劉靜 郝祝霞 沈佳瑜 豐智松 李月帥 安琪琪 趙勤超 熊啟中 張衛(wèi)峰

摘要 ［目的］通過(guò)對(duì)不同有機(jī)肥進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)，分析有機(jī)肥種類和用量對(duì)上海崇明柑橘園土壤pH、電導(dǎo)率以及土壤八大鹽基離子的影響，為設(shè)施柑橘科學(xué)選擇有機(jī)肥提供理論依據(jù)。［方法］采用室內(nèi)25 ℃恒溫培養(yǎng)90 d，研究蚯蚓糞、雞糞與牛糞3種有機(jī)肥以及不同施用水平下設(shè)施柑橘土壤不同培養(yǎng)周期中各鹽基離子、pH及電導(dǎo)率等10項(xiàng)指標(biāo)的變化規(guī)律。［結(jié)果］3種有機(jī)肥的施用對(duì)土壤pH影響不大；蚯蚓糞和牛糞對(duì)土壤電導(dǎo)率影響不顯著，但在20 g/kg施用水平下，雞糞處理電導(dǎo)率相比于CK提高了28%；各種有機(jī)肥對(duì)八大鹽基離子的影響有較大差異，蚯蚓糞在高施肥量時(shí)會(huì)導(dǎo)致Mg2+含量顯著提高3.4%（與CK對(duì)比），而未對(duì)Na+、Ca2+、SO2-4含量產(chǎn)生影響；雞糞的高量施用會(huì)導(dǎo)致土壤Na+、K+含量增幅分別達(dá)47.4%、188.2%，牛糞高量施用可顯著提高土壤Ca2+含量（比CK提高6.8%）。［結(jié)論］崇明土壤鹽分背景值較高，而設(shè)施柑橘對(duì)鹽分相對(duì)敏感，蚯蚓糞可以避免鹽分累積，而控制用量時(shí)也可考慮牛糞源有機(jī)肥，但雞糞源有機(jī)肥即使在低用量時(shí)也會(huì)導(dǎo)致土壤鹽分超標(biāo)。

關(guān)鍵詞 設(shè)施栽培；柑橘；有機(jī)肥；鹽基離子

中圖分類號(hào) S666? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2024）03-0134-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.033

Effects of Different Organic Fertilizers on Soil Salinity and Screening of Organic Fertilizers Suitable for Chongming Citrus

Abstract ［Objective］To analyze soil pH， conductivity and soil ion changes during the effective period of organic fertilizer by conducting indoor culture experiments on different organic fertilizer applications， so as to provide a theoretical basis for the scientific selection of organic fertilizer in the facility. ［Method］Using indoor constant temperature cultivation at 25 ℃ for 90 days， the changes in 10 indicators of salt base ions， pH， and electrical conductivity in citrus soil under different application levels of three organic fertilizers， earthworm manure， chicken manure， and cow manure were studied. ［Result］The application of three organic fertilizers had little effect on soil pH change. At the application level of 20 g/kg， the conductivity of chicken manure treatment increased by 28% compared with blank treatment， and the conductivity of vermicompost treatment increased by only 0.8% compared with blank treatment. The high fertilization rate of vermicompost only led to the final content of Mg2+ higher than the blank by 3.4%， but did not affect the Na+， Ca2+ and SO2-4 content， the high fertilization rate of chicken manure led to the increase of soil Na+ and K+ content by 47.4% and 188.2%， and the Ca2+ content increased by 6.8% compared with the blank treatment under the high fertilizer application level of cow manure. ［Conclusion］The use of vermicompost for citrus organic fertilizer in facilities can better slow down salt accumulation.

Key words Facility cultivation;Citrus;Organic fertilizer;Salt-based ions

崇明島位于西太平洋沿岸中國(guó)海岸線的中點(diǎn)地區(qū)，地處我國(guó)最大河流長(zhǎng)江入海口，是世界最大的河口沖積島。崇明島的土壤電導(dǎo)率普遍較高，全島電導(dǎo)率均值達(dá)7.087 μS/m，變異系數(shù)達(dá)225.8%，且東部地區(qū)表現(xiàn)明顯，這是由于東部地區(qū)屬于未經(jīng)過(guò)潛育或潛育時(shí)間較短的潮灘濕地，土壤鹽度高［1］。研究表明，土壤鹽度對(duì)于沿海植物的生長(zhǎng)發(fā)育有著重大影響［2］，尤其對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，土壤鹽分狀況分析顯得尤為重要。近幾年，崇明順應(yīng)市場(chǎng)需求引進(jìn)紅美人的設(shè)施栽培，但土壤鹽基離子較高，且Zn、Mn等微量元素有效性較低，影響了樹(shù)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響了果實(shí)品質(zhì)［3］，農(nóng)戶需要采取限根栽培，防止地下水鹽分過(guò)高的影響，也考慮用雨水灌溉，避免灌溉水鹽分過(guò)高。而肥料施用是鹽分的另一個(gè)重要來(lái)源，如何加強(qiáng)肥料管理避免鹽分過(guò)高尚未受到重視。

