生物质灰土壤调理剂在辣椒生产中的应用效果研究

Study on the Application Effect of Biomass Ash Soil Conditioner in Chili Production

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2023.06.005

秦汉俊 Hanjun QIN , 张灿 Can ZHANG , 张晓林 Xiaolin ZHANG , 丁海洋 Haiyang DING , 谭刘静 Liujing TAN

安徽国祯生态农业科技有限公司安徽阜阳 236000 Anhui Guozhen Ecological Agriculture Technology Co., Ltd., Fuyang, Anhui 236000, China

摘要：

为考察以生物质灰为主要原料的土壤调理剂对辣椒连作酸性土壤理化性状的改良效果，开展了田间小区试验，测定了辣椒的生物学性状、产量以及试验前后土壤的理化性状。结果表明：施用生物质灰土壤调理剂对辣椒生长有较好的促进作用，可降低辣椒植株的得病率，辣椒收获后土壤pH由5.2提高至5.8；在试验条件下，生物质灰土壤调理剂施用量为300 kg/亩(1亩=667 m²)的处理效果最好，辣椒产量最高，有较好的经济效益。

关键词：

土壤调理剂; 生物质灰; 酸性土壤; 土壤改良; 辣椒;

Abstract：

In order to investigate the improvement effect of the soil conditioner using biomass ash as the main raw material on the physical and chemical properties of acidic soil under continuous cropping of chili, a field plot experiment is conducted to determine the biological properties and yield of chili, and physical and chemical properties of soil before and after the experiment. The results show that the application of the biomass ash soil conditioner has a good promoting effect on the growth of chili, which can reduce the incidence of disease in chili plants. After harvesting, the soil pH increased from 5.2 to 5.8. Under experimental conditions, the treatment effect of the biomass ash soil conditioner with a dosage of 300 kg/mu (1 mu=667 m²) is the best, with the highest yield of chili and better economic benefits.

Keyword：

soil conditioner; biomass ash; acid soil; soil improvement; chili;

目前全国持有土壤调理剂登记证的企业有207家，产品主要由天然石灰石、白云石、沸石等经高温煅烧而成，年产量约4 000 kt。同类矿石区域分布集中，但因组分不同无法形成统一的标准，且资源不可再生，同时存在加工耗能、污染环境、单质钙利用率低、功能单一等问题，产品长期用于酸性土壤改良后易出现土壤钙积累，会造成土壤板结和养分失衡^[1-2]。

生物质灰主要来源于植物/作物秸秆，其富含Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo等多种植物生长必需的中微量元素，且含量比例与植物所需基本一致。为考察以生物质灰为主要原料的土壤调理剂改良辣椒连作酸性土壤理化性状的效果，2019—2020年开展了连续两年的定位小区试验，以期为生物质灰土壤调理剂的大面积推广和应用提供参考^[3-4]。

1 试验基本情况

1.1 试验地点

试验点设在安徽省马鞍山市和县历阳镇白果村蔬菜科技示范园。

1.2 供试土壤

供试土壤为长江冲积物发育的灰沙泥田，土壤质地为中壤，前茬作物辣椒产量2 500 kg/亩(1亩=667 m²)。

试验前的土壤理化性状见表 1。

表 1

试验前的土壤理化性状

w(有机质)/(g·kg^-1)	w(全氮)/(mg·kg^-1)	w(碱解氮)/(mg·kg^-1)	w(有效磷)/(mg·kg^-1)	w(速效钾)/(mg·kg^-1)	pH	w(有效硼)/(mg·kg^-1)	w(有效锌)/(mg·kg^-1)	w(有效硫)/(mg·kg^-1)	w(交换性钙)/(mg·kg^-1)	w(交换性镁)/(mg·kg^-1)
21.44	1.22	129	92	312	5.2	0.42	4.2	34	2 287	214

