不同使用年限蔬菜大棚土壤溶质含量变化的试验研究

在石灰性褐土上分别选取种植1、3、6、9年蔬菜的大棚土壤，旨在研究不同种植年限对土壤养分、盐分、微量元素及重金属的影响。结果表明，随着种植年限的增加，大棚土壤的养分、盐分等均显著高于对照，其年度增长率表现为有机质＜氨态氮＜全盐量＜速效钾＜硝态氮＜速效磷，其中速效磷、硝态氮、全盐量依次较对照提高21.8倍、15.9倍、2.3倍。微量元素的年度增长幅度表现为Mn＜Zn＜Cu＜Fe，其中有效态Cu、Zn、Fe含量均高于临界值。重金属年度的增长幅度表现为Pb＜Cr＜Cd，虽然Cr、Cd、Pb均未超标，但大棚土壤养分、盐分、微量元素与重金属含量均随大棚利用年限的增加呈递增趋势，须引起人们的关注。     

河南郑州郊县保护地养分及重金属含量演变趋势

对河南郑州郊县不同种植年限保护地土壤速效氮、磷、钾及重金属铜、锌、镉、铅含量调查表明:随保护地种植年限的增加,速效氮、磷含量有显著的增加,其增加与种植年限呈极显著正相关,速效钾含量增加幅度不大,说明氮、磷、钾肥施用不均衡;重金属铜、锌、铅含量随保护地种植年限的增加有一定的增加,镉含量没有明显的规律性,但这几项重金属含量均比农田含量要高,说明在保护地高强度施肥及人为活动下,引入了重金属;农田及保护地重金属含量较土壤背景值均有一定程度的增加,但未超出国家土壤环境质量标准。     

白银市日光温室土壤养分累积特征及重金属污染现状评价

以甘肃省白银市的日光温室土壤为研究对象,调查分析了土壤剖面养分累积状况和土壤电导率、pH值的变化;对土壤重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量进行了测定,采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对土壤重金属的环境质量状况进行了评价。结果表明,日光温室土壤有机质、硝态氮、速效磷和速效钾含量显著高于农田土壤,其中速效磷在0-40 cm土层和速效钾在0-60 cm土层累积尤为明显。温室栽培条件下土壤电导率高于农田土壤,雒家滩温室土壤表层EC值为0.94 mS·cm-1,超过蔬菜的生育障碍临界点（EC〉0.50 mS·cm-1）。大部分温室土壤Cd含量超过国家土壤环境质量三级标准,其中雒家滩温室土壤Pb、Zn、Cd、As含量超过温室蔬菜地土壤环境质量评价标准（HJ 333—2006）限量值。根据各重金属的单项与综合质量指数,靖远日光温室土壤环境质量为2级,属于尚清洁水平,而雒家滩和重坪日光温室土壤环境质量为3级,属于超标水平,不适宜发展无公害蔬菜。     

大棚设施土壤养分和重金属状况研究

对山东寿光不同棚龄大棚土壤速效N、P、K及重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量调查表明:随大棚棚龄的增加,速效N、P含量有显著的增加,其增加量与棚龄呈极显著正相关,速效K含量增加幅度不大,即N、P、K施用不均衡;重金属Cu、Zn、Pb含量随大棚棚龄的增加有一定的增加,Cd含量没有明显的规律性,但这几项重金属含量均比农田含量要高,表明在大棚高强度施肥及人为活动影响下,引入了重金属;农田及大棚重金属含量均较土壤背景值有一定程度的增加,但未超出国家环境质量标准。     

Cd Pb污染土壤中蛋白酶酸性磷酸酶脱氢酶活性的变化

通过现场采样及室内分析方法,研究了Cd、Pb严重污染的土壤中蛋白酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性的变化及其与土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量和土壤基本性质之间的关系。通径分析表明,影响蛋白酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、砂粒和黏粒,其中土壤有效Zn刺激了酶活性而土壤有效Cd抑制了酶活性;影响酸性磷酸酶活性主要直接因素为碱解氮、速效磷、pH值,土壤有效Cu、土壤有效Cd、土壤有效Pb、土壤有效Zn对酸性磷酸酶的直接影响较小;影响脱氢酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、土壤速效钾,其中土壤有效Cd抑制了酶活性而土壤有效Zn刺激了酶活性。总体而言,4种重金属有效态对酶活性毒性大小依次为：Cd〉Cu〉Pb〉Zn。综合简单相关分析结果可知,总体上Cu、Cd、Pb、Zn复合污染刺激了蛋白酶活性,抑制了脱氢酶活性,对酸性磷酸酶活性影响不大,脱氢酶可作为上述土壤重金属复合污染的指标。3种土壤酶活性变化是重金属与土壤理化性质综合作用的结果。     

