范銘豐
(三明市土肥站/清潔生產技術福建省高校工程研究中心 福建三明365000)
三明市三元區(qū)地處中亞熱帶, 紅壤為典型的地帶性土壤 , 在高溫、多雨的氣候條件下,土體中的鋁硅酸鹽類礦物質強烈水解,硅酸和鈣、鎂、鉀、鈉等鹽基離子大量淋失,鐵、鋁、鈦等氧化物明顯富集,致使土壤中的鈣、鎂等離子和土壤pH 普遍偏低,加之大量施用化肥加劇了土壤的板結和酸化。 土壤酸化等障礙因素已成為制約三元區(qū)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙之一。 綜合近年來國內外研究結果表明,土壤調理劑對障礙土壤的改良作用表現(xiàn)在: 調節(jié)土壤沙黏比例,改善土壤結構,促進團粒結構形成;提高土壤保水持水能力,增加有效水供應;調節(jié)土壤pH,降低或減少鋁毒危害;改良鹽堿土,調節(jié)土壤鹽基飽和度和陽離子交換量;調理失衡的土壤養(yǎng)分體系,促進有效養(yǎng)分供應;修復污染土壤,使重金屬離子在土壤中鈍化;調節(jié)土壤微生物區(qū)系,保持土壤微生物環(huán)境良好[1-2]。因此,本試驗采用田間試驗的方法,研究了施用等量的3 種不同土壤調理劑對土壤養(yǎng)分及其對大白菜產量的影響, 以期篩選出最佳的土壤調理劑品種,為三明市酸性土壤地區(qū)的土壤調理劑應用提供依據(jù)。
供試土壤調理劑: 致發(fā)牡蠣鈣土壤調理劑(CaO≥35%,pH 8~10); 百倍邦土康健 2 號土壤調理劑(CaO≥45%,MgO≥4%,pH 8.5~10.5);沃土先豐土壤調理劑(CaO≥40%,pH 8~10)。 森耕有機肥(N、P2O5、K2O 為 2.1∶1.8∶1.2);配方肥:維施特復合肥(N、P2O5、K2O 為 15∶4∶26);尿素。 試驗作物:大白菜,品種為當?shù)刂髟云贩N旺慶春。
試驗于2020 年9~12 月在三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)忠山村進行,選擇當?shù)刂饕寥李愋突疑程?,試驗地地塊平坦、整齊、均勻,集中連片的田塊,避開道路、堆肥場所等特殊地塊, 試驗地土壤基本理化性質見表1。
表1 試驗地土壤基本理化性質
根據(jù)《2020 年化肥減量增效項目田間試驗方案》和《測土配方施肥技術手冊》,推薦土壤調理劑、有機肥、配方肥和尿素用量分別為3 000 kg/hm2、3 000 kg/hm2、495 kg/hm2和354 kg/hm2。 土壤調理劑在底肥期一次性施入,復合肥分底肥和追肥2 次施入,底肥和追肥用量分別為總用肥量的 70% 和30%,底肥施用時間為 9 月初,追肥施用時間為 9 月中旬。 施肥方法:基肥撒施后犁耙,追肥穴施。本試驗設4 個處理,3 次重復,對照(CK):有機肥+配方施肥;k1:有機肥+配方施肥+致發(fā)牡蠣鈣土壤調理劑;k2:有機肥+配方施肥+百倍邦土康健2 號土壤調理劑;k3:有機肥+配方施肥+沃土先豐土壤調理劑。 采用完全隨機區(qū)組設計,小區(qū)面積22.5 m2左右,寬度1.5 m、長度15 m,試驗地小區(qū)周圍設置保護行,試驗小區(qū)單灌(澆灌)、單排。
根據(jù)《NY/T 2911-2016 測土配方施肥技術規(guī)程》的規(guī)定對采集的土樣進行檢測, 檢測的項目有土壤pH、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂。
利用SPSS 19 軟件對土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)和大白菜產量進行方差分析和顯著性檢驗。
