孔晓芬
摘要:为探索土壤调理剂适宜用量对蔬菜产量变化及土壤改良的影响,以期为当地科学合理使用土壤调理剂提供指导与借鉴,通过田间试验,设置常规施肥为CK(复合肥100 kg·667 m-2)、掺混施肥(复合肥100 kg·667 m-2 +土壤调理剂100 kg·667 m-2,复合肥100 kg·667 m-2 +土壤调理剂200 kg·667 m-2,复合肥100 kg·667 m-2 +土壤调理剂300 kg·667 m-2)等4个处理,分析各处理对花椰菜产量及土壤改良的影响。结果表明:加施土壤调理剂后,土壤pH值、交换性钙、交换性镁等养分的有效含量均有提高,起到改良土壤理化性状作用;每667 m2掺施土壤调理剂100~200 kg能增加花椰菜产量和经济效益,而掺施300 kg后则比CK均有降低。综合对比,以每667 m2施用土壤调理剂100 kg为宜,花椰菜产量达到1 546.1 kg,比CK增加82.1 kg,收益增加146.3元,在改良土壤理化性状的同时兼顾增加花椰菜产量、提升種植效益,可作为土壤调理剂参考用量在当地进一步推广应用。
关键词:土壤调理剂;不同用量;花椰菜产量;土壤理化性状
中图分类号:S635.3 文献标识码:A 文章编号:2095-5774(2023)01-0044-05
Effects of Different Dosages of Soil Conditioner on Cauliflower Yield and Soil Physical and Chemical Properties
Kong Xiaofen
(Shanghang Agriculture Science and Education Station,Shanghang,Fujian 364200,China)
Abstract:The aim of this paper is to explore effects of suitable dosage of soil conditioners on yield changes of vegetables and soil improvement so as to provide guidance and references for reasonable application of soil conditioners. In this paper,conventional fertilization was used as control (CK,100 kg·667 m-2 compound fertilizer),and blending fertilization was used as treatments in which there were three treatments (100 kg·667 m-2 compound fertilizer+100 kg·667 m-2 soil conditioner,100 kg·667 m-2 compound fertilizer+200 kg·667 m-2 soil conditioner,100 kg·667 m-2 compound fertilizer+300 kg·667 m-2 soil conditioner). Effects of different treatments on cauliflower yield and soil improvement were analyzed. The results showed that application of soil conditioner could improve soil pH value and effective content of exchangeable calcium,exchangeable magnesium and other nutrients and then improve soil physical and chemical properties. Application of 100-200 kg soil conditioner per 667 m2 could improve cauliflower yield and economic benefit while application of 300 kg soil conditioner per 667 m2 could decreased them. Based on comprehensive comparison,application of 100 kg soil conditioner per 667 m2 was suitable with yield of 1 546.1 kg per 667 m2. The yield was increased by 82.1 kg per 667 m2 and the economic benefit was increased by 146.3 yuan per 667 m2. Soil conditioner could not only improve soil physical and chemical properties but also increase cauliflower yield and economic benefit,so its dosage could be used reference dosage for further promotion in local areas.
