酸性土壤改良劑對土壤理化與蔬菜產量的影響

榮航 賈幸宸 唐易 王明元

摘要要：【目的】采用酸性土壤改良劑對南方酸性土質菜園的土壤進行改良，以改善土壤理化性狀，提高蔬菜產量?！痉椒ā吭谑卟朔N植前，每667 m2土壤分別施入酸性土壤改良劑0、25、50、75 kg，待小白菜采收后測定土壤理化性狀指標與植株產量?！窘Y果】施用酸性土壤改良劑后均能提高土壤pH值，最高可以提升0.47個單位；每667 m2施用75 kg改良劑，菜園土壤全氮、磷和鉀含量最高，同時垂直土層土壤氮磷鉀含量表現為0～15 cm >16～30 cm >31～45 cm；同時可以明顯提高土壤中鈣、鎂和硅含量，平衡土壤營養，且隨著改良劑施用量的增加而增加。在垂直土層，土壤pH值、鈣、硅含量高低均表現為：0～15 cm >16～30 cm >31～45 cm，說明隨著土層的加深，土壤改良劑對土壤的改良成效下降。施用改良劑后小白菜產量明顯提升，其中，每667 m2施用50 kg改良劑的植株鮮重最高，而施用75 kg的植株干重最大?！窘Y論】酸性土壤改良劑對蔬菜園土壤具有一定的改良效果，可適用于大田酸性土壤的改良應用。

關鍵詞：蔬菜園；酸性土壤；改良劑

中圖分類號：S156.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-5774（2023）06-0426-06

Effects of Acidic Soil Amendment on Soil Physical and Chemical Properties and Vegetable Yield

Rong Hang，Jia Xingchen，Tang Yi，Wang Mingyuan*

（Institute of Horticulture Science and Engineering，Huaqiao University，Xiamen，Fujian 361021，China）

Abstract： 【Objective】 The acidic soil amendment was used to improve acidic soil in vegetable garden of southern China so as to improve soil physical and chemical properties and vegetable yield. 【Method】 Before vegetable planting，the experiment was carried out by soil amendment application rates of 0 kg，25 kg，50 kg，and 75 kg per 667 m2. After harvest，soil physical and chemical properties and vegetable yield were measured. 【Result】 Application of soil amendment could improve soil pH value，reaching higher by 0.47 unit. When 75 kg per 667 m2 soil amendment was applied，total N，P and K content in soil were the highest，total N，P and K content in vertical soil layer were ranked in order that in 0～15 cm layer >16～30 cm layer >31～45 cm layer. Application of soil amendment could improve Ca，Mg and Si content in soil and balance soil nutrient. With the increasing content of soil amendment，Ca，Mg and Si content in soil were increased. In vertical soil layer，pH value，Ca and Si content in soil were ranked in order that 0～15 cm layer >16～30 cm layer >31～45 cm layer. With the increasing depth of soil layer，the effectiveness of soil amendments decreased. When 75 kg per 667 m2 soil amendment was applied，plant dry weight was the largest. 【Conclusion】 Acidic soil amendment could improve soil in vegetable garden and was suitable in field acidic soil improvement.

Key words：Vegetable garden；Acid soil；Soil Amendment

我國南方農用土壤酸化現象普遍存在。唐易等［1］調研福建永春蘆柑園，發現土壤pH值均低于5.5，最低甚至只有3.8。土壤酸化后，不僅影響土壤中礦質元素溶解度以及植物對營養元素吸收的均衡性，而且土壤微生物群落結構也發生明顯改變，直接影響植物的產量與品質。對此，研究人員已采用物理、化學、生物等方法探索改良酸性土壤，閆靜等［2］發現堿渣、牡蠣粉和石灰等3種改良劑對酸性煙田土壤改良效果良好，土壤pH值和鈣、鎂等金屬元素明顯提升。陳建等［3］認為新型調酸復合肥不僅可有效提升酸性土壤 pH值，還可促進作物產量的提高，兼具營養和改良土壤雙重功效。張夢陽等［4］用生物炭作為土壤改良劑，發現其對酸性土壤（紅壤、黃棕壤、潮土）的理化性質均具有更好的改良效果。楊小敏等［5］研究表明元胡-水稻兩季施用改良劑的酸性土壤改良效果和作物產量均優于元胡單季施用。

