酸性红壤条件下钾硅钙肥对茄子生长及土壤性状的影响

程凤娴++巫彬芳++陈小娟++常恒++涂攀峰+龚林+张承林

摘要 为探讨钾硅钙肥在酸性红壤上茄子的施用效果，通过盆栽试验，研究了施用钾硅钙肥对茄子生长、养分积累及酸性红壤土壤理化性状变化的影响，旨在为酸性土壤的培肥、改良利用以及茄子高产提供科学依据和现实指导。结果表明，施用钾硅钙肥的处理茄子地上部生物量显著高于仅施用高磷型液体肥料①的处理，提高幅度13.3%。施用钾硅钙肥的处理对茄子植株钾吸收量显著高于相对应仅施用高磷型液体肥料的处理，分别提高了35.6%和44.0%。施用钾硅钙肥的处理显著提高土壤的pH值，分别提高1.13、0.86个单位。施用钾硅钙肥有利于促进茄子体内的磷、钾养分积累，能够显著提高土壤中pH值、改良土壤酸性、改善土壤的供肥能力。

關键词 茄子；钾硅钙肥；酸性红壤；改良酸性；养分积累

中图分类号 S641.1；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）20-0068-03

Effects of Potassium-Silicon-Calcium Fertilizer on Eggplant Growth and Soil Properties on Acid Red Soil

CHENG Feng-xian 1 WU Bin-fang 2 CHEN Xiao-juan 2 CHANG Heng 2 TU Pan-feng 2 GONG Lin 3 ZHANG Cheng-lin 2 *

（1 Guangzhou Yixiang Agricultural Technology Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510650； 2 College of Resources and Environment，South China Agricultural University； 3 Dongguan Yixiang Liquid Fertilizer，Co.，Ltd）

Abstract A pot experiment was conducted to investigate the effects of potassium-silicon-calcium fertilizer on eggplant growth，nutrient accumulation and soil physical and chemical properties，in order to provide the scientific basis and practical guidance for improving red acid soil fertility，soil utilization and high yield of eggplant. The results showed that the eggplant shoot biomass of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment was significantly higher than only use high phosphorus liquid fertilizer① treatment，increased by 13.3%. The eggplant K uptakes of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment were significantly higher than only use high phosphorus liquid fertilizer treatment，increased by 35.6%，44.0% respectively. Application of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment were significantly improved the soil pH value，increased by 1.13，0.86 respectively. Application of potassium-silicon-calcium fertilizer was advantageous to increase eggplant P，K accumulation. Meanwhile，it could be able to significantly increase the soil pH value and improve the soil acidity and ability.

Key words eggplant；potassium-silicon-calcium；acid red soil；improve soil acidity；nutrient accumulation

土壤酸化是土壤退化的一个重要方面，其直接影响到土壤质量，约40%的耕地土壤受到土壤酸化的影响[1]。近年来，随着工业化的持续推进、酸雨沉降不断增加、铵态氮肥大量使用等各种不合理的人类活动导致土壤酸化加剧，耕地酸性土壤面积呈增长趋势。我国的酸性土壤主要包括红壤、砖红壤等土壤，红壤主要分布于我国南部广阔的低山丘陵区，占全国土地面积的22%[2-3]。其中，砖红壤主要存在于海南岛以及广东的雷州半岛，酸性红壤中，有效磷含量低、铝离子活性高一直是限制作物生长的重要因素[4-5]。酸性红壤中，施入的磷很快被活跃的铁、铝等固定强烈，转化为难溶性磷，造成土壤中的有效磷含量不高[6]、磷肥当季利用率低[7-8]。

