武雪萍，李銀坤

溫室蔬菜水肥增效機(jī)制與管理研究

武雪萍1，李銀坤2

（1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃研究所，北京 100081；2北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心，北京 100097）

我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)發(fā)展迅速，據(jù)2016年4月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《全國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016－2020年）》，到2020年設(shè)施蔬菜的播種面積將穩(wěn)定在420萬hm2。當(dāng)前全國(guó)設(shè)施蔬菜總產(chǎn)達(dá)2.6億t，占蔬菜總產(chǎn)量的35%以上，人均蔬菜供應(yīng)量達(dá)到540 kg左右[1-2]。相比露地種植，設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)具有集約化程度高、比較效益高等特點(diǎn)，其產(chǎn)值為露地種植的1.69—2.33倍[3]。傳統(tǒng)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中，主要通過盲目增加水肥用量提高經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致水肥投入量遠(yuǎn)超植株生長(zhǎng)需求。水肥過量投入不僅造成土壤養(yǎng)分積累、次生鹽漬化和土壤微生態(tài)失衡等，還導(dǎo)致蔬菜對(duì)養(yǎng)分吸收量下降、養(yǎng)分利用效率降低、土壤質(zhì)量退化等一系列問題，成為限制蔬菜高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)與可持續(xù)生產(chǎn)的瓶頸。

1 溫室蔬菜水肥管理現(xiàn)狀

1.1 肥料投入總體過量，養(yǎng)分比例失衡

我國(guó)主要溫室蔬菜種植區(qū)域的施肥狀況表明，無論是有機(jī)肥還是化肥，過量施用現(xiàn)象極其普遍。有機(jī)肥每季每公頃施肥量達(dá)十幾噸至近百噸，有機(jī)肥帶入的氮、磷、鉀養(yǎng)分量占養(yǎng)分投入總量的50%以上，投入比例有逐年增加趨勢(shì)[4-7]。通過總結(jié)分析國(guó)內(nèi)溫室蔬菜施肥有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)施肥模式下的溫室番茄有機(jī)肥氮素和化肥氮素投入量平均分別為617.0 kg·hm-2和705 kg·hm-2，總氮投入達(dá)到1 313 kg·hm-2[2]。由于溫室蔬菜生產(chǎn)復(fù)種指數(shù)高、產(chǎn)量大，其消耗的養(yǎng)分量也大。蔬菜從土壤吸收的養(yǎng)分中鉀最多，氮次之，磷最少，一般N﹕P2O5﹕K2O吸收比例為1﹕0.3—0.5﹕1.0—1.5。而實(shí)際施用比例為1﹕0.6—1.0﹕0.4—0.7，養(yǎng)分比例嚴(yán)重失衡。王敬國(guó)[7]提出我國(guó)各地溫室蔬菜生產(chǎn)肥料施用量的指南，建議N﹕P2O5﹕K2O施用量比例為1.00﹕0.38﹕1.81。而李紅梅[8]和張彥才等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在河北溫室菜地實(shí)際施肥中的氮、磷施用量偏高，鉀偏低。

1.2 灌溉不合理，水肥利用效率低

蔬菜需水量大，實(shí)際生產(chǎn)中仍沿用經(jīng)驗(yàn)式灌溉管理，灌溉量高，灌水時(shí)間不適宜，灌溉水利用效率低。據(jù)調(diào)查，河北省溫室蔬菜年灌水量一般為9 000— 9 750 m3·hm-2，且灌溉用水幾乎全部依靠地下水，造成華北地區(qū)地下水漏斗區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，水資源環(huán)境持續(xù)惡化[9]。山西省鹽湖區(qū)日光溫室蔬菜每次灌水47—63 mm，每季灌溉10—20次，灌溉總量達(dá)470— 1 200 mm，平均767 mm[7]。山東省壽光地區(qū)全年灌溉水總量為748—1 957 mm，平均灌溉量高達(dá)1 307 mm[10]。在北京郊區(qū)的溫室果菜生產(chǎn)中，每年溝灌或漫灌的水量為7 500—10 500 m3·hm-2[11]。過量灌溉導(dǎo)致水肥滲漏、土壤養(yǎng)分流失嚴(yán)重，對(duì)地下水環(huán)境造成威脅。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，北京市郊區(qū)溫室果菜的灌溉中漫灌占26%，溝灌占64%，滴灌比例僅占6%，灌溉方式不合理是造成灌溉量遠(yuǎn)高于作物需求量的重要因素[12]。

