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天然沸石在溫室改良中的作用研究

信息來源：濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心 作者：

 山東省壽光市是溫室大棚發(fā)展最早、最快的地區(qū)之一，溫室種植已經(jīng)成為壽光農(nóng)村的支柱產(chǎn)業(yè)，其蔬菜己經(jīng) 遠(yuǎn)銷華北、華東、東北、西北等二十幾個(gè)省市。但隨之而來的大棚土壤劣化問題也嚴(yán)重困擾著當(dāng)?shù)厥卟朔N植戶。 壽光市最早的大棚建于70年代末，多年的蔬菜種植使得土壤板結(jié)，有的已經(jīng)出現(xiàn)鹽漬化現(xiàn)象，蔬菜產(chǎn)量逐年下 滑。雖然進(jìn)行過各種土壤改良試驗(yàn)，例如換土法、深翻法、增施化肥及其他農(nóng)藥等手段，但都存在著勞動(dòng)量大、 時(shí)效短、產(chǎn)品質(zhì)量差、成本高等缺點(diǎn)，致使一些菜農(nóng)放棄了大棚生產(chǎn)。因此，如何改良己劣化的溫室土壤己經(jīng)成 了一個(gè)非常緊迫的問題。

    山東濰坊西莊盛產(chǎn)天然沸石。由于沸石具有良好的離子交換性、吸附性、吸水保肥等優(yōu)點(diǎn)，更由于其特殊 的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，使得其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用日益受到重視。我中心針對實(shí)際情況，與中國農(nóng)科院聯(lián)合研制生 產(chǎn)出新一代土壤改良劑。經(jīng)過兩年多的實(shí)際田間試驗(yàn)表明，改造溫室大棚土壤效果好，成本較低，蔬菜品質(zhì)好， 取得非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得在全國大力推廣使用。

    1 試驗(yàn)方法

     1.1溫室大棚的選擇

    為了比較試驗(yàn)效果，我們選擇了11戶溫室大棚，約為3600m²。這些大棚已經(jīng)使用15年以上，土壤劣化嚴(yán)重，產(chǎn)量下降明顯。供試驗(yàn)的蔬菜品種為黃瓜、茄子、西紅柿、辣椒。每個(gè)大棚都分為對照區(qū)和不同施用土壤改 良劑用量的試驗(yàn)區(qū)。各區(qū)除施用土壤改良劑的用量不同外，管理方法和施肥量均相同。

    1.2 土壤改良劑的簡介

    土壤改良劑〔主要成分選用濰坊西莊所產(chǎn)優(yōu)質(zhì)斜發(fā)沸石；)，粒度為60-100目，化學(xué)成分為（%）: SiO₂ 67.86， Al₂O₃ 10.77，TiO₂ 0.13，,Fe₂O₃ 0.82，Mn0 0.92， Mg₂O 0.92, CaO 3.57，K₂O 1.08，Na₂O 0.74，P₂O₅ 0.075， Cuo 0.010，ZnO 0.038，燒失13.38。CEC為140mmol/g吸鉀值9.18mg/g。應(yīng)用時(shí)做條施撒布于土壤中。

    1.3 土壤施用土壤改良劑前后物化指標(biāo)的測定及種植對比試驗(yàn)

    為了土壤改良的效果，我們先對后對土壤的值、速效養(yǎng)分含量、陽離子交換量、田間持水量都進(jìn)行了測試。
施用土壤改良劑后不同蔬菜產(chǎn)量對比試驗(yàn)、防凍性試驗(yàn)、抗病性、抗旱性、土壤疏松性觀察試驗(yàn)、施用土壤 改良劑用量的對比試驗(yàn)、后效觀察、經(jīng)濟(jì)效益分析等。

    2 試驗(yàn)效果

    2.1施用土壤改良劑前后土壤的物理化學(xué)指標(biāo)測試結(jié)果

    為了觀察溫室土壤的改變效果，重點(diǎn)跟蹤測試了三戶農(nóng)民三個(gè)大棚的不同蔬菜品種的土壤變化情況。測試時(shí) 期選擇在未施用土壤改良劑前、施用土壤改良劑收獲一茬蔬菜后及第二次施用土壤改良劑再次收獲后進(jìn)行。

    測試儀器：731型分光光度計(jì)，電導(dǎo)率儀，磁力攪拌器，PHS?2型精密數(shù)字酸度計(jì)等。

    所用藥品均為分析純試劑。NH4+-N釆用靛藍(lán)比色法：有效口P2O5測定采用浸提一鉬銻抗比色法； NaHCO3測定采用四苯硼鈉法；土壤田間持水量的測定釆用室內(nèi)法等。未施用土壤改良劑前的測試結(jié)果

