不同追肥處理對(duì)大棚酸性土壤養(yǎng)分含量及樹仔菜生長的影響

鄧愛妮 吳彬 謝軼 王秀蘭 趙敏

摘? ? 要：以大棚樹仔菜為試材，分別施用復(fù)合肥和酸性土壤改良營養(yǎng)液追肥，比較分析2種不同追肥處理對(duì)樹仔菜嫩梢產(chǎn)品農(nóng)藝性狀、品質(zhì)、產(chǎn)量和土壤有效養(yǎng)分含量的影響，為改善大棚酸性土壤環(huán)境、樹仔菜化肥減施增效等提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，酸性土壤改良營養(yǎng)液追肥處理的試驗(yàn)區(qū)土壤pH值提高了 0.69個(gè)單位;試驗(yàn)區(qū)土壤有效磷含量變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)的差異顯著，而有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效氮和速效鉀含量變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)的差異不顯著;酸性土壤改良營養(yǎng)液追肥處理的樹仔菜嫩梢樣品可食部分節(jié)桿長度、直徑顯著高于對(duì)照區(qū)，葉片數(shù)和分枝數(shù)顯著低于對(duì)照區(qū)，單株質(zhì)量差異不顯著;同年6—12月試驗(yàn)區(qū)樹仔菜產(chǎn)品總產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)提高了6.90%，樣品中蛋白質(zhì)和維生素C含量比對(duì)照區(qū)分別提高了19.7%、31.2%，鎘含量比對(duì)照區(qū)的降低了25.9%。

關(guān)鍵詞：樹仔菜;大棚酸性土壤;改良營養(yǎng)液;有效養(yǎng)分;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S647? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ?文章編號(hào)：1673-2871（2020）01-042-06

Abstract： In order to improve the acidic soil environment of the greenhouse and provide the theoretical basis for reducing fertilizer application and increasing effect of Sauropus androgynus， the Sauropus androgynus was used as material in this study， the compound fertilizer and acid soil improved nutrient solution were applied， the effects of the two different treatments on the agronomic characters， quality and yield of young shoots and soil available nutrient content were investigated. The results showed that application of acid soil improved nutrient solution could increase the soil pH by 0.69， the soil available phosphorus was significantly improved compared with control， while the soil organic matter， available nitrogen and potassium were found no significant difference compared with control. After treated by the acid soil improved nutrient solution， the length and diameter of the young shoots were significantly higher than those of the control， the number of leaves and branches were significantly lower than those of the control， while but there were no significant differences with the single plant weight between the treatment and control. After treated by the acid soil improved nutrient solution， the Sauropus androgynus yield in treated plot was 6.90% higher than that of? the control， the contents of protein and vitamin C in Sauropus androgynus were increased by 19.7%， 31.2% respectively compared with control， the Cd content of Sauropus androgynus sample in the treated plot was 25.9% lower than that of the control plot.

Key words： Sauropus androgynus; Greenhouse acid soil; Improved liquid fertilizer; Available nutrient; Yield; Quality