2 溫室土壤環(huán)境質(zhì)量問題

2.1 土壤氮磷養(yǎng)分過量積累

我國(guó)溫室蔬菜土壤氮磷積累現(xiàn)象突出。研究表明，河北省大棚蔬菜土壤堿解氮、速效磷和有效鉀的平均含量分別是相鄰露地的1.0—9.4倍、1.4—36.3倍和0.6—4.6倍[5]。河北省日光溫室蔬菜0—20 cm土層硝態(tài)氮含量在29.1—269.4 mg·kg-1，山東壽光 0—30 cm 土層硝態(tài)氮?dú)埩袅繛?20—500 kg·hm-2，平均為340 kg N·hm-2；山東惠民菜地0—90 cm 土層硝態(tài)氮累積量為270—5 038 kg N·hm-2[13-14]。JOHNSON等[15]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤無機(jī)氮超過了土壤-植物緩沖范圍時(shí)，可能造成淺層地下水硝酸鹽污染。過量施肥導(dǎo)致溫室蔬菜的氮肥利用率僅有10%左右[2,16]。利用15N示蹤技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，溫室番茄氮肥利用效率只有8%—9%[17]。過量有機(jī)肥和高濃度復(fù)合肥的投入導(dǎo)致土壤磷養(yǎng)分積累現(xiàn)象特別嚴(yán)重。張樹金等[18]的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在目前的磷肥投入水平下，4—8年以后土壤全磷顯著增加，是大田土壤全磷的2—4 倍。對(duì)衡水市240個(gè)村溫室蔬菜的土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查表明，土壤有效磷含量為45.0—108.5 mg·kg-1[19]。山東壽光溫室土壤有效磷（P）含量平均達(dá)到了 200 mg·kg-1，高的甚至達(dá)到437 mg·kg-1[20]。

2.2 土壤次生鹽漬化

土壤次生鹽漬化是當(dāng)前溫室蔬菜生產(chǎn)中較為突出的土壤障礙因子。對(duì)山東、遼寧、江蘇、四川的實(shí)地調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在溫室栽培條件下，土壤表面均有大面積白色鹽霜出現(xiàn)，有的甚至出現(xiàn)塊狀紫紅色膠狀物（紫球藻），其中以山東、江蘇等地的溫室土壤的鹽漬化程度最為嚴(yán)重[21]。大量施肥是造成溫室菜地土壤次生鹽漬化的主要原因之一[22-23]。溫室菜地特殊的水分運(yùn)移形式、土壤溫濕度高以及有機(jī)肥的施用量與施肥方法不當(dāng)?shù)染鶗?huì)引起溫室菜地出現(xiàn)土壤次生鹽漬化[24]。有研究發(fā)現(xiàn)，0—20 cm土層土壤電導(dǎo)率與種植年限呈二次極顯著相關(guān)，表明隨著種植年限的增長(zhǎng)，溫室土壤次生鹽漬化呈加劇趨勢(shì)[25]。

2.3 土壤酸化

溫室蔬菜生產(chǎn)體系中，高度集約化的水肥管理會(huì)導(dǎo)致土壤酸化程度加劇。劉兆輝等[26]對(duì)山東省壽光市的溫室蔬菜土壤分析結(jié)果表明，建棚前土壤pH為8.14，種植溫室蔬菜7年后，土壤pH降至6.85左右。溫室菜地產(chǎn)生土壤酸化問題，一是由于蔬菜產(chǎn)量高，從土壤中移走了過多的堿基元素，如鎂、鉀等，導(dǎo)致了土壤中的鉀和中微量元素消耗過度，使土壤向酸化方向發(fā)展；二是大棚復(fù)種指數(shù)高，肥料用量大，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，緩沖能力降低，加重土壤酸化；三是由于肥料的不合理投入，高濃度氮、磷、鉀三元復(fù)合肥的投入比例過大，而鈣、鎂等中微量元素投入相對(duì)不足，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，使土壤膠粒中的鈣、鎂等堿基元素很容易被氫離子置換。通過對(duì)廊坊市永清縣27個(gè)溫室大棚表層土壤pH的分析表明，土壤pH隨種植年限的延長(zhǎng)呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，當(dāng)種植年限為7 年時(shí)pH達(dá)到最低值（7.43），相較于棚外土壤下降了0.36個(gè)單位[27]。

