湛潤生，曹曉鵬，常紹偉，戎婷婷

（山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院山西大同037009）

山西天鎮(zhèn)設(shè)施菜地土壤養(yǎng)分狀況分析

湛潤生，曹曉鵬，常紹偉，戎婷婷

（山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院山西大同037009）

為了研究山西天鎮(zhèn)設(shè)施菜地土壤養(yǎng)分狀況，以設(shè)施菜地相鄰大田土壤為對照，選擇當(dāng)?shù)赜写硇缘脑O(shè)施大棚21個，采用“S”型五點(diǎn)式采樣，采集0～20 cm土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)。結(jié)果表明，與對照相比，天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤pH值較對照（8.26）降低了1.5～2.5，出現(xiàn)了明顯酸化趨勢；土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為15.41 g·kg-1，整體含量偏低，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分得不到合理利用；土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.4～0.6 g·kg-1，有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于30 mg·kg-1，依據(jù)菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，氮磷含量均屬于嚴(yán)重缺乏；土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于200 mg·kg-1，超過了作物需求量，后期應(yīng)嚴(yán)格控制鉀肥施用量?？傊?dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的不合理施肥，已導(dǎo)致土壤養(yǎng)分供應(yīng)與蔬菜養(yǎng)分需求嚴(yán)重失調(diào)，今后應(yīng)推廣科學(xué)施肥。

設(shè)施菜地；土壤養(yǎng)分；合理施肥

隨著我國社會的發(fā)展，人民對于生活質(zhì)量的要求也越來越高。同時，由于設(shè)施蔬菜種植技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，越來越多的反季蔬菜出現(xiàn)在人們的餐桌上。設(shè)施蔬菜對于保證蔬菜周年供應(yīng)、改善人民生活質(zhì)量、提高農(nóng)民收入起到了重要作用。土壤不僅是蔬菜生長發(fā)育的載體，也是蔬菜所必需營養(yǎng)元素的主要來源，土壤各種養(yǎng)分的供給水平直接關(guān)系到設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。但是在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中，普遍缺乏相應(yīng)的設(shè)施蔬菜施肥指導(dǎo)技術(shù)體系，盲目施肥現(xiàn)象很普遍[2]。不合理施肥，一方面容易導(dǎo)致蔬菜養(yǎng)分供應(yīng)不足，影響設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展；另一方面容易導(dǎo)致土壤養(yǎng)分過剩，污染環(huán)境。

山西省天鎮(zhèn)縣屬于大陸性北溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫6.4℃，無霜期115 d左右，當(dāng)?shù)厮Y源匱乏，農(nóng)業(yè)發(fā)展受到極大制約。近年來，天鎮(zhèn)縣依托與北京東城區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷對接合作，大幅增加農(nóng)副產(chǎn)品直營店數(shù)量，擴(kuò)大京津地區(qū)“菜籃子”基地規(guī)模。每年有近萬t蔬菜供應(yīng)北京市將近20家直銷店，目前全縣已經(jīng)建成了無公害蔬菜大棚2.3萬棟，設(shè)施菜地總面積近1 400 hm2。然而目前還沒有當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地土壤養(yǎng)分狀況的報道。因此，筆者選取山西省天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤為研究對象，通過監(jiān)測土壤pH值和有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀含量狀況，從而為當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣方法

于2016年3月27日采集土壤樣品，在天鎮(zhèn)縣設(shè)施蔬菜集中的玉泉鎮(zhèn)、南河堡鄉(xiāng)和三十里鋪鄉(xiāng)選擇有代表性的設(shè)施大棚21個，當(dāng)?shù)卦O(shè)施大棚面積一般為334 m2或467 m22種規(guī)格。試驗(yàn)以“S”型五點(diǎn)式采樣，采集0～20 cm土樣。同時，選取設(shè)施菜地附近農(nóng)田土壤，以同樣方法采集對照土樣。土壤樣品風(fēng)干后，分別過20目和100目篩，備用。