蔬菜大棚栽培是當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要模式[1]，與露地栽培比較，大棚栽培的優(yōu)勢(shì)為減少天氣對(duì)蔬菜種植的影響，劣勢(shì)為化肥、農(nóng)藥的使用量大[2-3]。樹仔菜（Sauropus androgynus （L.） Merr.）是海南的特色蔬菜之一，因富含蛋白質(zhì)、維生素C、纖維素等營養(yǎng)成分及其特殊的口感，逐漸成為海南中部山區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，其大棚栽培在海南省各個(gè)地區(qū)都有大面積開展。樹仔菜是一年多次采摘的多年生經(jīng)濟(jì)作物，施肥是保證樹仔菜正常生長和提高產(chǎn)量、品質(zhì)的重要措施之一[4]，目前施肥主要是以施用尿素、復(fù)合肥等速效化肥為主[5]。由于樹仔菜多年連作，施肥種類單一或長期大量使用化肥，而且大棚環(huán)境封閉，空氣流動(dòng)性差[6]，表層鹽漬化易產(chǎn)生土壤板結(jié)、土壤pH值下降、土壤養(yǎng)分不平衡等現(xiàn)象，從而引起樹仔菜產(chǎn)量和品質(zhì)降低，病蟲害加重，連作障礙突出，嚴(yán)重制約了樹仔菜的生長。研究表明土壤pH值降低，土壤中正電荷增加，對(duì)鉀、鈣、鎂等養(yǎng)分離子的吸附量顯著減少[7]，土壤養(yǎng)分容易隨水淋失，造成土壤養(yǎng)分貧瘠;土壤pH值降低對(duì)土壤氮、磷的有效性也存在一定負(fù)效應(yīng)[7]。因此，解決大棚種植長期大量施用化肥加重土壤酸化的問題是提高大棚樹仔菜產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。已有大量研究表明[8-13]，利用石灰、鋼渣磷肥、生物質(zhì)炭以及鈣鎂磷肥等堿性物質(zhì)可以快速提高土壤pH值和氮磷鉀含量。但是，農(nóng)戶在生產(chǎn)實(shí)踐中也認(rèn)識(shí)到連年施用石灰會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣和硫酸鈣沉淀而導(dǎo)致土壤板結(jié)，而且停止施用后存在更強(qiáng)的復(fù)酸化過程[14]。另外，鋼渣磷肥、生物質(zhì)炭等堿性固體物質(zhì)大規(guī)模農(nóng)用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)還有待評(píng)價(jià)等[11-13]。為此，課題組研發(fā)了既可調(diào)節(jié)土壤pH值，又可供給樹仔菜生長所需養(yǎng)分的含腐植酸酸性土壤改良營養(yǎng)液（以下簡(jiǎn)稱改良液），改良液不會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣和硫酸鈣沉淀，同時(shí)兼具調(diào)節(jié)土壤pH值和營養(yǎng)作物的功能。前期有關(guān)改良液調(diào)節(jié)樹仔菜土壤pH值和降低樹仔菜產(chǎn)品鎘元素含量的研究結(jié)果表明[15-16]：改良液有效提高樹仔菜酸性土壤pH值，對(duì)土壤pH的調(diào)節(jié)是一個(gè)平緩過程，不會(huì)造成土壤過堿的危害;施用改良液提高土壤pH值后，土壤交換性鈣、鎂和有效鐵含量增加，土壤中Cd2+活性降低等。然而目前關(guān)于改良液追肥對(duì)大棚酸性土壤有效養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化和樹仔菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究尚處于空白。通過大棚小區(qū)試驗(yàn)和樣品采集、室內(nèi)分析測(cè)定，分析比較改良液和復(fù)合肥追肥對(duì)大棚酸性土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀等有效養(yǎng)分含量的動(dòng)態(tài)變化和樹仔菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，探討改良液替代復(fù)合肥追肥對(duì)大棚酸性土壤有效養(yǎng)分和樹仔菜生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的作用效果，為改善大棚酸性土壤環(huán)境、樹仔菜化肥減施增效、增加海南省山區(qū)樹仔菜種植農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益等提供可參考的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)品種為海南五指山地區(qū)廣泛栽培的‘馬來西亞種樹仔菜（由五指山宏河蔬菜專業(yè)合作社選育），試驗(yàn)地點(diǎn)位于海南省五指山市南圣鎮(zhèn)什蘭村普通透光塑料大棚基地，土壤為連續(xù)種植樹仔菜13 a的設(shè)施內(nèi)土壤。

供試肥料：改良液是中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心研發(fā)的堿性含腐植酸水溶肥料，pH（稀釋為250倍）為10，N- P2O5-K2O為15%-5%-10%，腐植酸類別為胡敏酸類，主要成分為的腐植酸鈉，其質(zhì)量濃度大于30 g·L-1;復(fù)合肥為挪威雅苒國際有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀型復(fù)合肥料，N-P2O5-K2O為15%-15%-15%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