Key words: Soil conditioner;Different dosages;Cauliflower yield;Soil physical and chemical properties
上杭县地处福建省西南部,由于常年高温多雨气候与区域土壤地带性分布影响,土壤主要特点为普遍呈酸性[1-2]。土壤酸化对微生物活性、营养元素溶解和存在形态造成影响,制约矿质元素的释放、固定、迁移,进而影响土壤肥力、农作物的营养元素吸收及生长发育,导致土壤环境质量下降[3-4],土壤酸化问题已成为制约上杭县农业绿色高质量发展的一个重要障碍因素。
土壤调理剂具有改良土壤结构、调节土壤酸碱度、改善土壤水分状况、补充土壤营养、修复土壤和提高肥料利用率等多种功效[5],因此施用土壤调理剂是土壤酸化改良的重要举措之一。前人已有诸多关于土壤调理剂在改良土壤酸化和促进农业生产高产优质方面的研究,开展了不同品种调理剂和不同用量调理剂在水稻、蔬菜等粮蔬方面的试验[6-8],均验证土壤调理剂在合理用量的前提下,能兼顾改良土壤理化性状和提高作物产量,但由于国内土壤调理剂品种丰富,不同土壤调理剂的作用机理及不同用量均会对土壤改良效果和作物品质产量造成一定效果差异。笔者2021年在上杭县白砂镇开展不同用量土壤调理剂试验,以花椰菜为供试作物,旨在探究土壤调理剂的最佳施用量,以期研究结果能为当地科学合理使用土壤调理剂,进而达到改良土壤理化性状与促进农业丰产增收提供参考借鉴。
1 材料与方法
1.1 试验地块概况
试验地点设置在上杭县白砂镇塘丰村,地理位置为东经116°36′、 北纬24°6′、海拔452.2 m。供试地块地势较平坦,排灌方便,光照通风良好,土壤类型为灰黄泥土,土壤质地为壤土。
1.2 试验材料与品种
试验作物为花椰菜品种‘台宝90 d,由福州科翔种业有限公司提供,前季作物为生姜。试验材料:撒可富复合肥,N:P2O5:K2O=15-15-15,总养分≥45%(含硝态氮),中国-阿拉伯化肥有限公司生产;玛塔土壤调理剂,CaO≥45%,MgO≥5%,pH值8.5~10.5,粉剂,福建玛塔生态科技有限公司生产。
1.3 试验设计
试验设计4个处理,每个处理3次重复,共12个小区,每个小区面积42 m2(8.4 m×5.0 m),各小区随机排列,重复间设置灌排沟,沟宽0.4 m,四周布置1.5 m宽保护行[9]。处理1,常规施肥(复合肥100 kg·667 m-2),CK;处理2,掺混施肥(复合肥100 kg·667 m-2+土壤调理剂100 kg·667 m-2);处理3,掺混施肥(复合肥100 kg·667 m-2+土壤调理剂200 kg·667 m-2);处理4,掺混施肥(复合肥100 kg·667 m-2+土壤调理剂300 kg·667 m-2)。
1.4 栽培管理
2021年8月15日播种育苗;9月15日移栽定植,栽培密度1 500株·667 m-2,基肥施复合肥用量50%、土壤调理剂用量100%;10月25日,追施复合肥用量50%,其它病虫害防治及农事操作相同。12月5日进行收割测產。
1.5 样品采集与测定方法
基础土样在种植前、田块翻整后采集,花椰菜采收结束后再采集一次各处理土样。土样采集方法采用梅花形取样法,取试验地块18~20 cm耕作层土壤,采用电位法测定基础土样悬液的pH值,用重铬酸钾容量法-外加热法测定土壤中有机质,碱解氮的测定采用碱解扩散法,有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法,速效钾采用乙酸氢钠浸提-火焰光度计法,交换性钙、交换性镁采用原子吸收分光光度法[10]。试验前基础土样的土壤主要养分性状如表1所示。
采收测产时做好花球纵径、花球横径、花球重等农艺性状数据测量、记录与采集工作。
2 结果与分析
2.1 不同处理对土壤理化性状的影响
如表2所示,施用土壤调理剂可以有效提高土壤pH值,与处理1(CK)相比,各处理土壤pH值可提升0.09~0.28个单位,均达到显著差异水平。各处理土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均有变化,但变化幅度不大,差异不显著。交换性钙、交换性镁含量整体随土壤调理剂用量的增加呈上升趋势,与CK相比,各处理交换性钙增加20~80 mg·kg-1,其中处理3、处理4呈显著差异水平;交换性镁含量增加11~34 mg·kg-1,3 个土壤调理剂施用处理均显著高于CK,且处理3、处理4差异达极显著水平。综合对比土壤理化性状变化,增施土壤调理剂对改良土壤、抑制土壤酸化有一定效果,随着施用量的增加,土壤pH值、交换性钙、交换性镁均有所提高,说明施用土壤调理剂对改良土壤、提高供试土壤pH 值具有较为显著的效果。