2.4 土壤養(yǎng)分淋洗

氮素淋洗是溫室蔬菜生產(chǎn)體系氮素的主要損失途徑。在溫室辣椒種植體系中施氮量分別為600、1 200、1 800 kg N·hm-2時(shí)，淋出90 cm土體的硝態(tài)氮量為224、345和542 kg N·hm-2，分別占施氮量的37%、29%和30%[28]。溫室番茄長(zhǎng)期定位試驗(yàn)中傳統(tǒng)氮素管理造成每季氮素表觀損失達(dá)79%，平均氮素?fù)p失比例在59%—63%之間[29-30]。陶虹蓉等[31]研究表明，溫室黃瓜季淋洗出90 cm 土體的氮總量為56.08—203.13 kg N·hm-2，占總施氮量的9.02%—32. 69%。在對(duì)南方溫室番茄和黃瓜生產(chǎn)體系的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，番茄季和黃瓜季的硝態(tài)氮淋洗率在8.4%—13.6%和21.0%—39.2%之間[32]；南京郊區(qū)的15N試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氮素總損失為34.2%—46.0%[33]。

2.5 氮素氣態(tài)損失

氨揮發(fā)是農(nóng)田氮素氣態(tài)損失的重要途徑。STREETS等[34]研究表明，在發(fā)展中國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，氮肥的氨揮發(fā)損失為10%—50%。而在中國(guó)，氮肥的氨揮發(fā)損失已由1990 年的11%上升至2005年的13.2%，氨揮發(fā)總量也從1.80 Tg N增加至23.6 Tg N[35-36]。水田、旱地和草地的氨揮發(fā)損失則分別占施氮量的20%、14%和6%，菜地的氨揮發(fā)損失也占到施氮量的11%— 18%[37-38]。李銀坤等[39]研究表明，溫室黃瓜-番茄種植體系內(nèi)土壤氨揮發(fā)損失量為17.8—48.1 kg N·hm-2，隨施氮量的減少呈顯著降低趨勢(shì)（<0.05）。說明控制氮肥投入量，是降低溫室菜地氨揮發(fā)損失的重要措施。

N2O排放是農(nóng)田氮素氣態(tài)損失的另一個(gè)重要途徑。研究表明，我國(guó)農(nóng)田土壤N2O的年排放總量達(dá)398 Gg，約占全球農(nóng)田土壤排放總量的10%[40]。CAI等[35]估算，1990年由中國(guó)農(nóng)田直接排放的N2O可達(dá)0.28 Tg N。每年施入土壤中的氮肥，有很大一部分的氮素通過N2O排放方式損失掉，在溫室黃瓜-番茄種植體系內(nèi)的N2O排放量，75.6%—90.0%由施氮造成，而減少氮用量25%不僅降低了40.4%的N2O排放，而且不會(huì)引起產(chǎn)量的降低[41]。

3 溫室蔬菜節(jié)水減肥理論與技術(shù)研究的必要性

3.1 是減少水肥浪費(fèi)、提高水肥利用效率的客觀需求

水肥資源嚴(yán)重浪費(fèi)已成為制約溫室農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。灌溉施肥一體化技術(shù)已被公認(rèn)為是當(dāng)今世界上減少水肥浪費(fèi)，提高水肥資源利用率的最佳技術(shù)，具有顯著的節(jié)水節(jié)肥效果。據(jù)研究[42]，在滴灌施肥量只有常規(guī)用量80%的情況下，黃瓜產(chǎn)量高達(dá)144 t·hm-2；而在滴灌施肥用量只有常規(guī)的60%時(shí)，黃瓜氮肥利用率最高達(dá)到32.5%；相比露地溝灌，覆膜滴灌下的溫室芹菜生長(zhǎng)旺盛，可增產(chǎn) 25.1%，節(jié)水36%，被認(rèn)為是最優(yōu)的高效節(jié)水栽培方式[43]。無論從國(guó)家政策走向，還是實(shí)際生產(chǎn)需求，開展節(jié)水減肥理論與技術(shù)研究，制定科學(xué)合理的灌溉制度，發(fā)展高效灌溉施肥技術(shù)，是提高水肥利用效率的客觀需求，也是解決我國(guó)水資源短缺與肥料資源浪費(fèi)等問題的關(guān)鍵。

