范铭丰
(三明市土肥站/清洁生产技术福建省高校工程研究中心 福建三明365000)
三明市三元区地处中亚热带, 红壤为典型的地带性土壤 , 在高温、多雨的气候条件下,土体中的铝硅酸盐类矿物质强烈水解,硅酸和钙、镁、钾、钠等盐基离子大量淋失,铁、铝、钛等氧化物明显富集,致使土壤中的钙、镁等离子和土壤pH 普遍偏低,加之大量施用化肥加剧了土壤的板结和酸化。 土壤酸化等障碍因素已成为制约三元区农业可持续发展的重要障碍之一。 综合近年来国内外研究结果表明,土壤调理剂对障碍土壤的改良作用表现在: 调节土壤沙黏比例,改善土壤结构,促进团粒结构形成;提高土壤保水持水能力,增加有效水供应;调节土壤pH,降低或减少铝毒危害;改良盐碱土,调节土壤盐基饱和度和阳离子交换量;调理失衡的土壤养分体系,促进有效养分供应;修复污染土壤,使重金属离子在土壤中钝化;调节土壤微生物区系,保持土壤微生物环境良好[1-2]。因此,本试验采用田间试验的方法,研究了施用等量的3 种不同土壤调理剂对土壤养分及其对大白菜产量的影响, 以期筛选出最佳的土壤调理剂品种,为三明市酸性土壤地区的土壤调理剂应用提供依据。
供试土壤调理剂: 致发牡蛎钙土壤调理剂(CaO≥35%,pH 8~10); 百倍邦土康健 2 号土壤调理剂(CaO≥45%,MgO≥4%,pH 8.5~10.5);沃土先丰土壤调理剂(CaO≥40%,pH 8~10)。 森耕有机肥(N、P2O5、K2O 为 2.1∶1.8∶1.2);配方肥:维施特复合肥(N、P2O5、K2O 为 15∶4∶26);尿素。 试验作物:大白菜,品种为当地主栽品种旺庆春。
试验于2020 年9~12 月在三明市三元区岩前镇忠山村进行,选择当地主要土壤类型灰沙田,试验地地块平坦、整齐、均匀,集中连片的田块,避开道路、堆肥场所等特殊地块, 试验地土壤基本理化性质见表1。
表1 试验地土壤基本理化性质
根据《2020 年化肥减量增效项目田间试验方案》和《测土配方施肥技术手册》,推荐土壤调理剂、有机肥、配方肥和尿素用量分别为3 000 kg/hm2、3 000 kg/hm2、495 kg/hm2和354 kg/hm2。 土壤调理剂在底肥期一次性施入,复合肥分底肥和追肥2 次施入,底肥和追肥用量分别为总用肥量的 70% 和30%,底肥施用时间为 9 月初,追肥施用时间为 9 月中旬。 施肥方法:基肥撒施后犁耙,追肥穴施。本试验设4 个处理,3 次重复,对照(CK):有机肥+配方施肥;k1:有机肥+配方施肥+致发牡蛎钙土壤调理剂;k2:有机肥+配方施肥+百倍邦土康健2 号土壤调理剂;k3:有机肥+配方施肥+沃土先丰土壤调理剂。 采用完全随机区组设计,小区面积22.5 m2左右,宽度1.5 m、长度15 m,试验地小区周围设置保护行,试验小区单灌(浇灌)、单排。
根据《NY/T 2911-2016 测土配方施肥技术规程》的规定对采集的土样进行检测, 检测的项目有土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁。
利用SPSS 19 软件对土壤养分数据和大白菜产量进行方差分析和显著性检验。
根据统计分析, 由图1 可知,3 种土壤调理剂处理k1、k2 和k3 的土壤pH 要显著高于对照处理CK,但3 种土壤调理剂处理k1、k2 和k3 之间差异不显著。 由图 2~图 4 可知,四种处理 CK、k1、k2 和 k3 之间的土壤有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量不具有统计学上的差异。由图5 可知,对照处理(CK)的速效钾含量要显著高于3 种土壤调理剂处理k1、k2 和k3,3 种土壤调理剂处理 k1、k2 和 k3 之间差异不显著。 由图 6 可知,3 种土壤调理剂处理 k1、k2 和 k3 的交换性钙含量要显著高于对照处理(CK);土壤调理剂处理k2 要显著高于土壤调理剂处理k1,但与土壤调理剂处理k3 不显著; 土壤调理剂处理k1 与土壤调理剂处理k3 差异不显著。 由图7 可知,土壤调理剂处理k2 的交换性镁含量要显著高于其他3 种处理,而其他3 种处理间差异不显著。
图1 不同调理剂对土壤pH 的影响
图2 不同调理剂对土壤有机质含量的影响
图3 不同调理剂对土壤碱解氮含量的影响
图4 不同调理剂对土壤有效磷含量的影响
图5 不同调理剂对土壤速效钾含量的影响
图6 不同调理剂对土壤交换性钙含量的影响
图7 不同调理剂对土壤交换性镁含量的影响
对施用等量3 种不同调理剂的大白菜产量进行单因素方差分析, 由表 2 可知,3 种土壤调理剂处理k1、k2 和 k3 的大白菜产量要显著高于对照处理(CK),增产率为 7.17%~13.19%。 3 种土壤调理剂处理 k1、k2 和 k3 之间,处理 k1 产量和增产率最高,分别为98 667 kg/hm2和13.19%, 处理k1 产量显著高于k3,但与处理k2 差异不显著,处理k2 显著高于处理k3。
表2 不同调理剂对大白菜产量的影响
3 种土壤调理剂处理 k1、k2 和 k3 的土壤 pH 和大白菜产量要显著高于对照处理(CK),说明施用土壤调理剂可以显著提高土壤pH 和农作物产量,这与陈正道[3]的研究结果一致。处理k1 产量显著高于k3,但与处理k2 差异不显著,处理k2 显著高于处理k3,说明致发牡蛎钙土壤调理剂和百倍邦土康健2 号土壤调理剂对大白菜增产效果最佳。
对照处理(CK)的速效钾含量要显著高于3 种土壤调理剂处理k1、k2 和k3,3 种土壤调理剂处理k1、k2 和 k3 之间差异不显著。 4 种处理 CK、k1、k2 和 k3之间的土壤有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量不具有统计学上的差异。 这主要是因为处理k1、k2 和k3 的产量要显著高于对照处理(CK),而大白菜对钾的吸收量最大,对氮和钙的吸收量次之,对磷和镁的吸收量较小[4],致使对照处理的土壤速效钾含量最高,4 种处理土壤的碱解氮和有效磷差异性不显著。
处理k1、k2 和k3 的交换性钙含量要显著高于对照处理(CK),说明3 种土壤调理剂都能提高土壤交换性钙含量。 处理k2 的交换性钙含量要显著高于处理k1,但与处理k1、k3 的差异不显著,这是因为处理k2 中使用的土百倍邦土康健2 号土壤调理剂交换性钙含量最高,致使处理k2 的土壤交换性钙含量也较高。 土壤调理剂处理k2 的交换性镁含量要显著高于其他3 种处理, 且其他3 种处理之间差异不显著,这是因为处理k2 中使用的土百倍邦土康健2 号土壤调理剂有着较高含量的交换性镁, 且大白菜对镁的吸收量较小,致使处理k2 的土壤交换性镁含量显著高于其他3 种处理。
因此,3 种土壤调理剂在提高大白菜产量、 土壤酸化治理和提高交换性钙含量等方面具有良好的效果, 具有较好的推广应用价值, 其中施用百倍邦土康健2 号土壤调理剂还能有效提高土壤交换性镁的含量。