1.3 供试肥料

生物质灰土壤调理剂，pH为10~12，w(CaO)≥ 10.0%，w(MgO)≥1.0%，w(SiO₂)≥4.0%，颗粒直径1~4 mm，执行标准Q/GZKK01—2014，安徽国祯生态农业科技有限公司生产提供。常规复合肥，N-P₂O₅-K₂O=15-15-15，硫酸钾型，市购；有机肥，w(N+P₂O₅+K₂O)≥4%，w(有机质)≥45%，市购。

1.4 供试作物

辣椒，品种为好农11。

2 试验设计

2.1 小区设计

综合试验区域内作物需肥情况、土壤理化性状、农户施肥习惯和对新产品施肥成本接受程度等因素，试验共设6个处理，各处理3次重复，随机区组排列，小区面积20 m²。试验地块为长方形，试验区四周设保护行，小区间隔离，防止各处理间窜肥。处理设置：CK，常规复合肥40 kg/亩；T1，常规复合肥40 kg/亩+生物质灰土壤调理剂100 kg/亩；T2，常规复合肥40 kg/亩+生物质灰土壤调理剂150 kg/亩；T3，常规复合肥40 kg/亩+生物质灰土壤调理剂200 kg/亩；T4，常规复合肥40 kg/亩+生物质灰土壤调理剂300 kg/亩；T5，常规复合肥40 kg/亩+有机肥300 kg/亩。

2.2 施肥方法

各处理小区常规复合肥、生物质灰土壤调理剂、有机肥均全部作为底肥一次性施入。

3 农事记载

3.1 试验记录

2019年8月10日播种；9月9日整地施肥移栽，每亩定植3 200苗；2020年3月9日一次性采摘测产。

3.2 田块管理

试验田委托示范园区专人管理，除各处理施肥不同外，其他除草、防虫、浇水等管理措施完全一致。

3.3 试验记录

试验过程中定期对不同处理的平均株高、横茎粗、叶片开展度(叶长×叶宽)、叶色、平均单株果数、平均单果质量、病株率进行记录和统计。

4 结果与分析

4.1 试验后土壤理化性状

由表 2可知，辣椒收获后，土壤的pH由试验前的5.2提高至5.8，说明施用生物质灰土壤调理剂对改良酸性土壤具有一定的效果。

表 2

试验后的土壤理化性状

w(有机质)/(g·kg^-1)	w(全氮)/(mg·kg^-1)	w(碱解氮)/(mg·kg^-1)	w(有效磷)/(mg·kg^-1)	w(速效钾)/(mg·kg^-1)	pH	w(有效硼)/(mg·kg^-1)	w(有效锌)/(mg·kg^-1)	w(有效硫)/(mg·kg^-1)	w(交换性钙)/(mg·kg^-1)	w(交换性镁)/(mg·kg^-1)
21.62	1.24	134	86	287	5.8	0.46	5.1	37	3 002	226

4.2 不同施肥处理对辣椒生物学性状的影响

为了考察不同施肥处理对辣椒生物学性状的影响，辣椒采收时在每个重复区内对各处理随机取样10株，比较其生物学性状，见表 3。

表 3

不同施肥处理的辣椒生物学性状

处理	平均株高/cm	横茎粗/cm	叶片开展度/(cm×cm)	叶色	平均单株果数/个	平均单果质量/g	病株率/%
CK	70.7	1.82	72×44	深绿	6.8	106.5	4.6
T1	71.4	1.94	75×47	深绿	6.9	108.6	2.5
T2	72.9	1.96	76×50	深绿	7.0	111.2	2.0
T3	73.2	2.02	77×52	深绿	7.2	114.4	1.6
T4	73.6	2.04	77×52	深绿	7.4	114.8	1.1
T5	71.6	1.96	76×49	深绿	7.0	110.8	3.7