3.2 是提升土壤環(huán)境質(zhì)量、維持溫室農(nóng)田可持續(xù)利用的客觀需求

水肥供需不平衡，灌溉與施肥控制決策不匹配是目前生產(chǎn)中存在的主要問題。目前集約化溫室蔬菜生產(chǎn)仍采用傳統(tǒng)水肥管理模式，底施大量有機(jī)肥，生育期又沖施過量氮磷鉀復(fù)合型可溶肥。由于溫室內(nèi)的高溫高濕環(huán)境，有機(jī)氮礦化快，在作物生長(zhǎng)早期氮素吸收量少，造成土壤氮素積累，過量灌溉引起氮素等養(yǎng)分淋洗，同時(shí)還易引起土壤板結(jié)鹽堿化、地下水硝酸鹽含量超標(biāo)及環(huán)境污染等諸多問題[14,44]。水肥一體化技術(shù)通過水肥優(yōu)化管理、適時(shí)適量供給作物，滿足作物生產(chǎn)需要，在溫室菜地上具有廣闊的應(yīng)用與發(fā)展空間。因此，探明水肥耦合及節(jié)水減肥效應(yīng)機(jī)理，完善水肥精準(zhǔn)決策理論技術(shù)體系，充分發(fā)揮“以水調(diào)肥、以肥調(diào)水”的作用效果，是提升土壤環(huán)境質(zhì)量與維持溫室農(nóng)田可持續(xù)利用的客觀需求。

3.3 是保障蔬菜安全、實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀需求

當(dāng)前溫室水肥管理粗放已成為威脅我國(guó)蔬菜安全生產(chǎn)、制約蔬菜產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的主要限制因素。相比傳統(tǒng)的溝灌等技術(shù)，采用滴灌施肥技術(shù)可有效控制土傳病害發(fā)生，減少農(nóng)藥的投入成本，避免因灌水過多而引起的漚根、黃葉等問題；滴灌施肥技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)相結(jié)合還能大大減少田間雜草發(fā)生，顯著減少使用農(nóng)藥頻次，被認(rèn)為是蔬菜病蟲害綠色防控的重要技術(shù)手段。隨著滴灌技術(shù)的日益推廣，制定基于該技術(shù)的作物水肥精準(zhǔn)按需供給制度，是一項(xiàng)亟待解決的問題。因此，開展水肥協(xié)同機(jī)制理論研究、明確溫室蔬菜滴灌水肥施用參數(shù)，優(yōu)化關(guān)鍵生育階段水肥用量，對(duì)于建立滴灌水肥精準(zhǔn)量化管理技術(shù)，促進(jìn)溫室蔬菜綠色高產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。

針對(duì)溫室菜地水肥管理的現(xiàn)狀，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所與河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所從2008年開始開展聯(lián)合攻關(guān)研究，在“973”項(xiàng)目“肥料減施增效與農(nóng)田可持續(xù)利用基礎(chǔ)研究”課題五“養(yǎng)分與環(huán)境要素協(xié)同效應(yīng)及其機(jī)制（2007CB109305）”、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)課題“溫室蔬菜化肥減施關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化（2016YFD0201001）”、國(guó)家重大研發(fā)專項(xiàng)“土壤水分時(shí)間變異影響作物水分利用效率和養(yǎng)分吸收的機(jī)制（2018YFE0112300）”和“863”課題“作物生長(zhǎng)水分與營(yíng)養(yǎng)土壤生境調(diào)控技術(shù)（2013AA102901）”等課題的資助下，針對(duì)溫室蔬菜灌水施肥不合理問題，以提高水肥利用效率和維護(hù)溫室菜田可持續(xù)利用為研究目標(biāo)，從節(jié)水減肥增效理論機(jī)制、水分養(yǎng)分合理化管理參數(shù)、節(jié)水減肥增效3個(gè)層次進(jìn)行了深入研究。本專欄發(fā)表的4篇論文是團(tuán)隊(duì)的部分研究成果，重點(diǎn)從滴灌水肥一體化下N2O排放特征與過程機(jī)制[45]、有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)N2O排放的影響[46]、溫室滴灌條件下蔬菜土壤無機(jī)磷形態(tài)的轉(zhuǎn)化、積累及其有效性[47]等方面進(jìn)行了深入研究，提出了基于高產(chǎn)溫室冬春茬黃瓜發(fā)育階段的滴灌適宜參數(shù)，建立了方便操作的簡(jiǎn)便量化滴灌水肥管理方案[48]，以期為探討節(jié)水減肥增效理論機(jī)制、建立科學(xué)合理的灌水施肥模式提供一定的科學(xué)依據(jù)。

[1] 張真和, 陳青云, 高麗紅, 王娟娟, 沈軍, 李中民, 張雪艷. 我國(guó)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究. 蔬菜, 2010(5): 1-3.

