矿物型土壤调理剂用量对设施黄瓜生长、品质及土壤性状的影响

摘    要：为探讨矿物型土壤调理剂在设施黄瓜上的应用效果及对土壤综合肥力的影响，通过施用不同用量的矿物型土壤调理剂对德瑞特2号黄瓜农艺性状、产量、品质及土壤综合肥力等指标的变化情况进行了分析。结果表明，与习惯施肥相比，施用该调理剂可提高黄瓜产量和土壤肥力水平，改善黄瓜农艺性状和品质。习惯施肥+1125 kg·hm-2矿物型土壤调理剂（T1125）处理显著增加了黄瓜产量，增产率达7.96%。土壤肥力方面，与CK相比，T1125处理土壤pH值及有效磷、速效钾、有机质、交换性钙含量显著增加，土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著提高，碱性磷酸酶活性显著降低。果实品质方面，与CK相比，T1125处理黄瓜维生素C和可溶性糖含量均显著增加，黄瓜可滴定酸含量降低。综合各处理结果和指标的相关性分析，该调理剂的施用能有效调节设施黄瓜土壤的酸碱度，提升土壤肥力水平，进而提高作物产量和改善作物品质。其中，T1125处理效果最佳。

关键词：黄瓜；土壤调理剂；农艺性状；品质；土壤性状

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）08-033-09

Abstract： In order to explore utilization of mineral soil conditioner in horticultural cucumber production and its influence on soil fertility， the agronomic characteristics， yield， quality （vitamin C， soluble sugar， soluble solids， titratable acid）， and soil chemical properties （pH， organic matter， alkali hydrolyzed nitrogen， available phosphorus， available potassium， exchangeable calcium and magnesium）， soil enzymes （urease， catalase， and phosphatase） of cucumber （variety Deruite 2） were analyzed by applying different rates of mineral soil conditioner. The results showed that compared with conventional fertilization， the application of mineral soil conditioner could effectively increase cucumber yield， had improve agronomic traits and quality of cucumber and enhanced soil fertility. Particularly， conventional fertilization+1125 kg·hm-2 mineral soil conditioner （T1125） increased yield significantly， with its plot yield 7.96% higher than that of conventional fertilization （CK）. In terms of soil fertility， T1125 treatment has significantly increased soil pH， soil available phosphorus， potassium content， organic matter and exchangeable calcium content， and also significantly increased the activities of soil urease and catalase， but it significantly reduced the activity of alkaline phosphatase compared with conventional fertilization. In addition， in terms of cucumber quality， T1125 treatment significantly increased the content of vitamin C and soluble total sugar  in cucumber， and reduced the content of titratable acid in cucumber compared with conventional fertilization. According to the results of all treatments and the correlation analysis， the application of mineral soil conditioners can effectively regulate the acidity and alkalinity of greenhouse cucumber soil， improve soil nutrient content， and soil enzyme activity， thus increasing cucumber yield and quality. This mineral conditioner also provides a new technical scheme for the improvement and utilization of acidic soil.

Key words： Cucumber; Soil conditioner; Agronomic traits; Quality; Soil Property

化肥特别是氮肥的过量施用等不当的农艺措施会加速土壤酸化进程。土壤酸化会导致铝毒、锰毒频发，导致耕地质量下降，土壤功能退化，降低农作物对磷、钼等营养元素的吸收，引起作物产量下降甚至绝产，已成为粮食安全战略的障碍因素[1]和限制农业生产能力的重要因素之一[2]。临沂市是农业大市，是山东省重要的粮食、蔬菜和油料生产基地。沂南县是山东省设施蔬菜“发源地”，也是全国最大的夏、秋黄瓜生产基地。据沂南县人民政府网站发布信息，2020年，沂南黄瓜种植面积达192.3 hm2，总产量13.93亿kg，产值27.66亿元，沂南黄瓜已成为种植户发家致富的支柱产业。近年来，化肥的不合理施用、施肥方式不当等造成的土壤酸化，导致耕地质量、作物产量和果实品质下降，已成为限制黄瓜产业高质量发展的主要因素。

不同土壤调理剂的性质、组成、功能、作用机制并不相同，此外应用的土壤类型不同，施用效果也有较大差异[3-8]。与已广泛应用的土壤调理剂石灰相比，笔者施用的矿物型土壤调理剂溶解度低，养分全面，含有的P、K、Si、Mg、Ca，能有效补充植物营养。此外，长期的定位试验表明，施用该矿物型土壤调理剂不仅可以补充农田土壤流失的矿质元素，还能调节土壤酸碱性[9-11]，同时在改良土壤结构、改善土壤微生态环境、增强土壤胶体性能、提高离子交换能力[12]、提高作物产量和改善作物品质[13-14]等方面效果显著。栗方亮等[10]、范文静等[14]研究表明，施用矿物型土壤调理剂可提高茄子、油菜产量和维生素C含量，调节土壤pH值，提高土壤肥力水平。林祚棋[15]研究表明，施用矿物型土壤调理剂能够提高连续种植2茬包菜的产量、土壤pH值和土壤有效磷含量，降低土壤有效铬含量。孙蓟锋[16]研究表明，施用硅钙矿土壤调理剂对土壤有效磷含量、交换性钙和镁含量、有效态微量元素和土壤微生物总量产生了显著影响。赵泓凯等[17]研究表明，美国新型液态Phyto-CatTM土壤调理剂能够显著提高不结球白菜产量、叶绿素含量、叶片可溶性糖含量及植株根系活力，同时还能提升土壤肥力、田间持水量、水稳性团聚体含量。陈之群[18]研究表明，“Agri-SC”土壤调理剂对不同土壤类型土壤理化性质、微生物生物量和酶活性的影响表现出明显的时间效应，同时还能提高甘蓝根系活力和光合速率。