茄子（Solanum melongena L.）是高产类果菜之一，生长周期长，加上连续不断的分枝、开花和结果，需要种类多、数量大的营养物质[9]。在茄子生长种植中，为保证茄子产量而施用大量化肥，但目前我国施肥习惯的局限，大部分只是通过增施氮肥、磷肥、钾肥及部分有机肥来提高作物的产量。由于化肥边际效用递减严重，单纯靠化肥增产已经不太现实。根据农业部近年来的数据显示，我国氮肥、磷肥和钾肥平均利用率分别为33%、24%、42%[10]，处于较低的水平。化肥的大量使用及流失引起土壤酸化。在不施用石灰单施化肥的情况下，20%的农田耕层土壤pH值在不到20年的时间内下降可超过1.0个单位[11-12]。另外，对化肥的过度依赖及有机肥施用量减少，造成土壤有机质含量下降、土壤结构被破坏，最终引起土壤板结，肥力下降。其主要原因是作物生长过程中，中、微量矿物质元素养分被掠夺性地消耗而得不到有效补充，而市面上的化肥大多数都普遍缺乏中微量元素，进一步加深了土壤板结酸化的程度，严重影响了作物生长和降低产量。endprint

钾硅钙肥是我国在难溶性钾资源开发中的重大突破，是由难溶性钾矿开发出的枸溶性钾硅钙肥，不仅能向土壤补充多种矿物质营养元素，而且能有效改善土壤酸性问题，改良土壤团粒结构、防止土壤酸化（产品pH值9.5～11.0），是一种多功能的土壤调理剂[13-14]。

随着人们对酸化土壤改良重视程度的提高，很多土壤改良剂也逐渐应用到酸性土壤中。据研究发现，长期通过施用石灰来调节土壤的酸度可能加剧土壤酸化进程[15]。笔者针对酸性红壤固磷的特点，研究不同肥料在施用钾硅钙肥土壤调理剂后，钾硅钙肥对茄子生长的变化规律以及酸性土壤改良效果，旨在促进砖红壤施磷有效性的問题研究和提高砖红壤的生产力，以期对酸性土壤改良机理研究和应用推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年11月至2016年12月在广东省广州市华南农业大学资源环境学院植物营养系温室（东经113.21°，北纬23.09°）进行。供试作物为茄子，品种为粤丰紫红茄。供试土壤取自湛江雷州半岛，使用前风干过5 mm筛。该土壤为砖红壤，其基本理化性状如下：pH值为5.21，电导率为0.61 mS/cm，有机质含量12.80 g/kg，碱解氮含量72.30 mg/kg，速效磷含量为0.79 mg/kg，速效钾含量为110.00 mg/kg。装土容器为塑料盆（上、下底内径和高分别为10、8、10 cm），每盆装土2.0 kg。供试肥料：钾硅钙肥（K2O 4.0%、SiO2 20.0%、CaO 25.0%、P2O5 2.0%、MgO 2.0%），由河南中科明星肥业有限公司提供；高磷型液体肥料①（含纯N 150 g/L、P2O5 220 g/L、K2O 130 g/L，添加微量元素）、高磷型液体肥料②（含纯N 150 g/L、P2O5 220 g/L、K2O 130 g/L，添加微量元素和海藻多糖），由东莞一翔液体肥料有限公司研制。

1.2 试验设计

试验根据钾硅钙肥的添加与否，共设5个处理，分别为CK：不施肥作对照；处理T1：施用高磷型液体肥料①；处理T2：施用高磷型液体肥料①+钾硅钙肥；处理T3：施用高磷型液体肥料②；处理T4：施用高磷型液体肥料②+钾硅钙肥。3次重复，完全随机区组设计。

1.3 试验过程

试验于2015年11月5日装盆，钾硅钙肥作为底肥，与土壤拌均匀。钾硅钙肥施用量在600～1 200 kg/hm2范围内就可改良土壤，效果较为明显。根据用土量225 t/hm2计算，每1 kg土壤需要施钾硅钙肥4 g，由于每盆土壤容量为5 kg，因此每盆施用钾硅钙肥20 g。2015年11月6日进行移栽，每盆装土5 kg，每盆1株茄子苗。移栽后第5天（2015年11月10日）开始施肥，淋施，每7 d施1次，共施4次，每次肥料用量为2 g/盆。2015年12月11日收获，测定相关指标。

1.4 测试项目与方法

茄子收获时，测量各处理茄子植株地上部生物量及茄子氮、磷、钾养分含量和收获后各处理土壤的pH值、土壤有效氮、有效磷、有效钾含量。茄子植株地上部生物量的测定：将茄子植株地上部样品先在105 ℃下杀青30 min，然后在75 ℃条件下烘干称重。茄子植株氮、磷、钾养分含量的测定：植株全氮采用凯氏定氮法测定，全磷采用钼锑抗比色法测定，全钾采用火焰光度法测定。土壤理化指标的测定采用常规方法进行，具体测定方法参考《土壤农化分析》[16]。

