植于园地上的枳壳苗出现生长僵化、白化、停顿、营养不良及萎缩甚至死亡的现象，给育苗工作带来很大困难。进行土壤高pH值的营养干预，对指导喀斯特山地柑橘苗木科学培育及果园建设具有指导意义。

关键词：硫酸铝;pH值;枳壳苗;生长异常;营养干预;试验

文章编号： 1005-2690（2020）21-0013-02       中图分类号： S666       文献标志码： B

不同的土壤pH值，通过对土壤胶体离子活性及相互作用的影响，产生不同的土壤生态。不同种类植物的生长都有自己相对适宜的土壤pH值范围，大多数植物在高pH值土壤环境下难以正常生长，杜鹃、茶花、杉、松等植物喜欢酸性土壤，而柽柳、沙枣、枸杞等喜欢盐碱土质，水稻、玉米、油菜、小麦等大田作物对中性土壤较适宜。

在pH值的正常范围内，植物之所以对土壤酸碱性敏感，是由于植物的长期适应，对土壤中的一种或几种营养元素浓度有特定要求。土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，从而影响各种元素对植物的有效性。pH值为6～8时，氮的有效性较高;当pH值<6时，固氮菌活动降低;而当pH值>8时，土壤的硝化作用受到抑制，从而很大程度上影响土壤生态系统的氮循环。pH值为6.5～7.5时，磷的有效性较高，但在pH值<6.5的土壤环境下，易形成磷酸铁、磷酸铝，从而使磷的有效性降低;pH值>7.5时，则易产生磷酸二氢钙，形成磷素固定。

在石灰性土壤中，土壤胶体中Ca2+、Mg2+处于饱和状态，施用KCl后，土壤溶液中K+浓度迅速提高，根据质量作用定律，溶液中K+与土壤胶体上吸附的Ca2+、Mg2+发生交换，同时形成氯化钙、氯化镁。由于氯化钙溶解度大，在多雨地区或多雨季节里，Ca2+很容易从土壤中淋失，一方面造成土壤缺钙，导致农作物生长受到影响;另一方面，造成土壤板结硬化，导致土壤通透性下降，土壤中氧气缺乏，正常氧化还原受滞，根系处于无氧呼吸状态，产生大量的有毒气体，影响植物根系的生长发育，甚至造成根系窒息死亡腐烂。

酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH值>8.5时，土壤中钠离子增加，钙、镁离子被取代，形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在酸性土壤中因可溶而有效性较高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH值为7.5时有效性较好。

土壤质地与植物的生长关系十分密切，土壤的酸性或碱性过大，都会在一定程度上影响植物根系的生长及活动，从而影响植物的正常生长发育。

枳壳苗皮茎比高，易嫁接，成活快。枳壳作砧木的柑橘嫁接苗，有抗寒、抗旱、抗瘠效果，可提早结果，抗脚腐病、流胶病、线虫病。能使树冠矮化，其须根发达（但主根较浅），可以在山坡及平川地种植，且果实发育期夏梢抽发较少，管理更加高效。

枳壳是碱性土壤的敏感植物，高pH值影响枳壳根系生长发育。

1   试验地点和时间

试验地点选在贵州省兴义市则戎乡平寨村安章的精品水果苗圃，2018年1月，在新建的苗圃中移栽种植了近10万株枳壳苗，选用园地的本园土壤作为枳壳苗的营养土，进行枳壳苗的袋装培育，经2月、3月、4月、5月近4个月的田间生长观察，移栽的枳壳苗100%出现了生长僵化、白化、停顿及部分死亡的现象。经贵州省兴义市土壤肥料工作站对育苗园地的土壤进行抽样并经实验室检测发现，土壤的pH值达到8.3～8.56，呈碱性。

本试验于2018年6月使用硫酸铝对园地的土壤进行pH值营养干预，活化园地土壤养分。

2   材料与方法

2.1   试验材料

2.1.1   枳壳苗

随机选取高pH值园地土壤枳壳苗木培育当中出现生长僵化、白化、停顿的枳壳袋装苗120株，苗木平均高度13 cm。

2.1.2   硫酸铝

硫酸铝：从化学试剂店购买，天津福晨化学试剂厂生产。

试剂指标：试剂符合HG/T 3442—2000（津）XK13-011-00030规定。分子式：Al2（SO4）3·18H2O，分子量为666.44，含量≥99%，pH值为2.5，澄清试验合格，水不溶物≤0.02%，氯化物≤0.002%，铁≤0.003%，铵盐（NH4）≤0.005%，碱金属及碱土金属（以硫酸盐计）≤0.25%，重金属（以Pb计）≤0.001%。試剂规格设置为500 g。

2.2   试验方法

2.2.1   施用方法

试验使用硫酸铝溶液进行营养袋内灌施，并进行不同浓度设计。每次以刚好灌透、营养袋底部略为浸水为度。使用间隔期为7 d。苗木培植于混凝土地面上，便于观察，可减少其他干扰。当营养袋内土壤缺水时及时浇水。

2.2.2   试验设计

试验共设5个处理、1个对照，单株小区，大区对比，随机20次重复，灌根施用。Ⅰ：0.4%硫酸铝溶液;Ⅱ：0.6%硫酸铝溶液;Ⅲ：0.8%硫酸铝溶液;Ⅳ：1.0%硫酸铝溶液;Ⅴ：1.2%硫酸铝溶液;Ⅵ：CK。

3   结果与讨论

3.1   结果

从表1～表2看，依据本次试验设计的使用浓度及方法，使用硫酸铝溶液对高pH值土壤条件枳壳苗生长异常进行营养干预，效果明显，显效时间平均在施用后的43～45 d，效果持续期80～100 d，平均为90 d，保存率、有效率、持效期、生产量等方面效果都极其显著。

3.2   讨论

从本次试验结果看，用硫酸铝对高pH值土壤条件枳壳苗生长异常进行营养干预，见效快，持效期较长。

硫酸铝为常用化工产品，较易获得。其在饮用水处理、污水澄清等方面广泛应用，作为土壤高pH值异常引发的作物生长胁迫营养干预应用，有施用安全、生产操作容易、营养干预成本较低的特点。

从施用浓度上看，从0.4%～1.2%都有效，浓度的梯度差异对初始显效期及有效率的效果影响并不明显，用之则有效;但随着浓度的增高，持效期相对较长。

从CK结果看，苗木生长完全停滞，保存率只有65%，死亡率达到35%。CK的pH值没有变化。说明除设计的试验变量硫酸铝及其浓度差异外，受其他包括试剂杂质、浇灌水质、自然降水等外在的干扰很小，对试验的结果没有产生影响。