ZHANG Z H, CHEN Q Y, GAO L H, WANG J J, SHEN J, LI Z M, ZHANG X Y. Research on the countermeasures for the development of facility vegetable industry in China., 2010(5): 1-3. (in Chinese)

[2] 梁靜, 王麗英, 陳清, 張衛(wèi)峰. 我國(guó)設(shè)施番茄氮肥施用量現(xiàn)狀及其利用率、產(chǎn)量影響和地力貢獻(xiàn)率分析評(píng)價(jià). 中國(guó)蔬菜, 2015(10): 16-21.

LIANG J, WANG L Y, CHEN Q, ZHANG W F. Current status of nitrogen application rate of tomato in China and its utilization rate, yield impact and contribution rate of soil fertility., 2015(10): 16-21. (in Chinese)

[3] 王亞坤, 王慧軍. 我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率研究. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào), 2015, 17(2): 159-166.

WANG Y K, WANG H J. Research on the production efficiency of facility vegetables in China., 2015, 17(2): 159-166. (in Chinese)

[4] CHEN Q, ZHANG X, ZHANG H, CHRISTIE P, LI X, HORLACHER D, LIEBIGH P. Evaluation of current fertilizer practice and soil fertility in vegetable production in the Beijing region.2004, 69(1): 51-58.

[5] 張彥才, 李巧云, 翟彩霞, 陳麗莉, 吳永山, 康富忠. 河北省大棚蔬菜施肥狀況分析與評(píng)價(jià). 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005(9): 61-67.

ZHANG Y C, LI Q Y, ZHAI Y X, CHEN L L, WU Y S, KANG F Y. Analysis and evaluation of fertilization status of greenhouse vegetables in Hebei Province., 2005(9): 61-67. (in Chinese)

[6] 任濤. 不同氮肥及有機(jī)肥投入對(duì)設(shè)施番茄土壤碳氮去向的影響[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

REN T. Effects of different nitrogen and organic fertilizer inputs on carbon and nitrogen in the soil of facility tomato[D]. Beijing: China Agricultural University, 2011. (in Chinese)

[7] 王敬國(guó). 設(shè)施菜田退化土壤修復(fù)與資源高效利用. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2011．

WANG J G.. Beijing: China Agricultural University Press, 2011. (in Chinese)

[8] 李紅梅. 河北省藁城大棚番茄滴管施肥綜合管理栽培模式評(píng)價(jià)[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2006.

LI H M. Evaluation of Integrated management cultivation model of tomato dropper fertilization in greenhouse of Lucheng City, Hebei Province[D]. Beijing: China Agricultural University, 2006. (in Chinese)

[9] 劉曉敏, 范鳳翠, 王慧軍. 華北地區(qū)設(shè)施蔬菜節(jié)水技術(shù)集成模式綜合評(píng)價(jià). 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011, 27(14): 165-170.

LIU X M, FAN F C, WANG H J. Comprehensive evaluation of water-saving technology integration model for facilities and vegetables in North China., 2011, 27(14): 165-170. (in Chinese)

[10] 宋效宗. 保護(hù)地生產(chǎn)中硝酸鹽的淋洗及其對(duì)地下水的群影響[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.

SONG X Z. Nitrate leaching in protected land production and its impact on groundwater groups[D]. Beijing: China Agricultural University, 2007. (in Chinese)

[11] 王麗英, 趙小翠, 曲明山, 袁會(huì)敏, 陳清, 趙永志, 王克武. 京郊設(shè)施果類蔬菜土肥水管理現(xiàn)狀及技術(shù)需求. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 27(增刊): 298-303.

WANG L Y, ZHAO X C, QU M S, YUAN H M, CHEN Q, ZHAO Y Z, WANG K W. The status and technique requirement of soil fertilization and irrigation for fruit vegetable in greenhouse., 2012, 27(Suppl.): 298-303. (in Chinese)

[12] 王麗英. 根層氮磷供應(yīng)對(duì)設(shè)施黃瓜-番茄生長(zhǎng)及氮磷高效利用的影響[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

WANG L Y. Effects of root nitrogen and phosphorus supply on cucumber and tomato growth and nitrogen and phosphorus use efficiency[D]. Beijing: China Agricultural University, 2012. (in Chinese)

[13] 劉建玲, 張福鎖, 楊?yuàn)^翮. 北方耕地和蔬菜保護(hù)地土壤磷素狀況研究. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2000, 6(2): 179-186.