樹仔菜苗于2017年3月19日移栽，試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)小區(qū)：試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)。試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)各設(shè)3個(gè)平行小區(qū)，面積（667 m2）等同，單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。畦寬為120 cm，溝寬40 cm，株距20 cm，行距30 cm，每667 m2扦插8 000株。整個(gè)樹仔菜生育期施肥以基肥和追肥方式進(jìn)行，其中，1 000 kg·667 m-2有機(jī)肥作為基肥一次性施入土壤，每周追肥1次，追肥處理為：（1）對(duì)照區(qū)，常規(guī)施用復(fù)合肥，5.0 kg·667 m-2復(fù)合肥沖施;（2）試驗(yàn)區(qū)，2.5 kg·667 m-2改良液稀釋500～600倍灌根沖施。試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)的基肥施用、設(shè)施條件、滴灌和施肥頻次等田間管理?xiàng)l件相同。

1.3 采樣與制樣方法

土壤、樹仔菜嫩梢樣品的采集和制備參照《土壤農(nóng)化分析方法》[17]。

土壤樣品：采集同年6—12月土壤樣品，參照S形線路采集表層土壤樣品（0～20 cm），隨機(jī)取5點(diǎn)，混合5點(diǎn)土壤樣品，混勻后按照四分法選取待制樣土壤樣品，研磨過10目、20目、60目篩，分裝入封口袋，保存供分析測(cè)試用。

樹仔菜樣品：采集同年6—12月樹仔菜嫩梢樣品，每份樣品質(zhì)量不少于1 kg，每份樣品單獨(dú)制樣，洗凈后晾干，取可食部分制成勻漿，冷凍存放，待測(cè)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH值采用酸度計(jì)測(cè)定[18]，土壤有機(jī)質(zhì)采用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法[19]，土壤有效磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定[20]，土壤速效氮采用蒸餾法測(cè)定[17]，土壤速效鉀采用1 mol·L-1乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法[21]。樹仔菜中蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法測(cè)定[22]，灰分采用重量法測(cè)定[23]，維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法[24]測(cè)定，膳食纖維含量采用洗滌法測(cè)定[25]，水分和脂肪值均采用烘箱干燥法[26-27]，鎘含量采用濕法消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定[28]。

主要儀器：FE20實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，METTLER TOLEDO公司;MK II M6原子吸收光譜儀，Thermo Electron公司;kjeltec 8420凱氏定氮儀，F(xiàn)OSS公司;日立UV-3900紫外可見分光光度計(jì)，日本日立公司;NeXION 300X電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，Perkin Elmer公司。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算、處理和作圖，用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 大棚酸性土壤pH值測(cè)定結(jié)果

施用改良液后，監(jiān)測(cè)同年6—12月試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)表層土壤pH值，測(cè)定結(jié)果如圖1所示，試驗(yàn)區(qū)土壤pH值由5.30上升至6.09，提升了0.69;對(duì)照區(qū)土壤pH值由5.67下降至4.55，下降了1.12;試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)土壤pH值變化趨勢(shì)差異顯著。隨著改良液施用時(shí)間的累積，試驗(yàn)區(qū)表層土壤pH值先上升后回落然后又緩慢上升，土壤pH值沒有出現(xiàn)偏堿的現(xiàn)象，可見改良液對(duì)土壤pH值的調(diào)節(jié)具有明顯的緩沖能力。

2.2 大棚酸性土壤養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果

由圖2可知，改良液追肥至12月份，試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效氮、速效鉀含量分為30.38 g·kg-1、168.00 mg·kg-1、34.59 mg·100 g-1、404.00 mg·kg-1，分別比6月份增加了5.88 g·kg-1、62.00 mg·kg-1、16.97 mg·100 g-1、193.33 mg·kg-1，相對(duì)增加24.00%、58.49%、96.32%、91.77%;比對(duì)照區(qū)增加4.02 g·kg-1、16.29 mg·kg-1、-6.09 mg·100 g-1、-92.33 mg·kg-1，相對(duì)增加15.26%、10.74%、-14.98%、-18.60%。試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮和速效鉀含量變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)差異不明顯，而有效磷含量的變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)的差異明顯。

