張 章,康福蓉,陳大超*,杜江英,張躍強,白 鵬,石孝均
(1.重慶市長壽區(qū)農(nóng)業(yè)執(zhí)法支隊,重慶長壽 401220;2.重慶市長壽區(qū)農(nóng)研中心,重慶長壽 401220;3.西南大學資源環(huán)境學院,重慶 400715;4.國家紫色土肥力與肥料效益監(jiān)測站,重慶 400716;5.西南大學西南山地生態(tài)農(nóng)業(yè)國培基地,重慶 400716)
重慶市長壽區(qū)目前柑橘種植面積2.0 萬hm2,投產(chǎn)面積1.2 萬hm2,產(chǎn)量約15 萬t,柑橘產(chǎn)業(yè)已成為長壽農(nóng)業(yè)的支柱之一。2010 年以來,長壽區(qū)通過引進社會資本,累計新建成晚熟柑橘基地0.42 萬hm2、沙田柚基地0.3 萬hm2,成為長江上游目前最大的晚熟柑橘基地。由于果農(nóng)片面追求經(jīng)濟效益,偏施高含量的酸性復合肥、未腐熟的畜禽糞便等,導致土壤酸化、板結(jié),重金屬等毒害加重,養(yǎng)分流失肥料利用率降低,病蟲害加重,柑橘樹勢弱,產(chǎn)量低、品質(zhì)下降[1-2]。據(jù)調(diào)查,長壽區(qū)酸化土壤約占全區(qū)耕地面積的30%,部分區(qū)域呈逐年加重趨勢,尤其是利用沖田等改制新建的果園、菜園表現(xiàn)明顯[3]。國內(nèi)外對蔬菜等酸化土壤的成因與治理進行了較多研究,并形成了一套較為系統(tǒng)的治理技術(shù)措施[4]。但對柑橘酸化土壤的治理技術(shù)研究的報道相對較少,為此,本研究結(jié)合酸性土壤改良培肥項目,并在總結(jié)前幾年土壤酸化治理經(jīng)驗情況下,繼續(xù)開展不同土壤調(diào)理劑對柑橘酸性土壤的改良效果試驗,以期篩選出一些經(jīng)濟高效的土壤調(diào)理劑運用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
試驗區(qū)位于重慶市長壽區(qū)龍河鎮(zhèn)保合村恒河公司果園基地。東經(jīng)107.206 931°,北緯29.986 416°,海拔379.4 m。土壤類型為紫色土土類,棕紫泥土亞類,灰棕紫泥土屬,半沙半泥土種;土壤質(zhì)地為輕壤,剖面構(gòu)型為A/B,耕層厚度30 cm,地塊面積0.3 hm2,試驗地肥力水平均勻,具有一定的代表性。土壤pH值4.4,有機質(zhì)含量19.5 g·kg-1,全氮1.13 g·kg-1,全磷0.42 g·kg-1,全鉀33.2 g·kg-1,堿解氮73.8 mg·kg-1,有效P 11.5 mg·kg-1,速效K 280 mg·kg-1,有效Fe 48.1 mg·kg-1,有效Mn 46 mg·kg-1,有效Cu 1.5 mg·kg-1,有效Zn 2.6 mg·kg-1,有效B 0.19 mg·kg-1,交換性Ca 4.36 cmol·kg-1,交換性Mg 2.61 cmol·kg-1,CEC 27.5 cmol·kg-1,交換性氫0.48 cmol·kg-1,交換性鋁2.55 cmol·kg-1。
供試品種為W·默科特,2009 年定植,密度550株·hm-2(4 m×4.5 m)。調(diào)理劑品種為北海夏氏藍得生物科技有限公司等生產(chǎn)的土壤調(diào)理劑等(見表1)。
表1 調(diào)酸產(chǎn)品主要指標