在設(shè)施柑橘的施肥管理上往往會(huì)施用大量有機(jī)肥，有研究認(rèn)為，長(zhǎng)期有機(jī)肥施用會(huì)加重土壤的鹽分積累。錢皆兵等［4］研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施栽培后設(shè)施內(nèi)土壤全鹽量明顯高于露地；余海英［5］研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施栽培土壤中的NO-3、SO2-4 、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+均有不同程度的累積。但也有部分研究認(rèn)為，增施有機(jī)肥可以提高土壤的脫鹽能力，促進(jìn)鹽漬土中土壤鹽分的淋洗［6-7］；孟艷玲等［8］研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)模式溫室土壤整個(gè)剖面的全鹽量顯著降低，在離子組成上，增加有機(jī)肥投入使 SO2-4 、 NO3- 、 Ca2+ 、 Mg2+含量均有不同程度下降；肖輝等［9］研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施土壤施用雞糞、豬糞能顯著降低土壤鹽分累積量，且用量越大效果越明顯；李桂祥等［10］研究發(fā)現(xiàn)，施用牛糞的土壤其pH降低效果顯著。施用有機(jī)肥是導(dǎo)致鹽分降低還是鹽分累積取決于土壤背景值及有機(jī)肥中鹽分含量和有機(jī)肥用量。最新研究發(fā)現(xiàn)，高鹽分的有機(jī)肥不當(dāng)使用會(huì)導(dǎo)致土壤鹽漬化加劇，同時(shí)樹(shù)體葉片黃化、脫落，甚者影響樹(shù)體的正常結(jié)果［11］，而鹽堿地施用蚯蚓糞會(huì)降低土壤EC值［12］。針對(duì)實(shí)際情況，選擇合適的有機(jī)肥并控制其用量是最佳途徑。

因此，筆者針對(duì)崇明土壤的特殊狀況，篩選設(shè)施柑橘園的最適有機(jī)肥，同時(shí)選擇合理的用量。以崇明果樹(shù)常用的有機(jī)肥雞糞、牛糞及蚯蚓糞為研究對(duì)象，研究不同有機(jī)肥對(duì)柑橘設(shè)施土壤全鹽、pH以及電導(dǎo)率的影響，以期為崇明設(shè)施柑橘發(fā)展提供支撐，同時(shí)建立一種從土壤鹽分安全角度篩選有機(jī)肥的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)土壤來(lái)源

試驗(yàn)土壤于2021年3月取自上海市崇明區(qū)綠華鎮(zhèn)綠園村歡綠果蔬合作社（31°78′05.07″N，121°19′23.07″E）。該試驗(yàn)區(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足，年平均氣溫在16～17 ℃，≥10 ℃積溫約2 699～2 995 ℃，無(wú)霜期236 d，雨量豐沛，年降雨量1 129～1 149 mm，降雨呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性，集中在梅雨季，年均日照時(shí)數(shù)1 937～2 104 h。設(shè)施條件為連棟大棚，南北走向，總長(zhǎng)度36 m，高度4.5 m，拱高1.8 m，寬度8.0 m。拱頂和周圍覆蓋PE棚膜，生長(zhǎng)期內(nèi)通過(guò)控制兩側(cè)風(fēng)口調(diào)控溫度。試驗(yàn)作物為紅美人，砧木為枳殼，中間砧木為25 a樹(shù)齡的溫州蜜柑，高位嫁接3年，行距3.0 m，株距3.0 m，1 125株/hm2。