包头市铜厂周边土壤中重金属垂直分布特征与形态分析

为了解包头市铜厂周边地区土壤剖面中重金属污染状况,采用火焰原子吸收分光光度法和Tessier连续提取法,对土壤中6种重金属（Cu,Zn,Mn,Ni,Pb和Cd）的垂直分布特征、形态及潜在生物可利用性进行了分析。结果表明:研究区土壤剖面各层土壤中6种重金属含量均超过内蒙古土壤背景值,Cu,Pb和Cd为主要污染物。随采样深度的增加,Cu,Zn,Pb和Mn的含量呈现下降趋势,且由相关性系数可知重金属Cu,Zn和Pb可能有相同人为或自然污染源;土壤剖面中6种重金属均主要以残渣态存在,含量均在50%以上,对生物危害较小;潜在生物可利用性分析结果为:Cu（32.61%） > Mn（31.85%） > Ni（24.90%） > Zn（16.60%） > Cd（15.23%） > Pb（14.87%）,Cu和Mn的潜在生物可利用性较大,其次为Ni,Zn,Cd和Pb潜在生物可利用性较小。     

鸡粪和垃圾有机肥对苋菜生长及土壤重金属积累的影响

采用盆栽试验,在红壤和潮土中分别施入土壤重量5%、10%和15%的鸡粪或垃圾有机肥,研究其对苋菜（Amaranthustricoclor L.）生长、土壤化学性状及重金属含量的影响。结果表明,与对照相比,施入鸡粪或垃圾有机肥显著增加苋菜的鲜重、主根长和株高;土壤有机质、EC值、速效磷和速效钾含量均大幅增加,但土壤全氮含量无明显变化。与对照相比,潮土中施用两类有机肥使苋菜植株Cu和Zn含量分别增加26.3%~36.0%和1.2%~20.3%,但未超出国家食品卫生标准对Cu和Zn的允许含量;Cd、Cr和Pb含量都较对照降低,没有出现积累现象。红壤施用两类有机肥,苋菜植株中Zn、Cd和Pb分别下降42.7%~59.9%、0~48.9%和4.1%~71.3%,达到显著水平。有机肥的施入量为5%时,两类土壤中重金属都没有出现明显积累;当施入量为10%和15%时,两类土壤的Cu、Cd、Cr和Pb含量显著增加,出现明显积累趋势,其中除了施用鸡粪使土壤有效Cu含量下降外,两种有机肥均增加了两类土壤中重金属Zn、Cd、Cr和Pb的有效态含量。试验结果提示,从土壤培肥与环境质量安全综合考虑,有机肥的用量应控制在一个适宜范围内。     

新乡市大棚菜田土壤重金属积累特征及污染评价

采用微波消解-ICP-AES技术,测定不同种植年限大棚菜田土壤样品中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu等重金属的含量,研究不同种植年限与大棚菜田土壤重金属累积的相关性以及大棚菜田土壤重金属累积特征,并利用地积累指数法进行污染评价。结果表明:大棚菜田土壤重金属Zn、Pb、Ni、Mn和Cu的含量与种植年限具有极显著相关性;大棚菜田土壤中重金属Cd和Cr的含量与种植年限不相关。重金属元素间相关性分析表明,Zn与Pb、Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Pb与Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Cd与Ni、Mn、Cr,Ni与Mn、Cr、Cu,Mn与Cr、Cu具有污染同源性,Cu与Cd、Cr不具有污染同源性。地积累指数法污染评价结果显示Cd的污染等级达到了6级,已构成了极严重污染;Zn和Cu的污染等级达到2级,已构成了中度污染;Pb、Mn的污染等级达到1级,已经构成了轻~中度污染;As、Ni、Cr均未构成污染。     