近年来，不同类型土壤调理剂对黄瓜生长、品质和土壤性状影响[19-21]及其不同用量土壤调理剂对设施黄瓜生长影响[22-23]的研究较多，而关于黄瓜生长、品质和土壤性状对矿物型土壤调理剂用量响应关系的研究相对较少，矿物型土壤调理剂在田间施用时如何实现土壤调理剂的优化利用、找到最佳的调理剂施用量在实际生产应用中具有重要意义。因此，笔者立足沂南设施黄瓜土壤酸化现状，通过研究施用不同用量矿物型土壤调理剂对设施黄瓜农艺性状、产量、品质及土壤综合肥力的影响，明确土壤pH值、土壤养分含量和作物产量的相关性，以期为修复土壤环境、提高黄瓜产量和土壤肥力水平、改善黄瓜品质，指导设施黄瓜土壤酸化改良和高产栽培管理提供理论依据和实践参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2019年2月9日至7月5日在沂南县辛集镇城子庄村温室大棚进行。供试黄瓜为秋延迟品种德瑞特2号（天津德瑞特种子公司）；供试土壤为棕壤，具体养分含量见表1。黄瓜于2月9日移栽，7月5日拉秧。灌溉方式为滴灌。

供试矿物型土壤调理剂为硅钙钾镁肥（金正大生态工程集团股份有限公司），状态为灰色粉末，具体养分指标见表2；硫基复合肥的N、P2O5、K2O含量均为15-15-15。

1.2 试验设计

试验共设5个处理，每个处理3次重复，每个小区面积25.68 m2（10.74 m×2.40 m），各试验小区随机区组排列，共计15个小区。试验地两边各设置1行保护行，畦栽小区间不设置隔离行。试验各处理在当地农户习惯施肥的基础上，施用不同用量的矿物型土壤调理剂。处理1：CK（750 kg·hm-2硫基复合肥）；处理2：T750（750 kg·hm-2硫基复合肥+750 kg·hm-2土壤调理剂）；处理3：T1125（750 kg·hm-2硫基复合肥+1125 kg·hm-2土壤调理剂）；处理4：T1500（750 kg·hm-2硫基复合肥+1500 kg·hm-2土壤调理剂）；处理5：T1875（750 kg·hm-2硫基复合肥+1875 kg·hm-2土壤调理剂）。

各处理等氮设计，试验用矿物型土壤调理剂结合整地，与基肥一并混匀撒施后犁翻做畦。整个试验过程中，不同处理间除施用的矿物型土壤调理剂用量不同外，其他田间管理措施均一致。后期追肥不限定肥料用量，根据作物长势及农户施肥习惯确定，需保证每次施肥时各小区用量均匀一致。

1.3 测定项目与方法

在结果盛期每个小区随机选取成熟期一致的5个果实样品，进行农艺性状和果实品质的测定，取平均值代表该小区指标测定值。采用游标卡尺测量果实横径，采用尺子测定果实纵径；采用分析天平测量果实单果质量；采用阿贝折射仪测定可溶性固形物含量，采用2，6-二氯酚靛酚钠法[24]测定维生素C含量，采用蒽酮比色法[25]测定可溶性糖含量，采用酸碱滴定法[26]测定可滴定酸含量。

拉秧时，随机收集不同处理0～20 cm黄瓜土壤，每个小区随机取5个点，“之”字形排列，采集后的土壤样品过2 mm筛，一部分风干用于土壤理化性状的测定，一部分土样保存于4 ℃冰箱中，用于土壤酶活性的测定。

采用重铬酸钾容量法[27]测定有机质含量；采用碱解扩散法[27]测定碱解氮含量；采用碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法[27]测定有效磷含量；采用乙酸铵浸提，火焰光度计法[27]测定速效钾含量；交换性钙含量、镁含量采用1 mol·L-1 NH4OAc浸提，ICP-MS法[27]测定；采用pH计进行（V水：V土=2.5∶1）土壤pH测定[27]。参照鲁如坤[28]的方法测定土壤酶活性，采用靛酚比色法测定土壤脲酶活性，采用磷酸苯二钠法测定土壤碱性磷酸酶活性，采用高锰酸钾滴定法测定土壤过氧化氢酶活性。