1.2 測定項(xiàng)目及方法

于2016年4月到5月在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析化驗(yàn)土壤樣品。pH值采用pH計法（水土質(zhì)量比為2.5∶1），有機(jī)質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀-外加熱法，全氮含量測定采用半微量凱氏法，有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬藍(lán)比色法，速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法[3]。每個樣品平行測定3次，取平均值，結(jié)果與表1菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)[4]比較，判斷當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地土壤養(yǎng)分豐缺情況。

應(yīng)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，相關(guān)分析采用Pearson系數(shù)雙變量相關(guān)分析法。

表1 菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值

從圖1可以看出，天鎮(zhèn)縣的設(shè)施菜地土壤出現(xiàn)酸化趨勢，菜地土壤pH值較對照（8.26）降低了1.5～2.5。說明當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜生產(chǎn)已經(jīng)導(dǎo)致土壤酸化，造成土壤理化性質(zhì)改變，影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，在今后的生產(chǎn)中要注意施用酸性較小或偏堿性的肥料。

圖1 土壤pH值

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量

從圖2可知，不同設(shè)施菜地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別很大，最大值達(dá)到42.5 g·kg-1，最小的只有0.76 g·kg-1。出現(xiàn)這一情況，與菜農(nóng)的不合理施肥有關(guān)。近年來，設(shè)施蔬菜在天鎮(zhèn)縣發(fā)展迅速，但是由于設(shè)施蔬菜栽培的特殊性，相關(guān)管理技術(shù)推廣滯后，菜農(nóng)盲目施肥現(xiàn)象普遍，不能做到用地與養(yǎng)地相結(jié)合。

圖2 土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況

2.3 土壤全氮含量

土壤中的氮元素是農(nóng)作物生長必備的元素之一，其含量多少將直接決定農(nóng)作物的長勢與產(chǎn)量。天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要分布在0.4～0.6 g·kg-1（圖3），按照菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)（表1），屬于嚴(yán)重缺乏。

圖3 土壤全氮含量狀況

2.4 土壤有效磷含量

由圖4可以看出，天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異很大，最低值僅2.63 mg·kg-1，最高值為29.30 mg·kg-1，后者是前者的11倍。依據(jù)菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)（表1），當(dāng)?shù)夭说赝寥?2%屬于嚴(yán)重缺磷，其余38%屬于輕度缺磷。

圖4 土壤有效磷含量狀況

2.5 土壤速效鉀含量

由圖5可見，天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低值為183.77 mg·kg-1，比對照增加了61.71%；最高達(dá)到了328.71 mg·kg-1，是對照的2.89倍。依據(jù)菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)（表1），當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過200 mg·kg-1，整體含量偏高。

圖5 土壤速效鉀含量狀況

2.6 不同養(yǎng)分指標(biāo)之間的相關(guān)性

相關(guān)性分析表明（表2），pH值與各指標(biāo)之間沒有顯著相關(guān)性；有機(jī)質(zhì)與各指標(biāo)均呈現(xiàn)正相關(guān)，其中與全氮呈顯著正相關(guān)，與速效鉀呈極顯著正相關(guān)；全氮與有效磷呈極顯著負(fù)相關(guān)，與速效鉀呈極顯著正相關(guān)；有效磷與速效鉀呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表2 不同土壤化學(xué)性狀間的相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

設(shè)施菜地為了能夠抵抗寒冷氣候，通過密閉的環(huán)境來儲備蔬菜所需要的熱量和水分，如果同時施用大量的有機(jī)肥和化肥，將導(dǎo)致土壤酸性加重，影響蔬菜對土壤養(yǎng)分的吸收。本研究結(jié)果表明，天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤也出現(xiàn)了酸化趨勢，這一結(jié)論與筆者在其他地區(qū)相關(guān)研究結(jié)論一致[2]。據(jù)報道，大多數(shù)蔬菜適宜生存在pH 6.0～6.5的土壤中[5]，當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地土壤pH值目前仍處于適宜范圍。按照表1菜地土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，天鎮(zhèn)縣菜地土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，只有4.76%屬于較高水平，19.05%屬于中等水平，其余均低于20 g·kg-1，屬于缺乏或嚴(yán)重缺乏。土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力起著巨大的作用，其不僅可以滿足植物生長的營養(yǎng)需求，同時，有機(jī)質(zhì)含量較低也會影響土地的使用壽命，影響當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地可持續(xù)發(fā)展。因此今后應(yīng)該注重科學(xué)施肥，增加土壤有機(jī)質(zhì)的積累。