不同种植年限下山银花产地土壤及花蕾重金属污染特征

以喀斯特山区不同种植年限山银花及其产地土壤为研究对象,并以附近荒地土壤作为对照,通过野外调查和室内分析,测定了绥阳县不同种植年限土壤和山银花的重金属含量,并应用单因子污染指数和综合污染指数法,对土壤和山银花中重金属含量进行评价分析。明确了不同种植年限山银花及其产地土壤重金属含量水平,揭示了种植年限对土壤中重金属含量的影响及土壤重金属污染的程度,分析了土壤中Cr,Cd,As,Pb,Hg和Cu与花蕾6种重金属元素的相关关系。结果表明:随着种植年限的增加,土壤中Cu,Cr,Cd和As含量均有不同程度的增加,Hg变化不明显,Pb含量降低,总体综合污染指数为0.72,处于警戒线等级;山银花重金属平均含量和污染指数随种植年限的增加而增加,但均未超标,处于安全等级和警戒线等级;土壤中Cr,Cu,As之间存在极显著正相关性,Pb与Cr,Cu,As均存在显著负相关性,土壤中Cu,Cr,Cd和As与山银花中6种重金属元素均存在显著或极显著的正相关性,土壤中Hg和Pb与花蕾中各重金属元素存在不同程度的负相关性。本项研究对于了解种植山银花对土壤环境的效应、防控产地土壤重金属污染、保障山银花品质,具有重要的意义。     

铅锌矿区先锋植物野艾蒿对重金属的吸收与富集特征

采用野外采样系统分析法,研究了不同年限废弃地野艾蒿对Cu、Zn、Pb、Cd的富集与分布。结果表明,不同年限废弃地土壤中重金属的含量随着废弃年限的增加而减少,野艾蒿对Zn和Pb的富集量较大,不同年限废弃地中野艾蒿和土壤Cu、Zn和Pb的含量之间呈极显著正相关,野艾蒿对重金属的吸收、富集有随土壤中重金属含量升高而增加的趋势。野艾蒿的不同部位在不同年限废弃地中累积不同重金属的能力不同,除3 a废弃地野艾蒿中Pb的含量地上部分小于地下部分外,其他环境中重金属含量都表现为地上部分大于地下部分。野艾蒿对4种重金属都有不同程度的转运能力,Cu在不同年限废弃地的生物富集系数均为最大,野艾蒿对Cu、Cd转运能力较强。野艾蒿根系对Pb有弱的滞留效应为36.59%,对Cu、Cd、Zn没有滞留效应。综合分析结果表明,野艾蒿能吸收富集多种重金属并且具有耐重金属的特性,基于其具有生物量较大、生长速度快的特点,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景。     

设施蔬菜大棚土壤氮磷钾养分富积降低土壤钙素的有效性

【目的】 随着种植年限的增加,设施农业缺钙性生理病害发生率迅速上升。设施土壤中氮磷钾元素的富积与土壤中钙素的形态及有效性有密切关系,进而影响植物对钙素的吸收。因此,本研究调查比较了不同种植年限设施菜地土壤钙素有效性的变化,及与N、P、K含量的关系,为提高土壤钙素有效性和减少缺钙性生理病害提供理论依据。 【方法】 在辽宁省海城市选取了38个设施蔬菜大棚,种植年限在3～30年不等,土壤均为棕壤,按照每三年为一个时间段,将大棚分为9组。采集了棚内0—20 cm的耕层土壤样品,同时采集棚外露地0—20 cm土壤样品作为对照。分析了有机质、氮、磷、钾养分含量,分别测定了土壤水溶性钙、交换性钙、酸溶性钙、非酸溶性钙含量,利用回归方法计算了氮磷钾含量与四种形态钙含量之间的关系。 【结果】 随着种植年限延长,设施土壤有机质、氮、磷、钾、总钙、酸溶性钙和非酸溶性钙含量逐年增加,水溶性钙和交换性钙分别在种植达到9～11年和12～14年时达到最大值104.1和611.9 mg/kg,之后呈下降趋势。总钙增加量的94.3%～96.4%属无效态的非酸溶性钙。土壤中氮、钾含量的提高促进了交换性钙的解吸,铵态氮和速效钾含量与交换性钙呈显著负相关 (r = –0.5451,P <0.01; r = –0.4809,P <0.01, n = 38)。土壤中磷含量的提高促进了难溶性磷酸钙盐的形成,磷酸高钙盐与无效性的非酸溶性钙呈极显著正相关(r = 0.5884,P <0.01, n = 38)。种植30年的设施土壤有效态钙含量与有效氮、磷、钾的比例比露地土壤下降了近70%。 【结论】 随着设施蔬菜种植年限的增加,土壤中的氮、磷、钾养分含量不断增加。氮和钾含量的增加促进了交换性钙的解吸,磷的增加促进了水溶态和交换态钙向无效的非酸溶性钙的转化。因此,土壤中氮磷钾的富积加剧了蔬菜土壤有效性钙的缺乏。      

