腐植酸有机无机复合土壤调理剂对白菜生长及产量的影响

腐植酸有机无机复合土壤调理剂对白菜生长及产量的影响_2015年论文集

HC腐植酸有机无机复合土壤调理剂对白菜生长及产量的影响

孙晓然　尚宏周　李光跃　张秀凤

(华北理工大学化学工程学院　唐山　063009)

摘　要：采用大田小区试验方法，以活化腐植酸和工业碱性废渣为原料制备的腐植酸有机无机复合物HC为土壤调理剂，以白菜为供试作物进行肥效试验，研究其对白菜的发芽、生长速度及产量的影响。结果表明，每亩土壤施108kg的HC土壤调理剂能明显促进白菜生长发育，发芽率和发芽势较空白分别提高7.1%和14.3%，增产率达116.2%，肥效显著。

关键词：腐植酸　有机无机复合物　土壤调理剂　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

近年来，随着农业生态可持续发展战略的深入实施，已有大量研究表明有机无机肥配施能形成良好的土壤生态环境，保证土壤可持续利用，有机无机肥配施在农田管理上也得到逐步推广和应用[1]。但是，由于我国农作历史、管理水平等复杂多样，以及肥料价格的逐渐升高，在农田实际管理中改变肥料养分投入现象十分普遍，因此发展价格低廉、高效化、多功能的有机无机肥料是新型肥料发展方向之一。本研究将经过特殊处理的工业碱性废渣与活化腐植酸进行混配，制备腐植酸有机无机复合土壤调理剂HC，通过田间小区白菜种植试验，研究HC土壤调理剂对白菜的肥效，为含腐植酸的土壤调理剂在白菜等作物生产上的推广应用提供科学依据。

[收稿日期]2015-10-31

[作者简介]孙晓然，女，1966年生，教授，主要从事绿色功能高分子及天然腐植酸类物质的改性与应用研究，E-mail：xiaoranhb@yeah.net。

1　材料和方法

1.1　试验时间与地点

试验于2014年7月20日-11月18日在河北省唐山市丰南小集镇某蔬菜种植区进行。

1.2　试验材料

1.2.1　供试土壤

土壤类型为潮土，基础理化性质见表1。

1.2.2　供试肥料

腐植酸有机无机复合土壤调理剂HC，黑灰色粉末，基础理化性质见表2。

表1　试验地土壤基础理化性质
Tab.1 The basic chemical properties of experimental soil

表2　HC土壤调理剂基础理化性质
Tab.2 The basic chemical properties of HC soil conditioner

1.2.3　供试作物

白菜，品种为“天津绿”。

1.3　试验方法

采用田间区组设计，设4个处理，小区面积2.5　m×1.25m=3.125m2。试验处理分别为：(1)不施肥(空白CK，处理1)；(2)施HC土壤调理剂0.252 kg(54千克/亩，处理2)；(3)施HC土壤调理剂0.504 kg(108千克/亩，处理3)；(4)施HC土壤调理剂0.756 kg(162千克/亩，处理4)。在播种前将HC土壤调理剂均匀撒入土壤表层，于10cm深度进行翻耕，播种时间为7月20日，收获时间11月18日。实行穴播，每小区28穴，株行距33cm×36cm，出苗10天定苗，每穴留1棵苗。各处理采取正常田间管理方式，第30天时施农家肥1次，浇水措施完全一致。

1.4　测定项目

发芽势、发芽率：播种后第3天、第7天分别测定，以幼芽长度达到种子长径的一半作为具体判断标准。

单株白菜干湿重量：每隔20天测定。

2　结果与分析

2.1　不同处理对白菜种子萌发的影响

白菜与其他植物一样，主要靠种子贮藏养分生长。表3为不同处理对白菜种子萌发的影响。可以看出，处理2、处理3和处理4 的发芽率较空白分别提高了5.0%、7.1%、2.8%，发芽势分别提高10.7%、14.3%、9.3%，随着HC土壤调理剂施用量的增大，种子的发芽率和发芽势也随之提高，当HC土壤调理剂施用量为108千克/亩(处理3)时，种子的发芽率和发芽势达到最大值，当HC土壤调理剂施用量为162千克/亩(处理4)时，其促进作用开始下降。大量研究结果表明，腐植酸在适宜的浓度下对各种植物种子萌发均有一定的促进作用，使种子发芽率提高、萌发时间缩短(发芽势增加)、幼苗长势增加、活力指数增加[2,3]。本试验所用的HC土壤调理剂含有腐植酸，结果验证了其促进白菜种子萌发的作用，为增产奠定了基础。在本试验中，对白菜种子萌发适宜的HC土壤调理剂施用量为108千克/亩。