1.5 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2003进行平均数和标准差计算，并利用Spss 17.0统计软件进行差异显著性检验，利用origin 7.5进行绘图。

2 结果与分析

2.1 施用钾硅钙肥对茄子植株地上部生物量的影响

从图1可以看出，施用高磷型液体肥料处理（处理T1、T3）和添加钾硅钙肥的液体肥料处理（处理T2、T4）的茄子地上部生物量均显著高于不施肥处理（CK）。与施用高磷型液体肥料①处理（处理T1）相比，施用添加钾硅钙肥的处理T2对茄子地上部生物量有显著差异，处理T2茄子地上部生物量比处理T1增加13.3%。与施用高磷型液体肥料②处理（处理T3）相比，施用添加钾硅钙肥的处理T4对茄子地上部生物量无显著差异，但施用添加钾硅钙肥的处理T4的地上部生物量较未添加钾硅钙肥的处理T3地上部生物量有增加趋势。由此表明，施用添加钾硅钙肥的液体肥料处理对茄子地上部生物量有显著的促进作用。

2.2 施用钾硅钙肥对茄子植株氮素吸收量的影响

从图2可以看出，施用高磷型液体肥料处理（处理T1、T3）和添加钾硅钙肥的液体肥料处理（处理T2、T4）的茄子植株氮吸收量均显著高于不施肥对照（CK）。与处理T1的茄子植株氮素吸收量相比，处理T2添加了钾硅钙肥后对茄子植株的氮素吸收量无显著差异。与处理T3的茄子植株氮素吸收量相比，处理T4添加了钾硅钙肥后对茄子植株的氮素吸收量存在显著差异。茄子植株氮素吸收较无规律，因此有待进一步探讨。

2.3 施用钾硅钙肥对茄子植株磷素吸收量的影响

从图3可以看出，施用高磷型液体肥料处理（处理T1、T3）和添加钾硅钙肥的液体肥料处理（处理T2、T4）的茄子植株磷素吸收量均显著高于不施肥对照（CK）。与处理T1的茄子植株磷素吸收量相比，处理T2添加了钾硅钙肥后对茄子植株的磷素吸收量存在显著差异。与处理T1相比，添加钾硅钙肥的处理T2可显著提高茄子对磷素的吸收积累，提高了31%的磷素积累。与处理T3的茄子植株磷素吸收量相比，处理T4添加了钾硅钙肥后，可显著提高茄子对磷素的吸收积累，提高了27.3%的磷素积累。这有可能是由于钾硅钙肥对酸性土壤进行了改良，提高了酸性土壤的pH值，增加了土壤中磷的活性，进而促进了茄子植株对磷素的吸收。由此表明，在酸性土壤上增施钾硅钙肥可以显著提高茄子对于磷素的吸收积累。endprint

2.4 施用钾硅钙肥对茄子植株钾素吸收量的影响

从图4可以看出，施用钾硅钙肥的液体肥料处理对茄子植株钾素吸收量的影响与茄子地上部生物量的趋势一致。施用高磷型液体肥料处理（处理T1、T3）和添加钾硅钙肥的液体肥料处理（处理T2、T4）的茄子地上部生物量均显著高于不施肥对照（CK）。相比，施用添加钾硅钙肥的处理（处理T2、T4）对茄子植株钾吸收量显著高于相对应的处理T1、T3，分别提高了35.6%和44.0%。这有可能归因于2个方面因素：一方面，钾硅钙肥除了对土壤进行改良外，还提供植物一些钾、硅、钙等营养元素；另一方面，有可能归因于土壤pH值升高改善了根系生长条件和根系对钾离子的奢侈吸收。添加海藻多糖的处理T3、T4的茄子植株钾吸收量与没有添加海藻多糖的处理T1、T2的钾吸收量无显著差异。