日光温室土壤速效养分的累积和淋移特征研究

通过对不同年限日光温室土壤速效养分积累和淋移特征的研究.结果显示:日光温室土壤硝态氮含量明显高于室外粮田,铵态氮含量稍高于温室外粮田,5年、10年和14年日光温室0-100 cm土层硝态氮累积总量分别是相邻粮田积累量的4.3,5.8,7.1倍,日光温室土壤中硝态氮大量积累、淋失强烈、淋移至底层以下.5,10,14年日光温室表层土壤速效P含量均超过200 mg/kg,0～100 am土层土壤速效P积累总量分别是温室外粮田的6.2,13.2,18.0倍,5年低龄温室土壤P索淋移至40-60 cm心土层,10年以上高龄温室土壤P索淋移至底层.5.10,14年目光温室表层土壤速效K的含量均超过300 mg/kg,0～100 cm土层土壤速效K累积总量分别是温室外粮田积累量的1.8,2.9,4.4倍,10年以上高龄温室土壤K索淋移至底层以下、淋失强烈.日光温室土壤速效养分的富集率是速效P>硝态N>速效K,日光温室土壤速效养分的淋移淋失深度和强度是硝态N>速效K>速效P.     

不同种植年限日光温室土壤盐分和养分变化研究

以山西省临汾市不同种植年限的蔬菜日光温室土壤为研究对象，分析了土壤有机质、碱解氮、硝态氮、速效磷、速效钾等养分指标的累积状况以及温室土壤电导率、可溶性盐、pH值的变化情况。结果表明，与大田土壤相比，温室土壤电导率和可溶性盐含量逐年增加，pH值下降，种植8a的日光温室土壤盐分累积量已接近黄瓜的生育障碍临界点；土壤养分均有不同程度的累积，尤其是土壤速效磷、硝态氮的累积严重；日光温室特殊的环境条件以及过量施用化肥是土壤盐分累积和养分富集的主要原因。     

豫中植烟区土壤速效养分的空间变异分析

利用地统计学和GIS相结合的方法,探讨了豫中烤烟种植区土壤速效氮、磷、钾含量空间变异特征。结果表明:研究区速效氮含量属于偏低水平,而速效钾和速效磷为偏高水平。以速效氮的变异系数为最小,速效磷的变异系数为最大。土壤 pH与速效氮和速效磷都成呈显著的正相关关系,土壤有机质与速效氮、速效磷和速效钾都达到极显著的正相关关系。研究区3种土壤速效养分中,除了速效氮为线性模型外,速效钾和速效磷都是球状模型。速效磷和速效钾属于中等强度的空间变异性,而速效氮属于弱的空间相关性。本烤烟种植区土壤速效养分的等值线图可更准确和直观地了解研究区土壤养分的空间分布,从而为精确施肥提供依据。     

膨胀珍珠岩对大棚设施土壤养分含量及分布的影响

通过设施栽培实验,研究了膨胀珍珠岩的施入(4m3/亩)对两次种植土壤(一茬和二茬)中碱解氮有效磷速效钾含量变化及分布规律。结果表明:膨胀珍珠岩的施入有效提高了设施土壤中有效养分的含量;其中碱解氮含量可提高14.5%～49.7%,有效磷可提高12.8%～113.3%,速效钾可提高1.3%～25.1%。膨胀珍珠岩施入后第二次种植土壤中,表层土壤的有效养分含量明显低于对照区和珍珠岩施入后的第一次种植土壤,而耕层土壤中的养分含量高于第一次种植土壤及对照区;其中表层中碱解氮的含量比第一次种植土壤降低了34.5%,而耕层中含量却提高了10.5%～13.0%;有效磷含量在表层中降低了42.8%,而耕层中提高了35.0%;表层中的速效钾含量变化不明显,但耕层中速效钾含量由第一次的增加量1.3%～16.3%提高到14.6%～25.1%。     