見表1。測試時(shí)間為2002年10月。測試結(jié)果表明，未施用土壤改良劑的溫室大棚土壤值偏高，有鹽漬化趨勢，應(yīng)當(dāng)改良。

    施用土壤改良劑大棚第一次收獲蔬菜后的測試結(jié)果見表2。測試時(shí)間是2003年8月。測試結(jié)果表明，土壤中的有效磷、有效鉀的含量使用土壤改良劑組高于對照組，畝施土壤改良劑1000kg組 > 600kg組 〉對照組。這提示我們在同等施肥條件下有效磷鉀的增加值可能來源于土壤中無效磷、無效鉀向有效磷、有效鉀的轉(zhuǎn)化，增加了土壤的供肥能力。土壤中NH4+-N的變化不明顯，這和測定時(shí)間距施肥期較長有關(guān)，使得NH4+-的變化最終趨 于一致。但仍可看出，施用土壤改良劑組NH4+-的保有率仍然較對照組高，PH值表明，施用土壤改良劑后 使土壤陽值下降，酸堿性向有利于蔬菜生長和肥料利用率增加的方向轉(zhuǎn)化。而且施用土壤改良劑的效果對不同蔬菜的影響趨勢是一致的。

表2施用土壤改良劑后土壤的理化指標(biāo)測試結(jié)果

    第三次土壤測試在大棚蔬菜種植一個(gè)重復(fù)后進(jìn)行。即在原畝施土壤改良劑600、1000kg的基礎(chǔ)上在增施600、 1000kg，經(jīng)過下輪蔬菜種植收獲后測定土壤性質(zhì)的改變。測定時(shí)間為2004年7月。結(jié)果見

表3。

    表3第三次土壤測試結(jié)果

    從表3數(shù)據(jù)可以看出，重復(fù)施用等量的土壤改良劑，土壤中有效磷的轉(zhuǎn)化仍呈上升趨勢。尺K2O的減少則說明 隨著供肥能力的增強(qiáng)，鉀肥的利用率增加，這和蔬菜增產(chǎn)的趨勢相一致。

    從陽離子交換量的分析數(shù)據(jù)看出，隨著土壤改良劑用量的加大，土壤供給養(yǎng)分的能力增強(qiáng)，這和鉀肥及磷肥 的轉(zhuǎn)化趨勢相一致。從土壤田間持水量的分析數(shù)據(jù)表明，隨著土壤改良劑的加入，土壤的保水能力在增強(qiáng)。菜農(nóng) 反映，沒施土壤改良劑的地塊要每周澆水一次，而施用土壤改良劑的試驗(yàn)區(qū)則10天澆一次水,充分證明了施用 土壤改良劑的保水性、抗旱性。從PH值分析看，土壤的酸堿性向著最適于蔬菜生長的值范圍6.0?6.8方向化。

    2.2施用土壤改良劑后對蔬菜產(chǎn)量的影響

    施用土壤改良劑后蔬菜產(chǎn)量能否增加是此項(xiàng)研究的—個(gè)主要目的。為此，我們對蔬菜產(chǎn)量進(jìn)行了測量，結(jié)果 見表4。

     表4 不同蔬菜的增產(chǎn)情況

    表4中所列產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為60m2面積的數(shù)值。從產(chǎn)量對照看，增產(chǎn)幅度最大的為26%。爪最小的7%，而畝施1000kg挺土壤改良劑的地塊均大于畝施6001kg的地塊。不同蔬菜的增產(chǎn)趨勢相同。這些都充分證明了施用土 壤改良劑能夠使溫室大棚蔬菜產(chǎn)量增加。

    2.3施用土壤改良劑對蔬菜抗病、抗凍性影響

    使用土壤改良劑的地塊蔬菜抗病能力增強(qiáng)，據(jù)農(nóng)戶介紹，使用土壤改良劑的辣椒地沒有打過一次農(nóng)藥，長勢 旺盛，土壤疏松，莖粗，座果率高，根系發(fā)達(dá)。即使在冬季依然長勢良好，所以他的辣椒地增產(chǎn)幅度在26%以上。 而沒施土壤改良劑的地塊打了5次農(nóng)藥仍然有發(fā)病株存在，土壤板結(jié)，座果率差，嚴(yán)冬時(shí)停止生長。究其原因， 由于以沸石為主要成分的土壤改良劑具有開放的孔道，容易吸收和放出熱量。當(dāng)白天溫度高、陽光充足時(shí)，土壤 改良劑吸收了熱量，晚間氣溫較低時(shí)，又把熱量放出，所以使土壤能夠保持較高的溫度，非常適于冬季大棚蔬菜 的生長，土壤改良劑起到了一個(gè)溫度調(diào)節(jié)器的作用。另外，由于土壤改良劑中含有多種微量元素，為植物生長提 供了多種營養(yǎng)成分，使得蔬菜的抗病能了增強(qiáng)。

