HC腐植酸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合土壤調(diào)理劑對(duì)白菜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

孫曉然　尚宏周　李光躍　張秀鳳

(華北理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院　唐山　063009)

摘　要：采用大田小區(qū)試驗(yàn)方法，以活化腐植酸和工業(yè)堿性廢渣為原料制備的腐植酸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合物HC為土壤調(diào)理劑，以白菜為供試作物進(jìn)行肥效試驗(yàn)，研究其對(duì)白菜的發(fā)芽、生長(zhǎng)速度及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，每畝土壤施108kg的HC土壤調(diào)理劑能明顯促進(jìn)白菜生長(zhǎng)發(fā)育，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)較空白分別提高7.1%和14.3%，增產(chǎn)率達(dá)116.2%，肥效顯著。

關(guān)鍵詞：腐植酸　有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合物　土壤調(diào)理劑　白菜　肥效

Effects of HC Semi-organic Complex Soil Conditioner on

Growth and Yield of Chinese Cabbage

Sun Xiaoran,Shang Hongzhou,Li Guangyue,Zhang Xiufeng

(College of Chemical Engineering,North China University of Science and Technology,Tangshan,063009)

Abstract: The field plot experiment was conducted to study the application effect of　HC semi-organic complex soil conditioner that was made from the activated humic acid and industrial waste on growth and yield of Chinese cabbage.The results show that the germination rate and germination potential of seeds compared to the blank are increased by 7.1% and 14.3% respectively,while the increase rate of yield is 116.2%　with HC fertilizing amount of 108 kg per mu.It indicated that HC soil conditioner has obvious promotion of growth and yield of Chinese cabbage and remarkable fertilizer effect.

Key words: humic acid;semi-organic complex;soil conditioner;Chinese cabbage;fertilizer effect

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入實(shí)施，已有大量研究表明有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施能形成良好的土壤生態(tài)環(huán)境，保證土壤可持續(xù)利用，有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施在農(nóng)田管理上也得到逐步推廣和應(yīng)用[1]。但是，由于我國(guó)農(nóng)作歷史、管理水平等復(fù)雜多樣，以及肥料價(jià)格的逐漸升高，在農(nóng)田實(shí)際管理中改變肥料養(yǎng)分投入現(xiàn)象十分普遍，因此發(fā)展價(jià)格低廉、高效化、多功能的有機(jī)無(wú)機(jī)肥料是新型肥料發(fā)展方向之一。本研究將經(jīng)過(guò)特殊處理的工業(yè)堿性廢渣與活化腐植酸進(jìn)行混配，制備腐植酸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合土壤調(diào)理劑HC，通過(guò)田間小區(qū)白菜種植試驗(yàn)，研究HC土壤調(diào)理劑對(duì)白菜的肥效，為含腐植酸的土壤調(diào)理劑在白菜等作物生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

[收稿日期]2015-10-31

[作者簡(jiǎn)介]孫曉然，女，1966年生，教授，主要從事綠色功能高分子及天然腐植酸類(lèi)物質(zhì)的改性與應(yīng)用研究，E-mail：xiaoranhb@yeah.net。

1　材料和方法

1.1　試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年7月20日-11月18日在河北省唐山市豐南小集鎮(zhèn)某蔬菜種植區(qū)進(jìn)行。

1.2　試驗(yàn)材料

1.2.1　供試土壤

土壤類(lèi)型為潮土，基礎(chǔ)理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2.2　供試肥料

腐植酸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合土壤調(diào)理劑HC，黑灰色粉末，基礎(chǔ)理化性質(zhì)見(jiàn)表2。

表1　試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)
Tab.1 The basic chemical properties of experimental soil

表2　HC土壤調(diào)理劑基礎(chǔ)理化性質(zhì)
Tab.2 The basic chemical properties of HC soil conditioner

1.2.3　供試作物

白菜，品種為“天津綠”。

1.3　試驗(yàn)方法

采用田間區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)處理，小區(qū)面積2.5　m×1.25m=3.125m2。試驗(yàn)處理分別為：(1)不施肥(空白CK，處理1)；(2)施HC土壤調(diào)理劑0.252 kg(54千克/畝，處理2)；(3)施HC土壤調(diào)理劑0.504 kg(108千克/畝，處理3)；(4)施HC土壤調(diào)理劑0.756 kg(162千克/畝，處理4)。在播種前將HC土壤調(diào)理劑均勻撒入土壤表層，于10cm深度進(jìn)行翻耕，播種時(shí)間為7月20日，收獲時(shí)間11月18日。實(shí)行穴播，每小區(qū)28穴，株行距33cm×36cm，出苗10天定苗，每穴留1棵苗。各處理采取正常田間管理方式，第30天時(shí)施農(nóng)家肥1次，澆水措施完全一致。

1.4　測(cè)定項(xiàng)目

發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率：播種后第3天、第7天分別測(cè)定，以幼芽長(zhǎng)度達(dá)到種子長(zhǎng)徑的一半作為具體判斷標(biāo)準(zhǔn)。

單株白菜干濕重量：每隔20天測(cè)定。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同處理對(duì)白菜種子萌發(fā)的影響