試驗(yàn)土壤取自該試驗(yàn)區(qū)0～20 cm土層，其基本理化性質(zhì)：pH 7.2，有機(jī)質(zhì)17.27 g/kg，堿解氮79.38 mg/kg，有效磷106.67 mg/kg，速效鉀189.80 mg/kg，有效錳4.3 mg/kg，有效鋅3.51 mg/kg ；電導(dǎo)率為1 530.67 μs/cm，Na+含量為0.030 0 g/kg，K+含量為0.044 0 g/kg，Cl-含量為0.180 0 g/kg，HCO-3含量為0.001 7 g/kg，Ca2+含量為0.150 0 g/kg，Mg2+含量為0.019 0 g/kg，SO2-4含量為0.110 0 g/kg。

1.2 供試有機(jī)肥

經(jīng)過(guò)調(diào)研搜集到3種崇明柑橘園常用有機(jī)肥，分別為蚯蚓糞、雞糞源商品有機(jī)肥以及牛糞源商品有機(jī)肥，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，3種有機(jī)肥的養(yǎng)分含量、pH及電導(dǎo)率見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)?zāi)M不同有機(jī)肥施肥量下土壤鹽基離子變化，按照有機(jī)肥用量分別為低施肥量7.5 t/hm2，適宜用量15.0 t/hm2，高用量30.0 t/hm2。模擬柑橘園0～20 cm土層土壤施用有機(jī)肥的變化，則根據(jù)土壤容重計(jì)算，培養(yǎng)試驗(yàn)中有機(jī)肥添加量分別為低施用量5 g/kg、適宜量10 g/kg以及高施肥量20 g/kg。將160 g柑橘園土樣風(fēng)干過(guò)篩放入250 mL塑料廣口瓶中，在25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，稱重法保持70%田間持水量，模擬有機(jī)肥肥效培養(yǎng)90 d，自培養(yǎng)之日起，分別于1、3、7、15、30、45、60、75、90 d取樣，便于分析肥效期內(nèi)土壤鹽基離子的變化（表2）。

1.4 樣品采集及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

在指定的培養(yǎng)天數(shù)進(jìn)行取樣，將土樣風(fēng)干過(guò)篩進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)。

pH：pH儀測(cè)量（1∶2.5土水浸提液測(cè)pH）；電導(dǎo)率：電導(dǎo)率儀測(cè)量（1∶5土水浸提液測(cè)電導(dǎo)率法）；K+、Na+：采用火焰光度法測(cè)定；Ca2+、Mg2+、SO2-4：采用EDTA滴定法測(cè)定；HCO-3 、CO2-3：采用雙指示劑中和滴定法測(cè)定；CI-：采用硝酸銀滴定法測(cè)定［13］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，采用LSD單因素方差分析、獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類有機(jī)肥對(duì)土壤pH的影響

在9個(gè)取樣期對(duì)不同處理土壤樣品進(jìn)行pH檢測(cè)，結(jié)果表明（圖1），在不同有機(jī)肥施用水平下，不同種類有機(jī)肥對(duì)土壤pH的影響趨勢(shì)相似，在1～7 d呈升高趨勢(shì)，7～75 d呈持續(xù)下降趨勢(shì)，第75天達(dá)到最低點(diǎn)，75～90 d呈回升趨勢(shì)，且不論施肥品種還是施肥量，第90天的結(jié)果與CK相差不大。由此可知，在肥效期中不同有機(jī)肥的加入對(duì)土壤pH的影響并不大。

2.2 不同種類有機(jī)肥對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響

通過(guò)分析不同處理土壤電導(dǎo)率在9個(gè)取樣期的變化規(guī)律（圖2），發(fā)現(xiàn)土壤電導(dǎo)率在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程呈大幅波動(dòng)，但大部分情況下培養(yǎng)結(jié)束時(shí)電導(dǎo)率會(huì)恢復(fù)到初始狀態(tài)。有機(jī)肥種類和用量均影響土壤電導(dǎo)率的變化規(guī)律和變化幅度。蚯蚓糞含鹽量低，培養(yǎng)過(guò)程中電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)基本與CK一致，即使施用量從5 g/kg 增長(zhǎng)到20 g/kg，土壤電導(dǎo)率均與CK差異不大。而雞糞和牛糞含鹽量高，在培養(yǎng)過(guò)程中電導(dǎo)率波動(dòng)幅度遠(yuǎn)高于CK。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，雞糞處理的土壤電導(dǎo)率普遍高于CK，而且隨著用量從5 g/kg 增加到20 g/kg，土壤電導(dǎo)率從1 645 μS/cm增長(zhǎng)到1 943 μS/cm，相比CK，電導(dǎo)率提升了28%。牛糞在低用量情況下（5 g/kg 和10 g/kg），培養(yǎng)結(jié)束時(shí)電導(dǎo)率與CK無(wú)差異，而在用量增長(zhǎng)到20 g/kg 時(shí)，顯著提高土壤電導(dǎo)率19%。因此，有機(jī)肥施用后需關(guān)注中短期內(nèi)對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響，有機(jī)肥中鹽分總量顯著影響其累積效應(yīng)，應(yīng)該根據(jù)鹽分含量的增加控制用量。