2.3 兩種追肥模式下樹仔菜樣品嫩梢組織農(nóng)藝性狀的比較

樹仔菜屬熱帶灌木，主要食用其嫩梢，因此嫩梢可食部分節(jié)桿長度、節(jié)桿直徑、分枝等性狀指標(biāo)是反映樹仔菜生長情況的關(guān)鍵指標(biāo)。摘取同一時(shí)期試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)樹仔菜樣品嫩梢組織（20 cm），觀測(cè)可食部分節(jié)桿長度、節(jié)桿直徑、葉片數(shù)、分枝數(shù)和單株質(zhì)量。從表1可知，試驗(yàn)區(qū)樹仔菜嫩梢組織可食部分節(jié)桿長度、直徑顯著高于對(duì)照區(qū)，葉片數(shù)和分枝數(shù)顯著低于對(duì)照區(qū)，單株質(zhì)量差異不顯著，試驗(yàn)結(jié)果表明，改良液替代復(fù)合肥追肥可以保證樹仔菜產(chǎn)品的商品質(zhì)量。

2.4 樹仔菜產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由圖4可以看出，改良液追肥處理的試驗(yàn)區(qū)樹仔菜產(chǎn)品6—12月總產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)增產(chǎn)6.90%。隨著追肥時(shí)間的累積，兩種追肥方式下的樹仔菜產(chǎn)品產(chǎn)量變化趨勢(shì)相同，7—9月為樹仔菜采收盛產(chǎn)期，9—12月試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)樹仔菜產(chǎn)品產(chǎn)量略有下降，可能是溫度、光照、降雨量等環(huán)境因素變化影響的結(jié)果，樹仔菜產(chǎn)品產(chǎn)量總體呈下降趨勢(shì)。

2.5 樹仔菜產(chǎn)品品質(zhì)測(cè)定結(jié)果

蛋白質(zhì)、維生素C和膳食纖維含量是評(píng)價(jià)樹仔菜營養(yǎng)品質(zhì)的主要指標(biāo)，而鎘含量則是評(píng)價(jià)其安全品質(zhì)的主要指標(biāo)，測(cè)定結(jié)果見表2。兩種追肥處理的樹仔菜產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明，試驗(yàn)區(qū)樹仔菜蛋白質(zhì)和維生素C含量極顯著高于對(duì)照區(qū)，分別提高了19.7%和31.2%，而水分、灰分、膳食纖維和脂肪等指標(biāo)含量與對(duì)照區(qū)的差異不顯著。綜合分析，樹仔菜產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)以改良液追肥處理的最佳。

如表2所示，試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)樹仔菜樣品中鎘含量存在顯著差異，改良液追肥處理明顯降低樹仔菜產(chǎn)品鎘元素的積累，含量為0.04 mg·kg-1，與對(duì)照區(qū)的比較降低了25.9%，已達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品無公害蔬菜安全鎘限量值（<0.05 mg·kg-1）的要求[29]。

3 討 論

3.1 改良液對(duì)大棚酸性土壤pH值的改良效果評(píng)價(jià)

土壤酸堿性是劃分土壤類型、評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)之一。土壤酸堿度按pH值由小到大的順序一般可分為極強(qiáng)酸性（pH<4.5）、強(qiáng)酸性（pH 4.5～5.5）、弱酸性（pH 5.5～6.5）、中性（pH 6.5～7.5）、弱堿性（pH 7.5～8.5）和強(qiáng)堿性（pH>8.5）[30]。樹仔菜為多年生小灌木，對(duì)土壤適應(yīng)性廣，土壤pH值以5～8為宜[5]，但是海南省耕地土壤多為酸性至強(qiáng)酸性土壤。在大棚酸性土壤中施用改良液追肥，試驗(yàn)區(qū)土壤pH值平均值提高了0.69。而且，改良液對(duì)土壤pH值的提升是一個(gè)緩慢的過程，利用特有的緩沖體系配方，釋放氫氧根，中和土壤溶液的氫離子，不會(huì)產(chǎn)生土壤偏堿的現(xiàn)象，測(cè)試結(jié)果與已有的研究一致[15-16]。

