腐植酸有機無機復合土壤調理劑對白菜生長及產量的影響

孫曉然 邊思夢 尚宏周 李光躍 張秀鳳（華北理工大學化學工程學院 唐山 063009）

腐植酸有機無機復合土壤調理劑對白菜生長及產量的影響

孫曉然 邊思夢 尚宏周 李光躍 張秀鳳
（華北理工大學化學工程學院 唐山 063009）

采用大田小區試驗方法，以白菜為供試作物，以活化腐植酸和工業堿性廢渣為原料制備的腐植酸有機無機復合物（HC）為土壤調理劑進行試驗，研究其對白菜種子發芽、植株生長速度及產量的影響。結果表明，每畝施108 kg的HC土壤調理劑能顯著促進白菜生長發育，其中種子發芽率和發芽勢較不施肥處理分別提高7.1%和14.3%，增產率達116.2%，增產效果顯著。

腐植酸 有機無機復合物 土壤調理劑 白菜 肥效

大量研究表明，有機無機肥配施能形成良好的土壤生態環境，有利于土壤可持續利用[1～9]。純堿工業生產產生的廢棄物堿渣具有堿性強、吸濕性大的特點，目前以堆存或填海為主，如何解決堿渣的污染和占地問題已得到廣泛關注[10]。堿渣的主要成分為CaCl2、CaCO3、Mg（OH）2等，且含有K、Si、Cu、Zn、Mn等大中微量元素及有益元素，可為作物提供多種養分。本研究中將經過特殊處理的堿渣與活化腐植酸進行混配，制備腐植酸有機無機復合土壤調理劑HC；通過田間小區白菜種植試驗，研究HC土壤調理劑對白菜的肥效，以期為含腐植酸的土壤調理劑在白菜等作物生產上的推廣應用提供科學依據，同時為堿渣資源化利用提供新方法。

1 材料和方法

1.1試驗時間與地點

試驗于2014年7月20日～11月18日在河北省唐山市豐南小集鎮某蔬菜種植區進行。

1.2試驗材料

1.2.1供試土壤

土壤類型為潮土，其基礎理化性質見表1。 1.2.2 供試肥料

HC土壤調理劑，粉末狀，呈黑灰色，其基礎理化性質見表2。

表1　試驗地土壤基礎理化性質Tab.1 The basic physical and chemical properties of experimental soil

表2　HC土壤調理劑基礎理化性質Tab.2 The basic physical and chemical properties of HC soil conditioner

1.2.3供試作物

白菜，品種為“天津綠”。

1.3試驗方法

采用田間區組設計，設4個處理，每個處理3次重復。小區面積為2.5 m×1.25 m=3.125 m2。4個試驗處理分別為：（1） 處理1（不施肥，CK）；（2） 處理2（施HC土壤調理劑54千克/畝，低量）；（3） 處理3（施HC土壤調理劑108千克/畝，中量）；（4） 處理4（施HC土壤調理劑162千克/畝，高量）。在播種前將HC土壤調理劑均勻撒入土壤表層，于10 cm深度進行翻耕，播種時間為2014年7月20日，收獲時間為11月18日。白菜種子采用穴播方式播種，每小區28穴，株行距33 cm×36 cm，出苗10天后定苗，每穴留1棵苗，在出苗后第30天時施農家肥1次。各處理均按照常規田間管理方式進行管理。

1.4測定項目

在播種后的第3天測發芽勢，第7天測發芽率，以幼芽長度達到種子長徑的一半作為具體判斷的標準。發芽率（%）=供試種子的發芽數/供試種子數×100%；發芽勢（%）=3天內供試種子的發芽數/供試種子數×100%。從8月10日開始每隔20天測定單株白菜鮮重及干重。

1.5數據統計

所得數據均用Excel 2003和SPSS 20軟件進行處理分析。

2 結果與分析

2.1不同處理對白菜種子萌發的影響

白菜與其他植物一樣，主要靠種子貯藏養分生長。表3為不同處理對白菜種子萌發的影響?？梢钥闯?，處理2、處理3和處理4的發芽率較處理1（CK）分別提高了5.0%、7.1%、2.8%，發芽勢分別提高了10.7%、14.3%、9.3%，且效果顯著。隨著HC土壤調理劑施用量的增大，種子的發芽率和發芽勢均呈現先升高后降低的趨勢。當HC土壤調理劑的施用量為108千克/畝（處理3）時，種子的發芽率和發芽勢達到最大值；當HC土壤調理劑的施用量為162千克/畝（處理4）時，其促進作用略有所下降。