2.2 不同处理对花椰菜农艺性状的影响
增施不同用量土壤调理剂后,花球纵径、花球横径、花球重等产量构成因素均产生一定变化(见表3),整体随着土壤调理剂用量增加呈先增后减趋势。花球纵径、花球重方面,大小顺序均为处理2>处理3>处理1>处理4;花球横径大小表现为处理2>处理3>处理4>处理1。可见施用土壤调理剂在一定程度上影响了花球纵径、花球横径、花球重等产量构成因素,但各处理差异不显著。
2.3 不同处理对花椰菜产量的影响
由表4可见,不同土壤调理剂用量处理会对花椰菜产量造成一定影响,各处理产量为1 245.0~1 546.1 kg·667 m-2,高低顺序为处理2>处理3>CK>处理4。与CK相比,处理2、处理3分别增产82.1、71.0 kg· 667 m-2,增幅5.6%、4.8%,而处理4减产219.0 kg·667 m-2、降幅15.0%。其中3个掺混肥料处理与常规施肥(CK)无显著差异,但处理2、处理3与处理4存在显著差异,说明土壤调理剂施用量需控制在一定范围,适宜的掺施用量(100~200 kg·667 m-2)能促进花椰菜增产,而超过一定施用量则容易出现花椰菜产量下降情况。
2.4 不同处理对花椰菜经济效益的影响
从表4可知,不同处理花椰菜每667 m2产值3 735.0~4 638.3元,与CK对比,处理2、处理3分别增收246.3、213.0元,处理4则减少657.0元。扣除土壤调理剂投入成本,与CK相比,处理2、处理3分别增收146.3元、13.0元,处理4减少收入957.0元,呈现先增后减趋势,说明适宜的土壤调理剂施用量能实现花椰菜稳产增产作用,以掺施土壤调理剂100 kg·667 m-2的经济效益最佳。
3 讨论
土壤是作物生长的基础,良好的质地结构、适宜的酸碱度是影响土壤养分供应和作物生长的重要因素[11],近年来,随着工业化和城镇化、农业生产现代化及气候变化影响,我国土壤质量存在下降趋势[12],并导致了土壤酸化或盐碱化[13,14]、土壤氮磷等养分失衡[15],在作物上的突出表现为产量下降、土传病害加剧[16]。因此推动土壤调理剂在农业生产上应用,是改良土壤与提高作物产量和品质的重要途径。吴凌云等[7]研究发现,酸性土壤种植花椰菜,在常规施肥的基础上每667 m2增施150 kg不同种类的土壤调理剂,对改善土壤酸碱度效果明显,土壤pH值提高14.3%~18.4%,同时花椰菜产量提高0~5.6%,花椰菜根肿病发病率从23.3%下降至3.3%,达到降低土传病害发生、土壤改良与稳产增产目的。本试验中,掺施土壤调理剂(100~300 kg·667 m-2)后,土壤pH值提高0.09~0.28个单位、交换性钙提高20~80 mg·kg-1、交换性镁提高11~34 mg·kg-1,随着土壤调理剂施用量的增加,土壤pH 值以及土壤交换性钙和交换性镁含量均有所提高,说明该土壤调理剂对改良土壤具有一定效果。分析原因,这可能是该类土壤调理剂具有补充土壤钙、镁等营养元素的特点,能引起土壤交换性钙、镁的增加;另一方面,钙、镁容易与土壤结合形成土壤胶体,通过增施土壤调理剂导致土壤钙、镁等营养元素增加,土壤对致酸离子的吸附能力增强,同时降低交换性铝的含量,进而降低土壤的酸性[17]。
在改良土壤理化性状的同时兼顾推动作物稳产增收是此次试验的主要研究方向。本试验结果表明,每667 m2随着掺施土壤调理剂0~300 kg后,花椰菜产量呈先增后减趋势,其中掺施土壤调理剂100 kg后,花椰菜产量由1 464.0 kg提升至1 546.1 kg;而掺施量由100 kg提升至300 kg时,花椰菜产量由1 546.1 kg降低至1 245.0 kg。这与张明来[18]在花椰菜和林祚棋[8]在包菜上施用土壤调理剂用量试验的研究结果基本一致,在酸性土壤中施用适量土壤调理剂能提高作物产量,过量施用则容易对作物产量造成减产等负面影响。
4 结论
在种植花椰菜过程中施用本研究的土壤调理剂,从节本增效方面分析考虑,以每667 m2施用100 kg为宜,产量达到1 546.1 kg,与常规施肥(CK)相比,产量增加82.1 kg,经济效益增加146.3元,可收获较好经济效益,并兼顾改良土壤理化性状。
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(责任编辑:许玲)