不同土壤改良材料对碱性土壤pH值的影响试验

朱本国，王丽娟，胡艳燕，杨丽军，何 琴

（重庆市风景园林科学研究院/重庆市城市园林绿化工程技术研究中心/重庆市园林土壤质量检测中心，重庆 401329）

城市绿地土壤是市民活动非常密集的部分，是园林植物生存的根本，是影响园林植物栽植成活和植物健康生长的重要因素，影响着城市环境的整体质量及动植物甚至人类的生命安全[1]。随着城市化进程的加快，越来越多的城市绿地土壤受到建筑垃圾的侵蚀，土壤质量严重退化，特别是碱性建筑垃圾的入侵，导致城市绿地土壤碱化；而大多数园林植物喜欢弱酸性和中性土壤的环境[2]。碱化的土壤会导致园林植物生长不良甚至死亡，给后期的养护和管理工作带来很大的挑战，极大地限制了城市园林化的可持续发展进程[3-4]。

本文以碱化土壤和酸性的土壤改良材料为研究对象，通过分析不同种类和用量的酸性土壤改良材料对碱性土壤的改良效果，探索不同土壤改良材料对碱性土壤的改良促进作用，以期对重庆市园林绿地碱化土壤的改良提供一定技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

为解决城市园林绿地土壤碱度过高的问题，常采用泥炭、椰糠、松针土、蚯蚓肥等酸性的有机介质，硫酸亚铁、石膏、硫酸铵、硫酸钾、过磷酸钙等酸性的化学肥料来进行碱性土壤改良工作[5]。结合重庆市城市绿地土壤的特殊性，从改良效果和经济性原则出发，本文选择硫酸亚铁、高位泥炭、椰糠、蚯蚓肥4种酸性材料（后三者的pH值分别为3.8、3.3、5.3）进行了碱性土壤的改良技术试验研究。

硫酸亚铁：也被称作铁肥，是一种酸性的无机化合物，能够快速调节土壤的pH 值，改善土壤的酸碱平衡度，能够促进植物叶片叶绿素的形成，防止因缺乏铁元素引起的植物黄化病害；是喜酸性植物不可缺少的土壤改良材料。

高位泥炭：是一种相当优良而且常用的园林土壤改良材料，pH 值一般在4.5～5.0，有机质含量高，材料质地疏松轻盈，渗透性能高，不会给植物带来病虫害，多被用作育苗栽培基质和屋顶绿化基质。利用高位泥炭改良碱性土壤，可以在缓慢降低土壤pH 值的同时，增加土壤有机质含量，改善土壤团聚体结构、土壤理化性状和土壤水肥管理能力，对增强土壤肥力发挥重要作用。

椰糠：是椰子的外壳纤维经过机械加工处理后形成的絮状基质材料，是纯天然的资源化利用的有机质介质产物，也是非常适合于植物栽培且比较受欢迎的园林栽培基质。椰糠自然状态下为酸性基质，pH值在4.0～6.0。pH 值较低的椰糠基质，不易滋生病虫害，有利于植物的栽培。

蚯蚓肥：是一种将有机物、微生物和生长因子合理结合起来的多功能多用途的高效新型有机肥料，其特点是有较好的团粒结构，透水透气性好，增肥抗病效果好，多为弱酸性，pH 值一般在6.0～7.0。商用蚯蚓肥包括生物有机肥料、各种专用肥料、营养栽培基质等类型，主要是用污泥、畜禽粪便、玉米和小麦秸秆、稻草等原材料，经过一系列无害处理发酵后形成蚯蚓的养料，将其投喂蚯蚓，经蚯蚓消化处理后排出的产物，在添加一些活性生物菌剂混合后，形成初步的产品，最后加入不同的材料和生产工艺形成最终的产品。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地点