試驗設7 個處理,每個處理15 株,以習慣施肥為對照(CK),不設重復。各處理肥料用量(見表2)。調(diào)理劑于2019 年5 月1 日施用,柑橘果實于2020 年2月27日收獲,并將果實送西南大學進行品質(zhì)檢測。
表2 試驗處理方案
處理1 至7 按照優(yōu)化施肥量進行推薦,理論周年氮、磷(P2O5)、鉀(K2O)施用量28.4、10 和24 kg/667 m2進行。各處理周年施肥量見表2。在施秋冬肥時在樹冠滴水線外側(cè)開挖兩條深15~20 cm,寬20~30 cm,長1.0~1.5 m 的條(半環(huán))形溝,然后將混勻的有機肥、調(diào)理劑和復合肥施入溝中并回填一半左右的土壤;春肥和夏肥也施入溝中并適量覆土,直至將所剩土壤全部回填。
2.1.1 對土壤pH值及有害物質(zhì)的影響
從表3可知,土壤pH值,除處理4(天脊調(diào)理劑)pH 值有所下降外,其余均可提高土壤pH 值,其中,以處理5(萬植調(diào)理劑)效果較好,比CK 提升1.1;其次是處理3(夏氏藍得調(diào)理劑),比CK 提升0.9。土壤交換性氫含量,除處理4 高于CK 外,其余均低于CK,其中,以處理3 較好,比CK 降低52.50%;其次是處理5,比CK降低48.98%。土壤交換性鋁含量,除處理4 高于CK 外,其余均低于CK,其中,以處理3較好,比CK 降低77.20%;其次是處理5,比CK 降低72.10%。土壤鎘含量,所有處理均可以降低鎘的有效性,其中,以處理4 下降最多,比CK 相降低66.67%;其次是處理6,比CK 降低30.56%;居第3 位的是處理3,比CK 降低27.78%。土壤鉻、鉛、汞含量無明顯規(guī)律,但所有處理含量均在土壤安全值范圍內(nèi)。所有處理的土壤砷含量均較比CK 有所上升,但都在土壤安全值范圍內(nèi)。施用土壤調(diào)理劑可以提高土壤的pH 值,降低土壤有害物質(zhì)有效含量,利于柑橘生長。
表3 不同土壤調(diào)理劑對柑橘園土壤pH值及有害物質(zhì)的影響
2.1.2 對土壤有機質(zhì)及NPK的影響
從表4 可知,土壤有機質(zhì)含量,除處理3 與CK 相當、處理5 和6 低于CK 外,其余處理均比CK 有所增加。土壤中堿解氮含量,所有處理均低于CK,其中以處理5 最低,比CK 低66.18%;其次是處理6,比CK 低64.10%。有效磷含量,除處理2、6、7 低于CK比較缺乏外,其余處理均比CK 有所增加,且更適宜柑橘生長。速效鉀含量,除處理3、4 高于CK 外,其余處理均低于CK 且趨于合理。施用土壤調(diào)理劑可以使土壤中NPK 等養(yǎng)分含量趨于合理,更適宜柑橘生長。
表4 不同土壤調(diào)理劑對柑橘園土壤NPK等養(yǎng)分的影響
2.1.3 對土壤中微量元素的影響
從表5 可知,土壤交換性鈣含量,除處理4 低于CK 外,其余處理均比CK 有所增加,其中以處理3 增加最多,達111.24%;其次是處理5,比CK 增加103.90%。交換性鎂含量,除處理3 和6 低于CK 外,其余處理均比CK 有所增加。陽離子交換量,除處理4低于CK 外,其余處理均較CK 有所增加,其中以處理5 增加最多,達54.72%;其次是處理3,比CK 增加48.43%。有效鐵含量,除處理4 和6 比CK 略有增加外,其余處理均比CK 有所下降。有效錳含量,除處理5 和7 比CK 略有增加外,其余處理均比CK 有所下降。有效銅含量,除處理6 和7 比CK 略有增加外,其余處理均比CK顯著下降。有效鋅含量,除處理4和6比CK略有增加外,其余處理均比CK顯著下降。有效硼含量,除處理4和7高于CK外,其余處理均比CK顯著下降,且極度缺乏。通過施用土壤調(diào)理劑可以使土壤中的中微量元素養(yǎng)分趨于合理,更適宜柑橘生長。