2.5 施用钾硅钙肥对土壤pH值的影响

土壤pH值是反映土壤酸碱度变化的最直观的重要指标，它影响着土壤养分的存在形态、转化及其有效性、土壤微生物活性等。土壤的pH值是否适宜对作物的生长发育乃至产量和品质均具有显著影响。从图5可以看出，经过茄子30 d的生长后，施用肥料和钾硅钙肥均能对砖红壤的pH值有不同程度的提升，与不施肥对照（CK）比较，施用钾硅钙肥处理均对酸性土壤pH值的提升幅度差异均达显著水平（P<0.05），施用高磷型液体肥料①+钾硅钙肥的处理（处理T2）提升幅度最大，增幅能达到1.13个单位，施用高磷型液体肥料②+钾硅钙肥的处理（处理T4）增幅也能达到0.86个单位。处理T1、T3的pH值差异显著，可见施用常规肥料的同时加入一定的钾硅钙肥有明显的改土作用，可以显著地提高酸性土壤的pH值，使土壤pH值趋于中性，改善土壤酸化问题。在液体肥料中添加了海藻多糖后，对减缓土壤酸化效果不明显。

2.6 施用钾硅钙肥对土壤养分的影响

土壤有效磷是指土壤中在短期内能为作物所吸收利用的那一部分磷，包括全部水溶性磷、部分吸附态磷及有机质态磷，有的土壤中还包括某些沉淀态磷。土壤速效钾是茄子直接吸收利用的形态，包括交换性钾和水溶性钾。茄子收获后，土壤中有效养分含量的大小在一定程度上反映了施入量与吸收量之间的差值。从表1可以看出，经过茄子30 d的生长后，不同处理后的土壤有效氮、有效磷、有效钾含量较对照均有所变化。施用肥料和钾硅钙肥处理（处理T1～T4）对砖红壤的有效氮均显著高于对照的有效氮含量，但是处理T1～T4间，土壤有效氮的影响差异不显著。本试验中，由于钾硅钙肥本身也含有较多的钾素营养，因此钾硅钙肥料处理T2、T4在酸性土壤中可以显著提高土壤有效磷和有效钾的含量，减少有效磷的吸收和固定，同时提高了对土壤有效钾的积累。钾硅钙肥料处理T2、T4的土壤有效磷和土壤有效钾与其他处理均达到显著差异水平。可见施用常规肥料的同时加入一定的钾硅钙肥有明显提高土壤有效磷和有效钾的养分含量，促进作物生长发育。在液体肥料中添加了海藻多糖后，对土壤有效磷含量影响不明显。

3 结论与讨论

研究结果表明，钾硅钙肥对于酸性土壤具有明显的改土作用，可以显著地提高酸性土壤的pH值，使土壤pH值趋于中性，促进茄子对养分吸收和利用，从而增加茄子的产量，更利于植物的生长。另外，由于钾硅钙肥的改土作用以及其本身也含有较多的钾素营养，可以发现钾硅钙肥在酸性土壤中可以显著提高茄子对磷的吸收和固定，同时增加了对钾的吸收积累，从而促进了茄子的生长发育，这与前人[15，17-18]对钾硅钙肥在其他作物上的研究结果相似，钾硅钙肥促进作物品质的改善和产量的提高，促进养分元素的吸收，提高作物的抗性。而在现实生产中，钾硅钙肥又具有生产成本低、施用方便的等优点，因此钾硅钙肥在酸性土壤中的改良应用具有很大的开发应用价值。

海藻多糖作为一类从海藻中提取的多糖类化合物，由于其具有助悬、增稠、乳化、粘合的作用，其通常用于化工和（下转第72页）

（上接第70页）

医药领域。但是通过试验可以发现，其在农业生产中也具有比较好的效用，主要有促进种子萌发、提高作物产量、改善农产品品质、增强作物抗逆性、作为植物生长调节物质等作用[19-20]。江 海等[21]研究表明，施用含海藻多糖水溶肥料具有明显促进番茄生长、改善番茄植株生长状态、提高番茄产量等效果。Rathore等[22]研究也发现，应用海藻提取物后，大豆对N、P、K、S等营养元素吸收能力显著增强。但在本研究中未能体现出海藻多糖对茄株生長的影响。目前，还需进一步进行跟踪试验，以期获得更详细、准确、可靠的数据，为土壤改良剂的研究提供一个参考和方向。

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