由表 3可知：T1~T4处理的辣椒生物学性状均优于CK处理的；T4处理的辣椒株高、横茎粗、叶片开展度、平均单株果数、平均单果质量等生物学性状优于其他处理的，且病株率最小；T2、T3处理的生物学性状优于T5处理的。试验结果表明，适量施用生物质灰土壤调理剂对辣椒的生长有较好的促进作用，对防治土壤病害也有一定效果，降低了辣椒的病株率。

4.3 不同施肥处理对辣椒产量的影响

由表 4可知，T1~T4处理的辣椒产量均高于CK处理的；T4处理的辣椒产量最高，与CK处理相比，每亩增收辣椒400 kg，增产率为17.3%。

表 4

不同施肥处理的辣椒产量

处理	小区产量/kg			小区平均产量/kg	折亩产量/kg	与CK比较
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ			亩增产量/kg	增产率/%
CK	69.7	68.7	70.1			69.5	2 318
T1	72.8	74.4	71.5	72.9	2 431	113	4.9
T2	74.0	74.6	75.5	74.7	2 491	173	7.5
T3	78.9	79.4	79.0	79.1	2 638	320	13.8
T4	81.6	82.0	80.9	81.5	2 718	400	17.3
T5	74.0	74.4	75.1	74.5	2 485	167	7.2

4.4 效益分析

按辣椒批发价格2.0元/kg、生物质灰土壤调理剂1.0元/kg、有机肥1.0元/kg进行计算，不同施肥处理的经济效益分析见表 5。

表 5

不同施肥处理的经济效益分析

处理	产量/(kg·亩^-1)	产值/(元·亩^-1)	增收/(元·亩^-1)	增加肥料成本/(元·亩^-1)	净增效益/(元·亩^-1)
CK	2 318	4 636
T1	2 431	4 862	226	100	126
T2	2 491	4 982	346	150	196
T3	2 638	5 276	640	200	440
T4	2 718	5 436	800	300	500
T5	2 485	4 970	334	300	34

由表 5可知：与CK处理相比，T1~T4处理净增效益126~500元/亩，其中T4处理的效果最好，比CK处理净增效益500元/亩。试验结果表明，施用生物质灰土壤调理剂对辣椒有较好的增产效应和经济效益。

4.5 方差分析

为进一步比较各处理间的产量变异，对各处理间的辣椒产量变化进行显著性检验(F检验)，方差分析见表 6。

表 6

辣椒产量的方差分析

项目	自由度	平方和	方差	F值	F_0.05	F_0.01
处理间	5	297.06	59.41	130.385	3.33	5.64
重复间	2	0.22	0.11	0.245	4.10	7.56
误差	10	4.557	0.456
总数	17	301.84

由表 6可以看出，处理间F=130.385＞F_0.01，表明各处理间差异达极显著水平。

5 结语

(1) 适量施用生物质灰土壤调理剂对辣椒的生长有较好的促进作用，对防治土传病害也有一定的效果。

(2) 生物质灰土壤调理剂施用量为300 kg/亩的辣椒产量和经济效益最高，与单施常规复合肥相比，每亩增收辣椒400 kg(增产率为17.3%)，净增效益500元/亩。

(3) 辣椒收获后，土壤的pH由5.2提高至5.8，说明施用生物质灰土壤调理剂对改良酸性土壤具有一定的效果。

ckwx 参考文献

陶志慧, 章力干, 崔键, 等. 生物质电厂灰等材料对红壤酸度和养分的改良效应[J]. 土壤通报, 2015, 46(4): 899-904.

徐建东, 苏学福, 李华, 等. 制订农林生物质灰行业标准的紧迫性及意义[J]. 化肥工业, 2019, 46(6): 34-35.

谷建云, 崔键, 周静, 等. 生物质灰渣等对红壤性状的影响[J]. 安徽农业大学学报, 2016, 43(2): 258-265.

徐磊, 郑学博, 崔红标, 等. 生物质电厂底渣对水溶液中Cu²⁺的吸附特性[J]. 环境化学, 2016, 35(8): 1642-1648.