表3　不同处理对白菜种子萌发的影响
Tab.3 Effects of different treatments on seed germination of Chinese cabbage

2.2　不同处理对白菜产量的影响

表4是不同处理对白菜产量的影响，从表中可知施用HC土壤调理剂白菜增产效果明显，每亩施HC土壤调理剂108kg(处理3)的白菜产量居第1位，平均每株白菜重量为2.591 kg，折合每亩产量15478.7 kg，比空白(CK，每亩产量为7159.6 kg)增产8319.1 kg，增产率达116.2%；处理2的白菜产量居第2位，折合每亩产量为12563.1kg，比空白增产5403.5kg，增产率为75.5%；处理4白菜产量居第3位，折合每亩产量为12012.4kg，比空白增产4852.8kg，增产率为67.8%。试验结果表明，施用适宜用量的HC土壤调理剂，可以使白菜亩产量达到3.1万斤左右，且施用量较常规化肥少。

表4　不同处理对白菜产量的影响
Tab.4 Effects of different treatments on yield of Chinese cabbage

2.3　不同处理对白菜的生长期干湿重量的影响

图1和图2分别是不同处理下每株白菜在不同生长时间干湿重量变化情况。随着生长时间延长，不同处理的白菜生长速度差异较大，施用HC土壤调理剂明显促进白菜生长，干湿重均增加明显，其中处理3的白菜生长速度、鲜重、干重均最大，而处理2和处理4的白菜生长速度、鲜重、干重相近，均明显高于空白。

图1　不同处理白菜鲜重的变化
Fig.1 Chang of fresh weight of Chinese cabbage under different treatments

图2　不同处理白菜干物质的变化
Fig.2 Chang of dry matter weight of Chinese cabbage under different treatments

HC土壤调理剂含有腐植酸和较多的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质、促进植物代谢、提高营养元素利用率、刺激植物生长、增强抗逆性等作用[4]，而元素Ca可以稳定细胞膜的结构、促进细胞的伸长和分裂、调节酶的活性，从而促进叶片和根生长，延迟衰老，防止“干烧心”现象，元素Mg能增强植物生长发育、促进光合作用和物质形成、转运、积累和增加产量，少量微量元素Fe、Si、Mn等的存在也起到改善土壤结构、增强土壤通透性、提高土壤肥力、增加作物产量的作用[5]。同时，腐植酸具有螯合、络合、离子交换、分散、粘结等功能，与金属离子能够产生协同作用，使HC土壤调理剂更加有利于植物生长，从而产生更高肥效。

3　结论

由腐植酸与工业碱性废渣混合制备的腐植酸有机无机复合土壤调理剂HC含有腐植酸和Ca、Mg、Fe、Si、Mn等多种有效态中微量矿物元素，既能补充土壤有机质含量，又可补偿耕地长期大量消耗矿物元素的不足。同时，腐植酸与矿物元素的协同作用对白菜苗期有刺激和促兴奋作用，有利于白菜的生长发育，且施用量低。在本试验条件下，HC土壤调理剂可显著提高白菜的发芽率及产量，极具推广应用价值。今后将进一步研究HC土壤调理剂对白菜和其他植物的产量和品质、土壤理化性质的影响及腐植酸与中微量元素的构效关系。

参考文献

[1]吕美蓉，李忠佩，刘明，等.长期有机无机肥配合施用土壤中添加不同肥料养分后土壤微生物短期变化[J].生态与农村环境学报，2011，27(4)：69～73

[2]曾宪成，李双.让腐植酸在优化土肥关系中发挥重要作用[J].腐植酸，2014，(6)：1～7

[3]赵日明，苏益，蔺万煌.腐植酸对水稻生长及相关生理指标的影响[J].安徽农业科学，2013，41(36)：14163～14165

[4]程亮，张保林，王杰，等.腐植酸肥料的研究进展[J].中国土壤与肥料，2011，(5)：1～6

[5]马洪波，李传哲，宁运旺，等.钙镁缺乏对不同甘薯品种的生长及矿质元素吸收的影响[J].中国土壤与肥料，2015，(4)：101～107