LIU J L, ZHANG F S, YANG F H. Study on phosphorus status of cultivated land and vegetable protection land in northern China., 2000, 6(2): 179-186. (in Chinese)

[14] JU X T, KOU C L, ZHANG F S, Christie P. Nitrogen balance and groundwater nitrate contamination: Comparison among three intensive cropping systems on the North China Plain., 2006, 143(1): 117-125.

[15] JOHNSON G V, RAUN W R. Improving nitrogen use efficiency for cereal production., 1999, 91(3): 357-363.

[16] ZHU J, LI X, CHRISTIE P, LI J. Environmental implications of low nitrogen use efficiency in excessively fertilized hot pepper (L. ) cropping systems., 2005, 111(1): 70-80.

[17] 韓鵬遠(yuǎn), 焦曉燕, 王立革, 董二偉, 王勁松. 太原城郊老菜區(qū)番茄氮肥利用率及氮去向研究. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 18(3): 482-485.

HAN P Y, JIAO X Y, WANG L G, DONG E W, WANG J S. Nitrogen fertilizer utilization and nitrogen fate of tomato in the old vegetable area of Taiyuan City., 2010, 18(3): 482-485. (in Chinese)

[18] 張樹金, 余海英, 李廷軒, 張錫洲. 溫室土壤磷素遷移變化特征研究. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 29(8): 1534-1541.

ZHANG S J, YU H Y, LI T X, ZHANG X Z. Study on the characteristics of phosphorus migration in greenhouse soil., 2010, 29(8): 1534-1541. (in Chinese)

[19] 王玉朵, 梁金香. 衡水設(shè)施蔬菜土壤肥力狀況分析. 作物雜志, 2006(1): 40-41.

WANG Y D, LIANG J X. Analysis of soil fertility status of vegetables in Hengshui facility., 2006(1): 40-41. (in Chinese)

[20] REN T, CHRISTIE P, WANG J, CHEN Q, ZHANG F. Root zone soil nitrogen management to maintain high tomato yields and minimum nitrogen losses to the environment., 2010, 125(1): 25-33.

[21] 馮永軍, 陳為峰, 張蕾娜, 吳安民. 設(shè)施園藝土壤的鹽化與治理對(duì)策. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2001, 17(2): 111-114.

FENG Y J, CHEN W F, ZHANG L N, WU A M. Facility landscaping soil salinization and management strategies., 2001, 17(2): 111-114. (in Chinese)

[22] 余海英, 李廷軒, 周健民．設(shè)施土壤鹽分的累積、遷移及離子組成變化特征．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2007(4): 642-650.

YU H Y, LI T X, ZHOU J M. Accumulation, migration and ion composition changes of soil salinity in facilities., 2007(4): 642-650. (in Chinese)

[23] ZANG Y G, JIANG Y, LIANG W J. Accumulation of soil soluble salt in vegetable greenhouses under heavy application of fertilizers., 2006, 1(3): 123-127.

[24] 張金錦, 段增強(qiáng). 設(shè)施菜地土壤次生鹽漬化的成因、危害及其分類與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究進(jìn)展. 土壤, 2011(3): 361-366.

ZHANG J J, DUAN Z Q. Research progress on the causes, hazards and classification and grading standards of soil secondary salinization in vegetable gardens., 2011(3): 361-366. (in Chinese)

[25] 劉建霞, 馬理, 李博文. 不同種植年限黃瓜溫室土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律. 水土保持學(xué)報(bào), 2013(27): 164-168.

LIU J X, MA L, LI B W. Changes of soil physical and chemical properties in cucumber greenhouses with different planting years., 2013(27): 164-168. (in Chinese)

[26] 劉兆輝, 江麗華, 張文君, 鄭福麗, 王梅, 林海濤. 山東省設(shè)施蔬菜施肥量演變及土壤養(yǎng)分變化規(guī)律. 土壤學(xué)報(bào), 2008, 45(2): 296-303.