    2.4施用土壤改良劑的后效觀察

    施用一次土壤改良劑究竟能保持多長時(shí)間的效果尚待觀察，但在兩年之內(nèi)肯定是有效。據(jù)菜農(nóng)3大棚數(shù)據(jù)表 明，他第一季種的茄子，增產(chǎn)幅度仍達(dá)到了23%-26%，下茬接著種茄子，沒有增施土壤改良劑，而產(chǎn)量增幅仍
達(dá)到12%-15.5%，且總產(chǎn)量明顯高于第一季茄子產(chǎn)量，說明施用土壤改良劑會(huì)保持長期有效性。而不像施用其他的土壤改良劑那樣每年都要使用，從而降低了成本，.從其他兩戶的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，連續(xù)兩年畝施1000kg的土壤改良劑，可使增產(chǎn)幅度達(dá)到20以上。據(jù)菜農(nóng)介紹，大棚7~10年后將會(huì)總體減產(chǎn)2?3成。那么只要連續(xù)兩 年畝施1000睡的土壤改良劑就可以使大棚產(chǎn)量回升到初期水平，土壤恢復(fù)原狀甚至更佳。但究竟畝施多少土壤 改良劑為極量尚待長期觀察。據(jù)菜農(nóng)介紹，施用土壤改良劑的地塊直至收獲末期蔬菜仍然枝葉翠綠。從菜農(nóng)2 所種茄子的2004年7月30日統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，每畝增施1000kg土壤改良劑的產(chǎn)量增幅己小于畝施600kg的數(shù)據(jù)， 給了我們一個(gè)有益的啟示，即施用土壤改良劑的量不會(huì)是無限的，應(yīng)該確定在每畝1200-2000kg之間比較適宜。

    2.5施用土壤改良劑的經(jīng)濟(jì)效益分析

    施用土壤改良劑的經(jīng)濟(jì)效益是此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否推廣的關(guān)鍵。按大棚畝產(chǎn)黃瓜最低產(chǎn)量5000kg計(jì)算，增產(chǎn) 10%則多收黃瓜500kg，按市價(jià)1.50元/kg計(jì)算，則多收入750元；而1000kg土壤改良劑的價(jià)格為300元，除 掉成本后凈剩450元左右。按增產(chǎn)20%計(jì)，增加收入900元。可見施用土壤改良劑有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。如果把提 高化肥利用率’減少施肥量、農(nóng)藥量、澆水量，作物品質(zhì)改善等因素考慮在內(nèi)，則經(jīng)濟(jì)效益更加明顯。

    3結(jié)論

    通過兩年多的田間試驗(yàn)觀察，我們認(rèn)為溫室大棚施用以沸石為主要成分的土壤改良劑有以下作用。
    1、可有效改良土壤’使土質(zhì)疏松，值得到調(diào)解、陽離子交換量增加，土壤的保水保肥性得到提高，土壤 的組成得到改善。
    2、可使土壤中的磷、鉀肥轉(zhuǎn)化利用率提高，從而減少化肥施用量。
    3、可使蔬菜產(chǎn)量增加，平均每畝施用土壤改良劑1500~2000kg可是地力恢復(fù)，較對照組增產(chǎn)207。左右。沒 有退化的土壤施用土壤改良劑后增產(chǎn)效果會(huì)更佳，而且可以長期保持肥效。
    4、可提高蔬菜的抗病性、耐旱性、抗凍性。

    濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心是山東省民辦非企業(yè)單位，連續(xù)兩年榮獲優(yōu)秀民辦非企業(yè)單位榮譽(yù)稱號(hào)，與全國重點(diǎn)院所有著密切聯(lián)系及合作關(guān)系。長年來依托濰坊西莊優(yōu)質(zhì)沸石資源，一直致力于沸石在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究。為改善大棚蔬菜生產(chǎn)中的土質(zhì)劣化問題及適應(yīng)現(xiàn)今人民生活對無公害綠色蔬菜的需求，在中國農(nóng)科院的大力支持下，聯(lián)合研制出新一代的土壤改良劑。產(chǎn)品施用方法簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，成本較低且效果明顯、蔬菜品 質(zhì)好，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。