种植年限对设施芦笋土壤理化性状、 微生物及酶活性的影响

为探讨芦笋设施栽培对土壤养分和环境的影响,本文研究了不同种植年限棚土壤速效养分、理化性状、微生物区系及土壤酶活的差异变化,并对种植年限与土壤理化性状、养分因子、生物活性间的相关性进行了统计分析。结果显示:随种植年限增加,土壤速效N、速效K和有机质含量持续增加,其中速效K含量增长迅速,种植3年后,速效钾由120 mg/kg迅速上升至500~600 mg/kg;土壤持续酸化,次生盐渍化逐渐加重;芦笋设施栽培后,细菌种群数量减少,真菌数量增加,细菌与真菌数量比（B/F）降低,土壤由细菌型向真菌型转化;随种植年限增加,土壤微生物代谢类群多样性减少,呼吸强度和过氧化氢酶活性持续降低,二者降低趋势与种植年限呈显著负相关。这说明芦笋设施种植后,其大量施肥和密闭性管理措施使土壤养分快速累积,土壤在耕作3 a时就出现了酸化和次生盐渍化状况,微生态平衡遭到破坏,存在一定的风险,应提倡合理施肥以保证设施栽培土壤的可持续性利用。     

减施磷肥提高设施番茄氮磷钾生理效率并减少土壤速效磷累积

【目的】设施蔬菜生产中过量施肥现象普遍存在,本研究针对设施番茄磷肥过量施用问题,定位研究减施磷肥对番茄产量、干物质量、养分吸收、分配及土壤速效磷状况的影响,旨在为设施栽培磷肥减量提供科学依据。【方法】以习惯施肥为对照 (CK),2015年设磷肥减量50% (P1)、磷肥减量70% (P2) 2个减磷处理,2016年增设不施磷 (P0) 处理,共3个减磷处理。2016年在膨果期、盛果期采集植株样品,测定根、茎、叶、果干重,及各器官氮、磷、钾养分含量;在定植前、盛果期和拉秧期采集0—60 cm土层土壤样品,测定土壤速效磷含量。【结果】在基础速效磷含量较高 (约220 mg/kg) 的土壤,连续两年减磷70%或一年不施磷肥不影响番茄产量,2015年和2016年番茄产量分别为53.9～55.1 t/hm2和50.2～52.7 t/hm2。各减磷施肥处理与CK相比,均显著提高盛果期果实干物质量和N、P、K养分分配率,降低叶片干物质量、干物质分配率和N、P、K养分分配率。膨果期番茄植株62.8%～65.7%干物质分配于叶片,植株氮、磷、钾携出量分别为83.2～89.9 kg/hm2、10.3～11.1 kg/hm2、75.0～85.9 kg/hm2,此时番茄叶片和茎杆是养分的主要累积部位,茎叶氮、磷、钾分配率之和分别为84.4%～86.4%、79.4%～83.4%、76.9%～82.3%,番茄氮、磷、钾吸收比例为1∶0.12∶0.84～0.96。盛果期43.0%～44.6%和37.0%～44.6%的干物质分配于果实和叶片,此时番茄果实和叶片为养分主要累积部位,果实和叶片氮、磷、钾分配率之和分别为84.6%～86.7%、78.5%～82.7%、81.4%～83.9%,植株氮、磷、钾携出量分别为197～226 kg/hm2、33～37 kg/hm2、200～247 kg/hm2。CK处理番茄叶片、果实全钾含量及钾吸收量显著高于减磷处理,可见减施磷肥可降低番茄对钾素的奢侈吸收。经过两年的减磷处理,表层土壤速效磷累积量显著降低,但各处理土壤剖面出现磷素向下迁移,膨果期0—20 cm土层土壤速效磷含量较种植前减少27.0～60.9 mg/kg,20—60 cm土壤速效磷增量在11.8～50.1 mg/kg,减磷处理显著降低20—60 cm土壤速效磷增加量。【结论】在基础磷素含量较高的土壤上,较农民习惯施磷连续两年减少70%的磷肥用量没有影响番茄产量,降低番茄对钾素的奢侈吸收,减缓土壤速效磷累积。两年连续减施磷肥的土壤速效磷含量仍处于较高水平,可见该研究区域设施蔬菜生产减磷潜力仍较大。     

连作葡萄对土壤中脲酶活性及养分含量的影响

对葡萄不同种植年限土壤中脲酶及速效氮、磷、钾含量进行研究分析。结果表明:随着种植年限的增长,葡萄根际土壤中脲酶活性增强,速效氮、磷含量增加,各养分比例变化不大,并未表现出养分亏缺或失调现象。