有研究表明，茄果類、瓜類和豆類等蔬菜的N、P、K需肥比例分別為1∶0.25∶1.58，1∶0.29∶1.47 和1∶0.3∶1.44[6]。茄果類、瓜類對鉀的需求量最大，其次是氮，對磷的需求量最少。天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤中的氮屬于嚴(yán)重缺乏，今后要增加氮肥施用量。當(dāng)?shù)夭说赝寥来蠹s2/3屬于嚴(yán)重缺磷，其余1/3屬于輕度缺磷，今后應(yīng)增加磷酸二銨、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀以及蔬菜專用沖施肥等磷肥的施用量，滿足蔬菜對磷的需求。土壤溶液中存在的鉀離子是能夠被植物直接吸收的速效鉀。施用鉀肥可以增加蔬菜產(chǎn)量，提高蔬菜可食部分中的維生素C、還原糖含量，降低硝酸鹽含量、酸度，增加商品價值[7]。前期研究表明，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中普遍存在重施氮、磷，而輕施鉀的現(xiàn)象，設(shè)施栽培氮磷鉀的施用比例與作物需求有較大差距，導(dǎo)致土壤中鉀嚴(yán)重缺乏，蔬菜所需鉀元素僅靠有機(jī)肥補(bǔ)充。然而，近年來隨著菜農(nóng)對鉀肥營養(yǎng)重要性的認(rèn)識，鉀肥開始在蔬菜生產(chǎn)中推廣，土壤速效鉀含量有所提升[8-10]。當(dāng)?shù)卦O(shè)施菜地土壤鉀含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了作物需求量，今后應(yīng)嚴(yán)格控制鉀肥施用量，避免土壤環(huán)境污染事件發(fā)生。

本研究結(jié)果表明，天鎮(zhèn)縣設(shè)施菜地土壤養(yǎng)分含量極不均衡，有機(jī)質(zhì)、氮、磷均屬于缺乏或嚴(yán)重缺乏，鉀含量遠(yuǎn)超過了蔬菜需求范圍，同時土壤出現(xiàn)酸化趨勢。今后應(yīng)積極實(shí)行測土配方施肥，提倡平衡施肥；同時配合新型設(shè)施蔬菜專用肥料品種研制，實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展。

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Soil nutrient status of vegetable-cultivated greenhouse in Tianzhen county of Shanxi

ZHAN Runsheng,CAO Xiaopeng,CHANG Shaowei,RONG Tingting

（Colllege of Life Science,Shanxi Datong University,Datong 037009,Shanxi,China）

In order to clarify soil nutrient of vegetable-cultivated greenhouse in Tianzhen county of Shanxi,0-20 cm soil samples from 21 representative greenhouses were conducted using a S-sampling trip pattern with 5 sampling points, and the adjacent open field soil was used as control.The results indicated that pH value of vegetable-cultivated greenhouse was lower 1.5-2.5 than control(8.26),which showed a clearly acidification trend.Soil organic matter content was lower (15.41 g·kg-1),soil nutrients could not be effectively used.The content of soil total N was in the range of 0.4-0.6 g·kg-1, available P content was lower than 30 mg·kg-1,total N and available P contents were seriously deficient.Soil available K was more than 200 mg·kg-1which exceeded the normal demand for crops,and we should control the amount of potash fertilizer application in the future.In short,vegetable-cultivated greenhouse unreasonable fertilization has led to significant differences in soil nutrient supply and vegetables demand.We should promote scientific fertilization in the future.

Vegetable-cultivated greenhouse；Soil nutrients；Rational fertilization

2016-09-01；

：2017-02-20

山西大同大學(xué)科研項(xiàng)目（2015K6）

湛潤生，男，講師，主要從事土壤環(huán)境化學(xué)方面的研究。E-mail：zhanrsh0511@126.com