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石灰性土壤上马铃薯种植面积大,但马铃薯喜酸性(最适宜pH5.0~5.5),与石灰性土壤偏碱性(pH7.5~8.5)存在矛盾,高pH值对马铃薯产量形成、品质改善都是不利的。因此,石灰性土壤的酸化尤为重要,通过土壤酸化可以降低土壤pH值,活化土壤养分,从而促进马铃薯等喜酸植物的生长。研究采用模拟试验与田间试验相结合的方式,通过模拟试验研究不同材料对石灰性土壤的酸化效应,筛选最佳酸化剂;通过田间试验,探索石灰性土壤集中施用酸化剂后对马铃薯根区的酸化效果,从土壤和作物二方面揭示酸化后对马铃薯的促生效应。旨在为马铃薯根区创造一个“低pH高养分”的环境,对马铃薯高产高效栽培和研制马铃薯高效专用酸化剂均具有重要理论意义和实践指导价值。研究主要结果如下:1.条施酸化材料可显著降低石灰性土壤pH。酸化材料的酸化范围6㎝,酸化效应随施用量的增加而增加。450㎏/hm~2施用糠醛渣、风化煤、泥炭、硫磺、颗粒硫肥、磷酸一铵后,土壤pH最大分别较不施酸化材料的对照下降0.25、0.31、0.29、0.15、0.52个单位。磷酸一铵、硫磺、泥炭的酸化效应随酸化范围的增大而降低。450㎏/hm~2酸化剂MS(磷酸一铵和硫磺按照质量比1:1配制)、酸化剂MSP(磷酸一铵、硫磺、泥炭按照质量比1:1:1.5配制)施入紧砂土、轻壤土、重壤土后,可使6㎝范围内土壤pH降低;MS使土壤pH在45~100d内较对照下降了0.16~0.37、0.15~0.34、0.08~0.19个单位,MSP下降了0.03~0.37、0.14~0.34、0.02~0.17。酸化剂MS的酸化效应强于酸化剂MSP。酸化剂MS的酸化效应随施用量的增加而增强,低水平(225㎏/hm~2)、中水平(450㎏/hm~2)、高水平(675㎏/hm~2)施用后,使紧砂土pH较对照下降0.10~0.44,轻壤土下降0.02~0.45,重壤土下降0.06~0.22。田间施用酸化剂能够显著降低马铃薯根区和非根区土壤pH值。低、中、高水平施用酸化剂后,根区土壤pH下降0.41~0.74个单位,非根区土壤pH下降0.03~0.23个单位。2.条施酸化剂增加石灰性土壤有机质和养分含量。条施酸化剂增加紧砂土、轻壤土、重壤土土壤有机质、硝态氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效铁、有效锰、有效硼、有效钼含量。酸化剂MS对硝态氮、有效磷具有更好的增效作用;酸化剂MSP对速效钾具有更好的增效作用;酸化剂在3种土壤中对有效养分的增效作用表现为紧砂土>轻壤土>重壤土。田间施用酸化剂能够增加马铃薯根区土壤和非根区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效硼含量。土壤有效养分含量随酸化剂施用量的增加而增加;根区土壤有效养分含量高于非根区。3.酸化剂的施用改变了土壤酶活性和微生物多样性。田间施用调酸剂降低了马铃薯根区土壤过氧化氢酶、脲酶、土壤蔗糖酶活性,提高了土壤碱性磷酸酶活性。中水平施用酸化剂后,增加了土壤细菌和真菌的物种分类单元,改变了微生物种群数目;相对丰度较高的细菌类群为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门;相对丰度较高的真菌类群为子囊菌门。土壤中的有机质、pH值、速效钾、有效钼、碱性磷酸酶是对土壤细菌和真菌相对丰度的主要影响因子。4.田间施用酸化剂促进了马铃薯的生长发育和养分吸收。不同施用量酸化剂MS条施施入土壤后,马铃薯株高、茎粗、分支数、SPAD值显著增加;叶片、茎、块茎的干物质积累量增加的趋势;马铃薯叶片和茎的氮磷钾素吸收量均随马铃薯生长呈缓慢-快速-缓慢的变化趋势,氮磷钾吸收量的最大值大多出现在块茎膨大期。5.田间施用酸化剂增加了马铃薯产量,改善了马铃薯块茎品质。中水平施用酸化剂的产量最高,较对照增产14.56%;块茎锌含量降低了14.81%,硼含量提高了63.10%;提高了粗蛋白、还原糖含量,降低了淀粉、硝酸盐含量。6.在等养分条件下,田间施用酸化剂可提高石灰性土壤的酸化效应和养分含量,促进马铃薯生长和养分吸收,改善品质,有提高产量的趋势。优化施肥、酸化施肥分别使根区土壤下降0.03~0.72个单位,使非根区土壤pH下降0.02~0.41个单位;增加了马铃薯土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量;提高了株高、茎粗、分支数和SPAD值;淀粉积累期,提高了马铃薯叶片、茎、块茎干物质积累量和收获期块茎干物质积累量,增加了块茎氮、磷、钾吸收量;与优化施肥相比,酸化施肥增产10.26%,降低了粗蛋白、还原糖、维生素C含量,提高了淀粉、硝酸盐含量。综上所述:石灰性土壤条施酸化剂能显著降低根区土壤pH值,对土壤养分水平、酶活性、微生物群落结构有积极效应,对马铃薯生长、养分吸收、产量及品质提升有积极效应。从酸化及促生效应考虑,当磷酸一铵和硫磺按照1:1复配形成调酸剂后以450㎏/hm~2条施时的效果最好,酸化是影响石灰性土壤马铃薯生长发育的重要因素。