根據(jù)統(tǒng)計分析, 由圖1 可知,3 種土壤調理劑處理k1、k2 和k3 的土壤pH 要顯著高于對照處理CK,但3 種土壤調理劑處理k1、k2 和k3 之間差異不顯著。 由圖 2~圖 4 可知,四種處理 CK、k1、k2 和 k3 之間的土壤有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量不具有統(tǒng)計學上的差異。由圖5 可知,對照處理(CK)的速效鉀含量要顯著高于3 種土壤調理劑處理k1、k2 和k3,3 種土壤調理劑處理 k1、k2 和 k3 之間差異不顯著。 由圖 6 可知,3 種土壤調理劑處理 k1、k2 和 k3 的交換性鈣含量要顯著高于對照處理(CK);土壤調理劑處理k2 要顯著高于土壤調理劑處理k1,但與土壤調理劑處理k3 不顯著; 土壤調理劑處理k1 與土壤調理劑處理k3 差異不顯著。 由圖7 可知,土壤調理劑處理k2 的交換性鎂含量要顯著高于其他3 種處理,而其他3 種處理間差異不顯著。
圖1 不同調理劑對土壤pH 的影響
圖2 不同調理劑對土壤有機質含量的影響
圖3 不同調理劑對土壤堿解氮含量的影響
圖4 不同調理劑對土壤有效磷含量的影響
圖5 不同調理劑對土壤速效鉀含量的影響
圖6 不同調理劑對土壤交換性鈣含量的影響
圖7 不同調理劑對土壤交換性鎂含量的影響
對施用等量3 種不同調理劑的大白菜產量進行單因素方差分析, 由表 2 可知,3 種土壤調理劑處理k1、k2 和 k3 的大白菜產量要顯著高于對照處理(CK),增產率為 7.17%~13.19%。 3 種土壤調理劑處理 k1、k2 和 k3 之間,處理 k1 產量和增產率最高,分別為98 667 kg/hm2和13.19%, 處理k1 產量顯著高于k3,但與處理k2 差異不顯著,處理k2 顯著高于處理k3。
表2 不同調理劑對大白菜產量的影響
3 種土壤調理劑處理 k1、k2 和 k3 的土壤 pH 和大白菜產量要顯著高于對照處理(CK),說明施用土壤調理劑可以顯著提高土壤pH 和農作物產量,這與陳正道[3]的研究結果一致。處理k1 產量顯著高于k3,但與處理k2 差異不顯著,處理k2 顯著高于處理k3,說明致發(fā)牡蠣鈣土壤調理劑和百倍邦土康健2 號土壤調理劑對大白菜增產效果最佳。
對照處理(CK)的速效鉀含量要顯著高于3 種土壤調理劑處理k1、k2 和k3,3 種土壤調理劑處理k1、k2 和 k3 之間差異不顯著。 4 種處理 CK、k1、k2 和 k3之間的土壤有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量不具有統(tǒng)計學上的差異。 這主要是因為處理k1、k2 和k3 的產量要顯著高于對照處理(CK),而大白菜對鉀的吸收量最大,對氮和鈣的吸收量次之,對磷和鎂的吸收量較小[4],致使對照處理的土壤速效鉀含量最高,4 種處理土壤的堿解氮和有效磷差異性不顯著。
處理k1、k2 和k3 的交換性鈣含量要顯著高于對照處理(CK),說明3 種土壤調理劑都能提高土壤交換性鈣含量。 處理k2 的交換性鈣含量要顯著高于處理k1,但與處理k1、k3 的差異不顯著,這是因為處理k2 中使用的土百倍邦土康健2 號土壤調理劑交換性鈣含量最高,致使處理k2 的土壤交換性鈣含量也較高。 土壤調理劑處理k2 的交換性鎂含量要顯著高于其他3 種處理, 且其他3 種處理之間差異不顯著,這是因為處理k2 中使用的土百倍邦土康健2 號土壤調理劑有著較高含量的交換性鎂, 且大白菜對鎂的吸收量較小,致使處理k2 的土壤交換性鎂含量顯著高于其他3 種處理。
因此,3 種土壤調理劑在提高大白菜產量、 土壤酸化治理和提高交換性鈣含量等方面具有良好的效果, 具有較好的推廣應用價值, 其中施用百倍邦土康健2 號土壤調理劑還能有效提高土壤交換性鎂的含量。