2.3 不同種類有機(jī)肥對(duì)不同鹽基離子含量變化的影響

2.3.1 蚯蚓糞對(duì)土壤不同鹽基離子含量變化的影響。

進(jìn)一步分析蚯蚓糞對(duì)土壤鹽分構(gòu)成離子的影響發(fā)現(xiàn)，不同離子在培養(yǎng)過(guò)程中的變化不一致，其中Na+、Ca2+、 Mg2+、SO2-4含量在培養(yǎng)中總體呈增加趨勢(shì)，培養(yǎng)末期顯著高于培養(yǎng)初期。但蚯蚓糞施用僅導(dǎo)致Mg2+的末期含量高于空白3.4%，而未對(duì)Na+、Ca2+、SO2-4含量產(chǎn)生影響。在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中，K+、HCO-、Cl-含量呈現(xiàn)大幅波動(dòng)，但末期含量與初期差異不大，說(shuō)明蚯蚓糞施用也未提升其含量。由此可見(jiàn)，蚯蚓糞施用僅影響土壤Mg2+含量，對(duì)其他離子無(wú)影響，由于CK最后一次取樣Mg2+僅占離子總含量的3.1%，因此不影響土壤電導(dǎo)率（圖3）。

2.3.2 雞糞對(duì)土壤不同鹽基離子含量變化的影響。

分析雞糞對(duì)土壤鹽分構(gòu)成離子的影響發(fā)現(xiàn)，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中Na+、Ca2+、 Mg2+、SO2-4等離子含量在培養(yǎng)中呈增加趨勢(shì)，K+、HCO-、Cl-含量波動(dòng)幅度較大，末期含量與初期差異不大。雞糞的加入導(dǎo)致Na+、K+含量有顯著增加，并隨著雞糞施用量的增加，含量在穩(wěn)步提升，在雞糞20 g/kg施用水平下，最后一次取樣期比CK的Na+、K+含量增幅達(dá)47.4%、188.2%，CK最后一次取樣的Na+、K+分別占離子總含量的8.77%、7.85%，該離子變化會(huì)對(duì)土壤pH、電導(dǎo)率造成一定影響（圖4）。

2.3.3 牛糞對(duì)土壤不同鹽基離子含量變化的影響。

分析牛糞對(duì)土壤鹽分構(gòu)成離子的影響發(fā)現(xiàn)，相比于蚯蚓糞、雞糞，牛糞處理對(duì)Ca2+含量的增加效果顯著，在最后一次取樣期牛糞20 g/kg施用水平下Ca2+含量相比于CK提高了6.8%，且CK最后一次取樣Ca2+占離子總含量的29.5%（圖5）。

2.4 不同處理各土壤離子指標(biāo)的顯著性關(guān)系

對(duì)每個(gè)處理第一次取樣以及最后一次取樣進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)除了雞糞20 g/kg 處理無(wú)顯著差異外，其余各處理最后一次取樣均與第一次取樣有顯著差異；對(duì)各處理第一次取樣及最后一次取樣期的離子總和分別進(jìn)行顯著性分析，發(fā)現(xiàn)蚯蚓糞在10 g/kg施用水平下，第一次及最后一次取樣均低于其他處理，其中第一次取樣離子總和顯著低于其他處理，即使蚯蚓糞施用量達(dá)到20 g/kg施用水平，其離子總和也處于較低水平，雞糞在20 g/kg施用水平下，第一次及最后一次取樣離子總和高于其他處理，其中該處理第一次取樣離子總和顯著高于其他處理，牛糞各處理雖然在第一次取樣中離子總和水平不高，但在最后一次取樣中離子總和均處于較高水平（表3）。