LIU Z H, JIANG L H, ZHANG W J, ZHENG F L, WANG M, LIN H T. Evolution of fertilization amount and soil nutrient change of facility vegetables in Shandong Province., 2008, 45(2): 296-303. (in Chinese)

[27] 李玉濤, 李博文, 馬理. 不同種植年限設(shè)施番茄土壤理化性質(zhì)變化規(guī)律的研究. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2016(39): 63-68.

LI Y T, LI B W, MA L. Study on the Change Law of Soil Physical and Chemical Properties of Tomato in Different Planting Years., 2016(39): 63-68. (in Chinese)

[28] ZHU J, LI X, CHRISTIE P, LI J. Environmental implications of low nitrogen use efficiency in excessively fertilized hot pepper (L.) cropping systems., 2005, 111(1): 70-80.

[29] 何飛飛. 設(shè)施番茄周年生產(chǎn)體系中的氮素優(yōu)化及環(huán)境效應(yīng)分析[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2006.

HE F F. Nitrogen optimization and environmental effects analysis in the annual production system of facility tomato[D]. Beijing: China Agricultural University, 2006. (in Chinese)

[30] 任濤. 不同氮肥及有機(jī)肥投入對(duì)設(shè)施番茄土壤碳氮去向的影響[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011.

REN T. Effects of different nitrogen fertilizers and organic fertilizers on the fate of carbon and nitrogen in tomato soils[D]. Beijing: China Agricultural University, 2011. (in Chinese)

[31] 陶虹蓉, 李銀坤, 郭文忠, 李海平, 李靈芝, 楊宜. 不同灌溉量對(duì)砂壤溫室黃瓜土壤溶液氮濃度及氮淋洗的影響. 中國(guó)土壤與肥料, 2018(3): 175-180.

TAO H R, LI Y K, GUO W Z, LI H P, LI L Z, YANG Y. Effects of different irrigation amounts on nitrogen concentration and nitrogen leaching of cucumber soil solution in sandy soil greenhouse., 2018(3): 175-180. (in Chinese)

[32] 閔炬. 太湖地區(qū)大棚蔬菜地化肥氮利用和損失及氮素優(yōu)化管理研究[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2007.

MIN J. Study on nitrogen utilization and loss of fertilizer and greenhouse nitrogen optimization in greenhouse vegetable fields in Taihu Lake region [D]. Yangling: Northwest A&F University, 2007. (in Chinese)

[33] 曹兵, 賀發(fā)云, 徐秋明, 蔡貴信. 南京郊區(qū)番茄地中氮肥的效應(yīng)與去向. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2006(10): 1839-1844.

CAO B, HE F Y, XU Q M, CAI G X. Effect and fate of nitrogen fertilizer in tomato land in Nanjing suburb., 2006(10): 1839-1844. (in Chinese)

[34] STREETS D G, BOND T C, CARMICHAEL G R, FERNANDES S D, FU Q, HE D, KLIMONT Z, NELSON S M, TSAIiN Y, WANG M Q, WOO J H, YARBER K F. An inventory of gaseous and primary aerosol emissions in Asia in the year 2000., 2003, 108(D21): 8809.

[35] CAI G X, ZHU Z L. An assessment of N loss from agricultural fields to the environment in China., 2000, 57(1): 67-73.

[36] ZHANG Y S, LUAN S J, CHEN L L, SHAO M. Estimating the volatilization of ammonia from synthetic nitrogenous fertilizers used in China., 2011, 92(3): 480-493.

[37] 賀發(fā)云, 尹斌, 金雪霞, 曹兵, 蔡貴信. 南京兩種菜地土壤氨揮發(fā)的研究. 土壤學(xué)報(bào), 2005, 42(2): 253-259.

HE F Y, YIN B, JIN X X, CAO B, CAI G X. Study on ammonia volatilization of soils in two vegetable fields in Nanjing., 2005, 42(2): 253-259. (in Chinese)

[38] BOUWMAN A F, LEE D S, ASMAN W A H, DENTENER F J, VAN DER HOEK W, OLIVIER J G J. A global high-resolution emission inventory for ammonia., 1997, 11(4): 561-587.

[39] 李銀坤, 武雪萍, 武其甫, 吳會(huì)軍. 水氮用量對(duì)設(shè)施栽培蔬菜地土壤氨揮發(fā)損失的影響. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2016, 22(4): 949-957.