3.2 改良液對(duì)大棚酸性土壤有機(jī)質(zhì)和有效養(yǎng)分的影響

土壤有機(jī)質(zhì)的含量與土壤肥力水平密切相關(guān)，雖然多數(shù)土壤有機(jī)質(zhì)含量?jī)H占土壤總量的很小一部分，但它不僅是土壤氮、磷最重要的營養(yǎng)庫，還具有改善土壤物理性狀、增強(qiáng)土壤的保肥性和緩沖性、增強(qiáng)植物抗病能力等的作用[30]。改良液追肥的試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)比對(duì)照區(qū)相對(duì)增加了15.26%，試驗(yàn)結(jié)果表明，改良液對(duì)穩(wěn)定或增加試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量具有積極影響，可見改良液不僅具有較明顯的調(diào)酸效果，還具有培肥土壤的功能。氮、磷、鉀是植物生長發(fā)育必須的營養(yǎng)元素，也是肥料的三要素，不僅直接影響著植物的生長和產(chǎn)量的高低，而且與農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)關(guān)系密切。雖然施用改良液追肥的試驗(yàn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮和速效鉀含量變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)的差異不顯著，但也能達(dá)到復(fù)合肥追肥的效果，可以滿足植物生長對(duì)有效養(yǎng)分的需求，在樹仔菜樣品農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定結(jié)果中得到證實(shí)。

3.3 改良液對(duì)樹仔菜產(chǎn)品農(nóng)藝性狀、產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

樹仔菜屬熱帶灌木，主要食用其嫩梢組織，分枝少、木質(zhì)化程度低的嫩梢組織商品質(zhì)量高。在相同田間管理下，施用改良液追肥的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分節(jié)桿長度和直徑大于復(fù)合肥追肥處理的樹仔菜樣品，其葉片數(shù)和分枝數(shù)低于復(fù)合肥追肥處理的，觀測(cè)結(jié)果表明改良液追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分粗壯程度大于復(fù)合肥追肥處理的;另外，雖然改良液追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織可食部分比復(fù)合肥追肥處理的粗壯，但兩種追肥處理的單株樣品質(zhì)量差異不明顯，主要原因?yàn)閺?fù)合肥追肥處理的樹仔菜樣品嫩梢組織分枝和葉片數(shù)較多。試驗(yàn)區(qū)樹仔菜產(chǎn)品6—12月總產(chǎn)量比對(duì)照區(qū)增產(chǎn)6.90%，說明改良液有效改善土壤土壤理化性質(zhì)，使其處于適宜樹仔菜生長的土壤環(huán)境，并且提供樹仔菜生長所需養(yǎng)分，增強(qiáng)樹仔菜營養(yǎng)吸收與抗逆性，提高樹仔菜產(chǎn)量。兩種追肥處理下的樹仔菜產(chǎn)品品質(zhì)比較，試驗(yàn)區(qū)樹仔菜產(chǎn)品蛋白質(zhì)和維生素C含量顯著高于對(duì)照區(qū)，鎘含量顯著低于對(duì)照區(qū)，達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品無公害蔬菜安全要求，可見改良液追肥處理有利于提高樹仔菜產(chǎn)品品質(zhì)。

4 結(jié) 論

改良液替代復(fù)合肥追肥后能顯著提高和保持大棚酸性土壤pH值。隨著改良液施用時(shí)間的增加，土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效氮和速效鉀含量變化較為平緩，有效磷含量變化趨勢(shì)與對(duì)照區(qū)的差異顯著，不僅可以滿足植物生長對(duì)有效養(yǎng)分的需求，還可以達(dá)到對(duì)土壤調(diào)酸和培肥同時(shí)進(jìn)行的效果。試驗(yàn)區(qū)6—12月樹仔菜產(chǎn)品總產(chǎn)量比復(fù)合肥追肥處理的對(duì)照區(qū)增加6.90%。在相同田間管理下，試驗(yàn)區(qū)樹仔菜嫩梢組織可食部分節(jié)桿長度、直徑顯著高于對(duì)照區(qū)，葉片數(shù)和分枝數(shù)顯著低于對(duì)照區(qū)，單株質(zhì)量差異不顯著。試驗(yàn)區(qū)樹仔菜產(chǎn)品中蛋白質(zhì)和維生素 C含量顯著高于對(duì)照區(qū)，鎘含量顯著低于對(duì)照區(qū)，達(dá)到無公害蔬菜產(chǎn)品要求，可見改良液追肥可以有效保證大棚樹仔菜產(chǎn)品產(chǎn)量和商品質(zhì)量，可以替代酸性化肥作追肥施用。

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