廈門市翔安區是廈門市重要的蔬菜種植基地，主要生產小白菜、胡蘿卜、蔥等，由于化肥的長期施用，土壤酸化問題普遍存在，傳統上施用生石灰、白云石粉、草木灰等，對土壤有一定的改良效果，但存在持效性短、長期施用弊端大、養分不均衡等缺點，困擾了菜農的生產積極性。本文以廈門翔安的小白菜園為例，研究酸性土壤改良劑對蔬菜園不同深度土壤理化性質的影響，為進一步評估酸性土壤改良劑大田應用的可能性提供基礎資料。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗實施的蔬菜園位于廈門市翔安區新圩鎮，土壤的pH值6.4，全氮1.04 g/kg、磷1.91 g/kg、鉀3.75%。供試的蔬菜品種為‘小白苗小白菜。酸性土壤改良劑由華僑大學園藝植物生物學實驗室研制并提供，其主要成分及含量為：氮6.5%、氧化鉀10%、二氧化硅20%、氧化鈣30%、氧化鎂8%，pH值10.0，不含重金屬。

1.2試驗處理

2023年4月10日將田地翻耕30 cm，細耙，整理成寬1 m、長28 m的苗床。使用自制的酸性土壤改良劑，按每667 m2施用量0 kg（CK）、25 kg（即A25處理）、50 kg（A50處理）和75 kg（A75處理）設四個梯度，每個苗床為1個處理，采用隨機小區設計，每個處理3次重復。將與土壤改良劑混合過篩后的細土，均勻撒施在苗床表面。4月12日，播種小白菜。小白菜的生產周期（整地、播種到采收）為25～30 d，在小白菜采收前，每隔1周噴淋一次液體微生物肥料，液體微生物肥料由大豆粕、紅糖和水混合發酵15 d制備而成。生長期每2～3 d噴灌澆水一次，試驗組與對照組同等管理。

1.3 測定方法

5月4日采收小白菜，整株挖出再清水洗凈根系，吸水紙吸干水分。每處理選取10棵稱重，將整株切分為地上部和地下部，再分別稱重。隨后置于50℃恒溫干燥箱烘干至恒重，稱干重。

采用手持式取土鉆采集土壤，在每個處理隨機選擇6個樣點，每個樣點按0～15 cm、16～30 cm和31～45 cm垂直土層采集土壤，再均勻混合每個處理的土樣，帶回實驗室。室溫下自然風干，密封，保存在干燥器內備用。稱取通過2 mm篩孔的干燥土樣10 g并放置于50 mL燒杯中，加入25 mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌1～2 min，靜置30 min。土壤的pH值測定采用《HJ 962-2018 土壤 pH值的測定 電位法》，全氮含量采用《HJ 717-2014? 土壤質量全氮的測定凱氏法》，磷含量采用《LYT 1232-2015森林土壤磷的測定》，鉀、鎂、硅含量采用《HJ 974-2018 土壤和沉積物11種元素的測定 堿熔-電感耦合等離子體發射光譜法》，鈣含量采用《NY/T 296-1995土壤全量鈣、鎂、鈉的測定》。

1.4 數據分析

采用 SAS 8.0軟件進行數據的差異顯著性分析。

2? 結果與分析

2.1 酸性土壤改良劑對土壤pH值的影響

由表1可知，施入土壤改良劑后，蔬菜園土壤pH值均有提高，其中A75處理的土壤pH值最高，達到了7.43，較對照提高了0.47，但差異不顯著。蔬菜園垂直土層的pH值呈現，隨著改良劑施用量的增加，土壤pH值呈上升的趨勢。同時，隨著土層的加深，土壤pH值下降，說明改良劑對表層土壤pH值影響較大。

2.2 酸性土壤改良劑對土壤全氮、磷和鉀含量的影響

改良劑施用后對蔬菜園土壤氮磷鉀含量產生了影響（表2），經A75處理各土層土壤氮含量均高于CK，但差異不顯著。表層土（0～15 cm）土壤全氮含量最高，超過1.00 g/kg，含量最低的是31～45 cm土層，說明蔬菜園表層土氮含量比較豐富，更適合蔬菜快速生長。