大量研究結果表明，腐植酸在適宜的濃度下對多種植物種子萌發均有一定的促進作用，使種子發芽率提高、萌發時間縮短（發芽勢增加）、幼苗長勢增加、活力指數增加[11，12]。本試驗所用的HC土壤調理劑含有腐植酸成分，對白菜種子萌發具有明顯的促進作用，為增產奠定了基礎。其中，以HC土壤調理劑施用量為108千克/畝時對白菜種子萌發的促進作用最為明顯。

表3　不同處理對白菜種子萌發的影響Tab.3 Effects of different treatments on seed germination of Chinese cabbage %

2.2不同處理對生長期白菜鮮重和干重的影響

圖1和圖2分別是不同處理對生長期白菜鮮重和干重變化的影響。

從圖中可以看出，隨著生長時間延長，不同處理間的白菜生長速度差異較大，施用低量、中量及高量HC土壤調理劑能夠明顯促進白菜生長，鮮重、干重均增加明顯，其中HC土壤調理劑施用量為108千克/畝（中量）時白菜生長速度最快，鮮重、干重增加最大，分別增加112.3%和38.2%。

2.3不同處理對白菜產量的影響

表4是不同處理對白菜產量的影響?？梢钥闯?，施用HC土壤調理劑對白菜增產效果顯著。每畝施HC土壤調理劑108 kg（處理3）的白菜產量居第1位，平均每株白菜重2.591 kg，折算后每畝產量為15478.7 kg，比處理1（CK）增產8319.1 kg，增產率達116.2%；處理2的白菜產量居第2位，折算后每畝產量為12563.1 kg，比處理1（CK）增產5403.5 kg，增產率為75.5%；處理4產量居第3位，折算后每畝產量為12012.4 kg，比處理1（CK）增產4852.8 kg，增產率為67.8%。試驗結果表明，施用適宜用量的HC土壤調理劑，可使白菜畝產量達3.1萬斤左右。

2.4HC土壤調理劑促進白菜生長機理初步分析

HC土壤調理劑含有腐植酸和較多的Ca、Mg 及K、Si、Cu、Zn、Mn等大中微量元素及有益元素。Ca元素可以穩定細胞膜的結構、促進細胞的伸長和分裂、調節酶的活性，從而促進葉片和根生長，延遲衰老，防止“干燒心”現象；Mg元素能增強植物生長發育、促進光合作用和物質形成、轉運、積累和增加產量；K、Si、Cu、Zn、Mn等少量大微量元素及有益元素的存在也起到提高土壤肥力、增加作物產量的作用[13]。同時，腐植酸具有改善土壤理化性質、促進植物代謝、提高營養元素利用率、刺激植物生長、增強抗逆性等作用[14]，具有螯合、絡合、離子交換、分散、粘結等功能，與金屬離子能夠產生協同作用，使該HC土壤調理劑更加有利于植物生長，從而產生更高肥效。

表4　不同處理對白菜產量的影響Tab.4 Effects of different treatments on yield of Chinese cabbage

3 結論

（1） HC土壤調理劑對白菜種子萌發起到促進作用，施用量為108千克/畝時，白菜發芽率和發芽勢較處理1（CK）分別提高7.1%、14.3%。

（2） HC土壤調理劑可顯著提高白菜產量，在不施用其他化肥情況下，與處理1（CK）比較，HC土壤調理劑施用量為108千克/畝時，白菜鮮重、干重、產量均增加最大，增加值分別為112.3%、38.2%、116.2%。

（3） 今后仍需進一步研究HC土壤調理劑對白菜及其他作物產量和品質的影響機制，探索HC土壤調理劑對土壤理化性質的影響及腐植酸與大中微量元素及有益元素對植物生長的構效關系。

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Effects of Humic Acid Organic-inorganic Complex Soil Conditioner on the Growth and Yield of Chinese Cabbage

Sun Xiaoran， Bian Simeng， Shang Hongzhou， Li Guangyue， Zhang Xiufeng
（College of Chemical Engineering， North China University of Science and Technology， Tangshan， 063009）

The feld plot experiment was conducted to study the application effects of humic acid organic-inorganic complex （HC） soil conditioner， which was made from the activated humic acid and industrial alkaline slag on the seed germination， growth and yield of Chinese cabbage. The results showed that the growth and development of Chinese cabbage were outstanding improved with the application of HC soil conditioner 108 kg/667 m2. Compared to the nofertilizer， the germination rate and germination potential of seeds increased by 7.1% and 14.3% respectively， and the yield of Chinese cabbage increased by 116.2%. It indicated that HC soil conditioner had outstanding effect to promote the yield of Chinese cabbage.

humic acid； organic-inorganic complex； soil conditioner； Chinese cabbage； fertilizer effciency

TQ314.1，S156.2

A

1671-9212（2016）01-0008-04

唐山市科技計劃重點項目（項目編號:12130210A）。

2015-10-31

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物質的改性與應用研究，E-mail: xiaoranhb@yeah.net。