3 討論

Maas等［14-15］研究發(fā)現(xiàn)，柑橘屬于鹽分敏感植物，并且每超過(guò)極限鹽度1 dS/m時(shí)產(chǎn)量降低16.0%，因此柑橘園施用的有機(jī)肥必須考慮減緩鹽分積累的問(wèn)題。可以看出各種有機(jī)肥對(duì)土壤鹽分產(chǎn)生顯著影響，由于土壤取自上海崇明，其本底電導(dǎo)率（1.5 dS/m）已經(jīng)接近柑橘耐鹽下限（1.7 dS/m）。施用蚯蚓糞不會(huì)進(jìn)一步提高土壤電導(dǎo)率，但雞糞用量達(dá)10 g/kg 土壤電導(dǎo)率超過(guò)1.7 dS/m，施用量達(dá)到20 g/kg 土壤電導(dǎo)率就會(huì)達(dá)到1.9 dS/m，而且雞糞的施用會(huì)導(dǎo)致Na+、K+離子含量顯著增加。牛糞的施用主要導(dǎo)致Ca2+離子含量顯著增加?？紤]到Na+是鹽分脅迫的主要離子，因此，施用雞糞會(huì)加劇設(shè)施土壤的鹽分積累。

4 結(jié)論

低鹽度蚯蚓糞對(duì)于土壤電導(dǎo)率有著明顯的降低作用，即施用量較大也無(wú)鹽分積累風(fēng)險(xiǎn)；但雞糞含鹽量高，即使保持低施用量也會(huì)導(dǎo)致鹽分超標(biāo)，尤其是Na+離子超標(biāo)，因此應(yīng)該嚴(yán)格控制設(shè)施柑橘園施用雞糞；牛糞含鹽量中等，主要會(huì)導(dǎo)致土壤中Ca2+離子增加，控制用量也比較適用于柑橘生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 孫玉冰，鄧守彥，李德志，等.崇明縣土壤主要理化指標(biāo)的空間分布與變異特征［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（4）：306-312.

［2］ 孫洪剛，陳益泰.沿海防護(hù)林四個(gè)樹(shù)種根系分布對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2010，29（12）：2365-2372.

［3］ 魏清江，馮芳芳，辜青青.柑橘鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機(jī)制研究進(jìn)展［J］.果樹(shù)學(xué)報(bào)，2015，32（1）：136-141.

［4］ 錢皆兵，陳子敏，楊榮曦，等.設(shè)施栽培對(duì)土壤理化性質(zhì)和柑橘果實(shí)品質(zhì)的影響［C］//中國(guó)園藝學(xué)會(huì)第十屆會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.北京：中國(guó)園藝學(xué)會(huì)，2005：231-234.

［5］ 余海英.設(shè)施土壤養(yǎng)分狀況及鹽分的累積、遷移特征［D］.雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［6］ 羅佳，盛建東，王永旭，等.不同有機(jī)肥對(duì)鹽漬化耕地土壤鹽分、養(yǎng)分及棉花產(chǎn)量的影響［J］.水土保持研究，2016，23（3）：48-53.

［7］ YUAN L，HUANG J G，YU S Q.Responses of nitrogen and related enzyme activities to fertilization in rhizosphere of wheat［J］.Pedosphere，1997，7（2）：141-148.

［8］ 孟艷玲，王麗萍，楊合法，等.長(zhǎng)期施用有機(jī)肥對(duì)溫室土壤鹽分積累的抑制作用［J］.長(zhǎng)江蔬菜，2008（5）：54-56.

［9］ 肖輝，潘潔，程文娟，等.不同有機(jī)肥對(duì)設(shè)施土壤全鹽累積與pH值變化的影響［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（2）：248-252.

［10］ 李桂祥，張安寧，許平，等.2種果園生草和2種有機(jī)肥土壤養(yǎng)分含量對(duì)比［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（15）：148-150.

［11］ 董靈江，黃振東，吳韶輝，等.紅美人柑橘葉片黃化發(fā)生原因及防治措施［J］.浙江柑橘，2019，36（3）：30-31.

［12］ MANIVANNAN S，BALAMURUGAN M，PARTHASARATHI K，et al.Effect of vermicompost on soil fertility and crop productivity：Beans（Phaseolus vulgaris）［J］.Journal of environmental biology，2009，30（2）：275-281.

［13］ 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.3版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［14］ MAAS E V.Salt tolerance of plants［J］.Appl Agrlc Res，1986，1：12-26.

［15］ SHANNON M C，GRIEVE C M，F(xiàn)RANEOIS L E.Whole-plant response to salinity［M］//WILKINSON R E.Plant-environment interactions.New York：Marcel Dekker，1994：199-244.