從表2可知，所有處理中，僅0～15 cm土層、A75處理的土壤全磷含量顯著高于CK，達到了3.14 g/kg；在其它土層各處理的土壤磷含量也高于CK，但差異不顯著。

各土層A75處理的土壤中全鉀含量均高于CK，但差異不顯著。此外，土壤中鉀含量在垂直土層表現為0～15 cm >16～30 cm>31～45 cm。

2.3 酸性土壤改良劑對土壤鈣、鎂和硅含量的影響

從表3可以看出，A75和A50處理，蔬菜園土壤鈣含量顯著高于CK，其中在0～15 cm土層，最高含量達到3.4 g/kg和2.7 g/kg，較CK分別提高了26.32%和42.11%。同時，A75處理的土壤鈣含量顯著高于A50處理，然而，在其它土層中，二者含量差異不顯著。

A75和A50處理的土壤中鎂含量均低于CK，且在0～15 cm土層差異顯著，但二者處理間差異不顯著。在垂直土層，蔬菜園鎂含量表現為0～15 cm >31～45 cm>16～30 cm。

各處理土壤硅含量隨著土壤改良劑施入量的增加而增加，經A75處理土壤硅含量最高，達到72.6%，顯著高于CK（50.0%）；在同一處理，垂直土層中硅含量隨著土層的加深而減少，說明硅元素的移動性非常差，土壤中施入硅元素后，很難移到更深層土壤。

2.4 酸性土壤改良劑對小白菜產量的影響

從表4可以看出，不同改良劑處理間，A75和A50處理的小白菜植株總鮮重和地上部鮮重最高，均顯著高于CK，但差異不顯著。處理組地上部鮮重較CK提高幅度在60.34%～115.51%，總重提高54.84%～108.06%。以上說明，酸性土壤改良劑能夠提高小白菜產量，尤其是地上部鮮量。

酸性土壤改良劑處理后，小白菜總干重和地上部干重在A75處理中最高，其次是A50處理，均顯著高于CK。同時，處理組地上部干重較CK提高55.65%～105.88%，總干重提高53.14%～98.80%。以上表明，A75和A50處理更有利于小白菜生物量的積累。

3? 結論與討論

本試驗采用自制的酸性土壤改良劑，對廈門蔬菜園的酸性土壤進行改良，結果發現施用改良劑能夠明顯提升土壤pH值，最高提高0.47個單位，說明該改良劑堿性強，對菜園土尤其表土改良效果顯著。在我國南方地區，土壤一方面由于長期施入化肥，一方面由于降雨多，金屬元素淋溶明顯，導致土壤pH值普遍較低，嚴重阻礙植物根系對營養物質的吸收，進而影響作物的產量與品質［6，7］。同時，土壤pH值隨著改良劑施用量的增加而增加。這也與韓科峰等［8］、楊慧豪等［9］研究結果一致。酸性土壤改良劑的評價不僅僅是考察土壤pH值提升的效果，對土壤中金屬元素的補充亦非常重要。良好的土壤環境應具備合理的pH值范圍，兼具良好的礦質元素平衡性。傳統上，生石灰、白云石粉等作為酸性土壤改良劑，僅僅是提升pH值，對土壤中礦質元素的補充有限［10，11］。生物炭屬強堿性，能顯著提升酸性土壤pH值，然而生物炭的制備成本非常高，需要高溫厭氧環境，在農田應用上依然還有一定距離。

本試驗蔬菜園施用酸性土壤改良劑后，土壤中鉀、鈣和硅元素隨著施用量的增加而增加，這是由于土壤改良劑中含有對應元素所致。南方酸性土壤金屬元素普遍含量較低，而土壤pH值越低，金屬元素含量越低［12］。已有研究證實含有硅、鈣、鎂等元素的改良劑在蔬菜、果樹等應用效果良好［13，14］。