表5 不同土壤調(diào)理劑對柑橘園土壤中微量養(yǎng)分的影響
從表6 可知,所有處理均比對照增產(chǎn),其中以處理3 產(chǎn)量最高,達32 038 kg·hm-2,比CK 增產(chǎn)28.30%;其次是處理4 和處理6,分別比CK 增產(chǎn)22.58%和22.58%。經(jīng)濟效益最高的是處理3,比CK增收20 025 元·hm-2;其次是處理4 和2,分別比CK增收22 444 元·hm-2和20 025 元·hm-2。不同土壤調(diào)理劑處理對柑橘增收效應由高到低為處理3、處理4、處理2、處理6、處理7、處理5、CK。
表6 不同土壤調(diào)理劑處理試驗柑橘產(chǎn)量
柑橘果實品質(zhì)高低是決定柑橘經(jīng)濟效益的重要因素。我們聘請專家對柑橘不同調(diào)理劑處理試驗果實進行鑒評打分,并將各項指標進行加權(quán)平均,確定名次。主要鑒評項目有:色澤、果面、口感、固形物等4 項指標。同時,將成熟的鮮果送西南大學檢測出汁率、可溶性固形物、可溶性糖、總酸度和VC含量等指標。
由表7 可以看出,不同處理間差異較大。從果實出汁率來看,除處理2 和處理7 略低于CK 外,其余處理均高于CK。其中以處理3最高,比CK 高7.3個百分點;其次是處理5,比CK 高3.4 個百分點;居第3 位的是處理4,比CK 高3.2 個百分點;最低是處理2,比CK 低2.6 個百分點。果實出汁率越高,說明柑橘果實的留樹防凍保鮮效果越佳。從可溶性固形物含量來看,除處理6 略低于CK 外,其余處理均高于CK。其中以處理5 最高,比CK 高3.7 個百分點;其次是處理2 和8,均比CK 高2.8 個百分點。從果實糖酸比來看,除處理6 低于CK 外,其余處理均高于CK。其中最高的是處理2,糖酸比達50.6;其次是處理7,糖酸比達49.6。果實Vc 含量,除處理6 高于CK 外,其余處理均低于CK。其中最低的是處理5,比CK 降低26.61%;其次是處理2 和處理4,均比CK 降低21.27%。從柑橘果實的綜合品質(zhì)比較來看,各處理綜合品質(zhì)均優(yōu)于CK。其中,居第一位的是處理3,居第二位的是處理7,處理2居第三。
表7 不同土壤調(diào)理劑處理的柑橘果實品質(zhì)綜合評價表
1)施用土壤調(diào)理劑可以調(diào)節(jié)土壤的酸堿平衡,減少土壤有害物質(zhì)有效含量,利于柑橘生長發(fā)育。不同土壤調(diào)理劑處理對土壤pH值影響由高到低依次為萬植、夏氏藍得、坤益鍵、兩廣(萬植有機肥)、天脊。
2)施用土壤調(diào)理劑可以改善土壤的理化性狀,提高土壤中NPK 的有效性,調(diào)節(jié)土壤中中微量元素的平衡,使其更適宜柑橘生長。
3)施用土壤調(diào)理劑可以提高柑橘產(chǎn)量、改善柑橘品質(zhì),增加經(jīng)濟效益。不同土壤調(diào)理劑處理柑橘的經(jīng)濟效益由高到低依次為夏氏藍得土壤調(diào)理劑、天脊調(diào)理劑、萬植有機肥、兩廣調(diào)理劑、坤益鍵土壤修復劑、萬植調(diào)理劑、CK。
4)綜合比較,就本試驗地柑橘園土壤和品種來看,以施用夏氏藍得調(diào)理劑的效果最佳,尤其是對越冬柑橘的水分保持效果明顯。