LI Y K, WU X P, WU Q F, WU H J. Effect of water and nitrogen dosage on soil ammonia volatilization loss in greenhouse vegetable cultivation., 2016, 22(4): 949-957. (in Chinese)

[40] 張玉銘, 胡春勝, 董文旭. 農(nóng)田土壤N2O生成與排放影響因素及N2O總量估算的研究. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2004, 12(3): 119-123．

ZHANG Y M, HU C S, DONG W X. Study on the factors affecting the formation and emission of N2O in farmland soil and the estimation of total N2O., 2004, 12(3): 119-123. (in Chinese)

[41] 李銀坤, 武雪萍, 郭文忠, 薛緒掌. 不同氮水平下黃瓜—番茄日光溫室栽培土壤N2O排放特征. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(23): 260-267.

LI Y K, WU X P, GUO W Z, XU X Z. N2O emission characteristics of cucumber-tomato-cultivated soil in greenhouse under different nitrogen levels, 2014, 30(23): 260-267. (in Chinese)

[42] GUPTA A J, AHMAD M F, BHAT F N．Studies on yield, quality, water and fertilizer use efficiency of capsium under drip irrigation and fertigation., 2010, 67(2): 213-218.

[43] 張曉娟, 李玉蓮, 王曉軍, 王克雄, 向國(guó)程. 不同栽培與灌溉方式對(duì)設(shè)施芹菜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2017(2): 40-45.

ZHANG X J, LI Y L, WANG X J, WANG K X, XIANG G C. Effects of different cultivation and irrigation methods on the growth and yield of celery in the facility., 2017(2): 40-45. (in Chinese)

[44] JU M, XU Z, SHI W M, XING G X, ZHU Z L. Nitrogen balance and loss in a greenhouse vegetable system in southeastern China., 2011, 21(4): 464-472.

[45] 奚雅靜, 汪俊玉, 李銀坤, 武雪萍, 李曉秀, 王碧勝, 李生平, 宋霄君, 劉彩彩. 滴灌水肥一體化配施有機(jī)肥對(duì)土壤N2O排放與酶活性的影響. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(20): 3611-3624.

XI Y J, WANG J Y, LI Y K, WU X P, LI X X, WANG B S, LI S P, SONG X J, LIU C C, HUANG S W. Effects of drip irrigation water and fertilizer integration combined with organic fertilizers on soil N2O emission and enzyme activity., 2019, 52(20): 3611-3624.(in Chinese)

[46] 奚雅靜, 劉東陽, 汪俊玉, 武雪萍, 李曉秀, 李銀坤, 王碧勝, 張孟妮, 宋霄君, 黃紹文. 有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)溫室番茄土壤N2O排放的影響. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(20): 3625-3636.

XI Y J, LIU D Y, WANG J Y, WU X P, LI X X, LI Y K, WANG B S, ZHANG M N, SONG X J, HUANG S W. Effect of organic partial replacement of inorganic fertilizers on N2O emission in greenhouse soil.2019, 52(20): 3625-3636. (in Chinese)

[47] 劉志平, 武雪萍, 李若楠, 鄭鳳君, 張孟妮, 李生平, 宋霄君. 溫室滴灌條件下過量施用雞糞和磷肥對(duì)土壤磷素的影響. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(20): 3637-3647.

LIU Z P, WU X P, LI R N, ZHENG F J, ZHANG M N, LI S P, SONG X J. Effect of applying chicken manure and phosphate fertilizer on soil phosphorus under drip irrigation in greenhouse.2019, 52(20): 3637-3647. (in Chinese)

[48] 李若楠, 黃紹文, 史建碩, 王麗英, 唐繼偉, 張懷志, 袁碩, 翟鳳芝, 任燕利, 郭麗. 日光溫室冬春茬黃瓜滴灌的肥水優(yōu)化管理. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 52(20): 3648-3660.

LI R N, HUANG S W, SHI J S, WANG L Y, TANG J W, ZHANG H Z, YUAN S, ZHAI F Z, REN Y L, GUO L. Optimization management of water and fertilization for winter-spring cucumber under greenhouse drip irrigation condition.2019, 52(20): 3648-3660. (in Chinese)

Mechanisms and Managements of Water and Fertilizer Synergy in Greenhouse Vegetable Fields

WU XuePing1, LI YinKun2

(1Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;2Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture, Beijing 100097)

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.20.011

2019-09-27；

2019-10-08

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFE0112300、2018YFD0200408）、國(guó)家863課題（2013AA102901）、國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2015BAD22B03）

武雪萍，E-mail：wuxueping@caas.cn

（責(zé)任編輯 李云霞）