本試驗結果表明，酸性土壤改良劑能夠明顯提高小白菜產量，尤其是鮮重提高更為顯著，提高幅度超過100%。李江文等［15］研究發現，施用氧化鈣調理劑配合硝酸磷鉀復合肥能夠提高小白菜21%的產量。小白菜生物量的增加可能是由于改良劑的施用，增加了土壤中鉀、鈣等元素，同時調和了土壤pH值，增加作物更多的營養吸收空間。但施用量并非越多越好。方煜［16］認為，石灰生物炭組配（石灰4 500 kg/hm2、生物炭15 000 kg/hm2）對玉米生長量最適合；周昊文等［17］研究表明施肥配施1 500 kg/hm2礦物質調理劑，油菜籽粒產量最高；梁軍偉［18］則認為0.75 g/kg生石灰顯著提高煙草的株高、地上部和地下部的生物量。

因此，本試驗所用的酸性土壤改良劑，對提高土壤pH值，以及改善土壤金屬元素含量均具有良好作用，在南方酸性土壤的改良方面具有良好的應用前景。

參考文獻：

［1］唐易，王明元，周鈺皓，等. 微生物肥對永春蘆柑品質及土壤養分的影響［J］.華僑大學學報（自然科學版），2022，43（5）： 643-649.

［2］閆靜，時仁勇，王昌軍，等. 不同改良劑對酸性煙田的改良效果及其對烤煙生長的影響［J］. 2023，55（3）：612-618.

［3］陳建，陳劍秋，李新柱，等. 調酸復合肥料在酸性土壤花生上的應用效果研究［J］.安徽農學通報，2023，23（7）：119-121，141.

［4］張夢陽. 生物炭對酸性土壤微生物群落及鉀素的作用機制［D］.武漢：華中農業大學，2021.

［5］楊小敏，司 華，高 鵬，等. 不同改良劑對元胡-水稻輪作酸化土壤改良效果研究［J］.中國農學通報 ，2022，38（17）：98-102.

［6］宋少華，陳雪林，劉 勤．優質‘陽豐甜柿葉片礦質元素含量適宜值研究［J］. 果樹學報，2016，33（3）：324-331.

［7］郭春銘，劉衛軍，樊小林. 堿性長效緩釋氮肥對蕉園土壤pH和香蕉氮肥利用效率的影響［J］. 植物營養與肥料學，2017，23（1）：128- 136.

［8］韓科峰，陳余平，胡鐵軍，等. 硅鈣鉀鎂肥對浙江省酸性水稻土壤的改良效果［J］. 浙江農業學報，2018，30（1）：117-122.

［9］楊慧豪，郭秋萍，黃幫裕，等. 生物炭基土壤調理劑對酸性菜田土壤的改良效果［J］.農業資源與環境學報，2023，40（1）：15-24.

［10］鄧小華，黃杰，楊麗麗，等. 石灰、綠肥和生物有機肥協同改良酸性土壤并提高煙草生產效益［J］. 植物營養與肥料學報，2019，25（9）：1577-1587.

［11］劉彩玲，何春梅，王飛. 石灰石粉提高酸性土壤紫云英產量及養分截獲［J］. 中國土壤與肥料，2022（10）：89-95.

［12］TIAN D，NIU S. A Global Analysis of Soil Acidification Caused by Nitrogen Addition［J］. Environmental Research Letters，2015，10（2）： 024019.

［13］李敏，葉舒婭，劉楓.硅鈣鎂磷鉀肥用量對油菜產量及磷鉀吸收利用的影響［J］.中國農學通報，2015，31（30）：114-118.

［14］劉毅，陳日遠，王范昌.硅鈣鎂鉀肥對桑樹生長、桑葉產量及品質的影響［J］.安徽農學通報，2013，19（23）：49-51，63.

［15］李江文，周佳，向華輝，等. 硝酸磷鉀復合肥與氧化鈣調理劑配施對蔬菜酸化土壤改良效果研究［J］. 西南農業學報，2020，33（6）：1221-1228.

［16］方煜. 石灰、生物炭對礦區酸性重金屬污染土壤的改良效果及作物的影響［D］.昆明：云南農業大學，2022.

［17］周昊文，王香琪，齊永波，等. 礦物質調理劑用量對酸性土壤養分狀況和油菜生長的影響［J］. 中國土壤與肥料，2021（3）：243-249.

［18］梁軍偉. 生石灰施用量對酸性土壤和煙草生長前期的影響［D］.青島：中國農業科學院，2021.

（責任編輯：許玲）