白菜與其他植物一樣，主要靠種子貯藏養(yǎng)分生長(zhǎng)。表3為不同處理對(duì)白菜種子萌發(fā)的影響?？梢钥闯?，處理2、處理3和處理4 的發(fā)芽率較空白分別提高了5.0%、7.1%、2.8%，發(fā)芽勢(shì)分別提高10.7%、14.3%、9.3%，隨著HC土壤調(diào)理劑施用量的增大，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也隨之提高，當(dāng)HC土壤調(diào)理劑施用量為108千克/畝(處理3)時(shí)，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大值，當(dāng)HC土壤調(diào)理劑施用量為162千克/畝(處理4)時(shí)，其促進(jìn)作用開(kāi)始下降。大量研究結(jié)果表明，腐植酸在適宜的濃度下對(duì)各種植物種子萌發(fā)均有一定的促進(jìn)作用，使種子發(fā)芽率提高、萌發(fā)時(shí)間縮短(發(fā)芽勢(shì)增加)、幼苗長(zhǎng)勢(shì)增加、活力指數(shù)增加[2,3]。本試驗(yàn)所用的HC土壤調(diào)理劑含有腐植酸，結(jié)果驗(yàn)證了其促進(jìn)白菜種子萌發(fā)的作用，為增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。在本試驗(yàn)中，對(duì)白菜種子萌發(fā)適宜的HC土壤調(diào)理劑施用量為108千克/畝。

表3　不同處理對(duì)白菜種子萌發(fā)的影響
Tab.3 Effects of different treatments on seed germination of Chinese cabbage

2.2　不同處理對(duì)白菜產(chǎn)量的影響

表4是不同處理對(duì)白菜產(chǎn)量的影響，從表中可知施用HC土壤調(diào)理劑白菜增產(chǎn)效果明顯，每畝施HC土壤調(diào)理劑108kg(處理3)的白菜產(chǎn)量居第1位，平均每株白菜重量為2.591 kg，折合每畝產(chǎn)量15478.7 kg，比空白(CK，每畝產(chǎn)量為7159.6 kg)增產(chǎn)8319.1 kg，增產(chǎn)率達(dá)116.2%；處理2的白菜產(chǎn)量居第2位，折合每畝產(chǎn)量為12563.1kg，比空白增產(chǎn)5403.5kg，增產(chǎn)率為75.5%；處理4白菜產(chǎn)量居第3位，折合每畝產(chǎn)量為12012.4kg，比空白增產(chǎn)4852.8kg，增產(chǎn)率為67.8%。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用適宜用量的HC土壤調(diào)理劑，可以使白菜畝產(chǎn)量達(dá)到3.1萬(wàn)斤左右，且施用量較常規(guī)化肥少。

表4　不同處理對(duì)白菜產(chǎn)量的影響
Tab.4 Effects of different treatments on yield of Chinese cabbage

2.3　不同處理對(duì)白菜的生長(zhǎng)期干濕重量的影響

圖1和圖2分別是不同處理下每株白菜在不同生長(zhǎng)時(shí)間干濕重量變化情況。隨著生長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，不同處理的白菜生長(zhǎng)速度差異較大，施用HC土壤調(diào)理劑明顯促進(jìn)白菜生長(zhǎng)，干濕重均增加明顯，其中處理3的白菜生長(zhǎng)速度、鮮重、干重均最大，而處理2和處理4的白菜生長(zhǎng)速度、鮮重、干重相近，均明顯高于空白。

圖1　不同處理白菜鮮重的變化
Fig.1 Chang of fresh weight of Chinese cabbage under different treatments

圖2　不同處理白菜干物質(zhì)的變化
Fig.2 Chang of dry matter weight of Chinese cabbage under different treatments

HC土壤調(diào)理劑含有腐植酸和較多的Ca、Mg及少量Fe、Si、Mn等中微量元素。腐植酸具有提高土壤理化性質(zhì)、促進(jìn)植物代謝、提高營(yíng)養(yǎng)元素利用率、刺激植物生長(zhǎng)、增強(qiáng)抗逆性等作用[4]，而元素Ca可以穩(wěn)定細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂、調(diào)節(jié)酶的活性，從而促進(jìn)葉片和根生長(zhǎng)，延遲衰老，防止“干燒心”現(xiàn)象，元素Mg能增強(qiáng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、促進(jìn)光合作用和物質(zhì)形成、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累和增加產(chǎn)量，少量微量元素Fe、Si、Mn等的存在也起到改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤通透性、提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量的作用[5]。同時(shí)，腐植酸具有螯合、絡(luò)合、離子交換、分散、粘結(jié)等功能，與金屬離子能夠產(chǎn)生協(xié)同作用，使HC土壤調(diào)理劑更加有利于植物生長(zhǎng)，從而產(chǎn)生更高肥效。

3　結(jié)論

由腐植酸與工業(yè)堿性廢渣混合制備的腐植酸有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合土壤調(diào)理劑HC含有腐植酸和Ca、Mg、Fe、Si、Mn等多種有效態(tài)中微量礦物元素，既能補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)含量，又可補(bǔ)償耕地長(zhǎng)期大量消耗礦物元素的不足。同時(shí)，腐植酸與礦物元素的協(xié)同作用對(duì)白菜苗期有刺激和促興奮作用，有利于白菜的生長(zhǎng)發(fā)育，且施用量低。在本試驗(yàn)條件下，HC土壤調(diào)理劑可顯著提高白菜的發(fā)芽率及產(chǎn)量，極具推廣應(yīng)用價(jià)值。今后將進(jìn)一步研究HC土壤調(diào)理劑對(duì)白菜和其他植物的產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤理化性質(zhì)的影響及腐植酸與中微量元素的構(gòu)效關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

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