试验在重庆市风景园林科学研究院白市驿苗圃基地进行，土壤pH值为8.5。

1.2.2 碱性土壤改良方法

碱性土壤是指pH 值大于7.5 的土壤。土壤的碱性太大，会抑制植物的正常生长，甚至容易导致植物死亡，应采取措施进行土壤改良。土壤改良方法按照传统分类，有物理改良法、化学改良法、生物改良法等，这些方法一般都是概括性的介绍，没有详细的和针对性的介绍，非土壤改良专业人员很难找到一种合适的土壤改良方法，因此对生产实践的指导作用不强[6-7]。碱性土壤要改良成功，有时需要几种方法综合运用，以扬长避短，真正实现碱性土壤快速、经济、高效的改良。本研究利用酸碱中和的方式，将酸性材料混入碱性土壤中，以降低碱性土壤的pH 值，达到土壤改良的效果。

1）碱性土壤改良材料施用量确定。用碱性土壤改良材料将碱性土壤（pH 值＞7.5）改良至接近中性（pH值6.5～7.5），本试验各处理施用量见表1。

表1 碱性土壤改良材料施用量

2）碱性土壤改良效果验证。按照配比将土壤酸碱度调节剂配好，然后均匀地混入长100 cm、宽100 cm、深30 cm 的方格土壤中，浇透水，定期检测方格中土壤的酸碱度，并做好记录。

2 结果与分析

通过对硫酸亚铁、高位泥炭、椰糠和蚯蚓肥4 种酸性改良材料的试验对比可以看出，改良效果为硫酸亚铁＞高位泥炭＞椰糠＞蚯蚓肥。

硫酸亚铁改良碱性土壤：当土壤pH 值在8.5 左右，改良土壤深度在30 cm 左右时，施用硫酸亚铁0.1～0.4 kg·m-2后，可以使pH值降低0.5～1.0，3个月后有所反弹，最后可以使pH 值降低0.2～0.6；施用硫酸亚铁0.8～1.0 kg·m-2时，经过3 个月后可以将土壤pH 值降至6.5～7.5。防止单次施入硫酸亚铁过多导致土壤盐含量偏高，应分2～3 次施入土壤中[8]。硫酸亚铁改良pH值对比效果见图1。

图1 硫酸亚铁改良碱性土壤效果

高位泥炭改良碱性土壤：当土壤pH 值在8.5 左右，改良土壤深度在30 cm左右时，施用高位泥炭3～5 kg·m-2后，可以使pH值降低0.5～1.0，3个月后有所反弹，最后可以使pH 值降低0.4～0.8；施用高位泥炭5～8 kg·m-2时，经过3 个月后可以将土壤pH 值降至7.0～7.5。高位泥炭改良pH值对比效果见图2。

图2 高位泥炭改良碱性土壤效果

椰糠改良碱性土壤：当土壤pH 值在8.5 左右，改良土壤深度在30 cm 左右时，施用椰糠4～5 kg·m-2后，可以使pH 值降低0.5～1.0，3 个月后有所反弹，最后可以使pH 值降低0.5～0.8；施用椰糠8～10 kg·m-2时，经过3 个月后可以将土壤pH 值降至7.5 左右。椰糠改良pH值对比效果见图3。

图3 椰糠改良碱性土壤效果

蚯蚓肥改良碱性土壤：当土壤pH 值在8.5 左右，改良土壤深度在30 cm 左右时，施用蚯蚓肥4～5 kg·m-2后，可以使pH 值降低0.5～1.0，3 个月后有所反弹，最后可以使pH 值降低0.5～0.8；施用蚯蚓肥8～10 kg·m-2时，经过3 个月后可以将土壤pH 值降至7.5左右。蚯蚓肥改良pH值对比效果见图4。

图4 蚯蚓肥改良碱性土壤效果

3 小结

当土壤pH 值在8.5 左右，改良土壤深度在30 cm左右时，经过3 个月后，施用硫酸亚铁0.8～1 kg·m-2时，可以将土壤pH 值降至6.5～7.5；施用高位泥炭5～8 kg·m-2时，可以将土壤pH 值降至7.0～7.5；施用椰糠8～10 kg·m-2时，可以将土壤pH 值降至7.5左右；施用蚯蚓肥8～10 kg·m-2时，可以将土壤pH 值降至7.5左右。