日光温室土壤速效养分剖面分布和累积特征研究

为了解日光温室土壤速效养分剖面分布和累积特征,测定了不同种植年限日光温室不同层次土壤速效养分,结果显示:日光温室土壤硝态氮含量剖面分布均呈倒梯形分布,5、10和14年日光温室0～100 cm土层硝态氮累积总量分别为是相邻粮田的4.3、5.8和7.1倍。5、10和14年日光温室表层土壤速效P含量均超过200 mg kg-1,0～100 cm土层土壤速效P积累总量分别是温室外粮田的6.2、13.2和18.0倍,5年低龄温室土壤速效P剖面分布为丁字形,10年以上高龄温室土壤速效P剖面分布均为倒梯形。5、10和14年日光温室表层土壤速效K的含量均超过300 mg kg-1,0～100 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和4.4倍,日光温室土壤速效K剖面分布均为倒梯形。5年温室土壤水溶性P含量呈丁字型分布,10年以上温室土壤水溶性P含量分布呈现倒三角,逐渐向倒梯形发展,不同年限温室水溶性K含量剖面分布均呈倒梯形分布。日光温室土壤速效养分的富集率为速效P硝态N速效K,低龄温室土壤养分表层富集为主,而高龄温室中下层积累量所占比例逐渐增加。     

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.     

河西走廊日光温室土壤肥力质量演变研究

通过田间调查取样的方法系统研究了不同种植年限(1～5、6～10、11～15、16～20年)对石羊河流域凉州区日光温室土壤肥力质量的影响。结果表明,长期日光温室栽培虽显著降低了pH,但土壤可溶性盐含量显著增加,土壤pH和可溶性盐含量呈负相关,土壤pH增加一个单位,土壤可溶性盐含量降低1.35 g/kg。长期日光温室栽培较露地显著增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量,日光温室土壤有效磷、碱解氮和速效钾平均含量分别为353.67、208.44和627.33 mg/kg,分别是露地土壤的21.42、1.85和5.54倍,但4个种植年限间土壤的pH及可溶性盐、有机质、速效氮磷钾含量差异不显著。温室种植1～5年,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量迅速增加,5年后随着种植年限延长其含量趋于稳定,这可能是温室增肥不增产的主要原因。     

新建日光温室土壤养分平衡与累积特性

连续3年定点监测位于黄土高原南部陕西杨凌的10余个新建日光温室栽培蔬菜种类、产量及施肥情况,并在每季作物种植前及收获后测定0~100 cm土壤电导率、有机质、全氮、有效磷、速效钾及0~200 cm土壤硝态氮等理化性质。结果表明,过量施用有机肥及化肥导致新建温室土壤养分大量盈余,前3年土壤氮、磷、钾养分(以N、P2O5、K2O计)表观盈余量之和分别高达3 784、4 097及2 727 kg/hm2。种植前3年有机质、全氮呈线性增加,年均增加量分别为4.25、0.25 g/kg;土壤有效磷、速效钾累积更加突出,种植2年后,耕层有效磷及速效钾已达高或极高水平;随着种植年限的增加,土壤剖面硝态氮累积量显著增加,耕层以下土壤有效磷、速效钾含量也有所增加。说明新建日光温室在种植初期就存在施肥过量问题,由此引发的问题值得关注。     

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。     

塑料大棚设施菜地土壤次生盐渍化特征

以上海郊区规模化设施蔬菜园艺场为研究对象,监测了不同种植年限和不同种植模式的塑料大棚设施菜地土壤的主要理化性状,筛选了设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,分析了不同深度土壤特征指标的变化规律。结果表明,与露天菜地相比,设施菜地土壤酸化、盐渍化、养分累积明显,田间最大持水量和土壤呼吸速率降低;各类种植年限和种植模式的设施菜地表层土壤(0~20 cm)可溶性盐分、硝态氮和全磷含量分别达到4.18 g·kg~(-1)、121.8 mg·kg~(-1)和1.38 g·kg~(-1),分别为对应露天菜地的2.9倍、1.7倍和1.6倍。综合考虑设施菜地和露天菜地土壤主要理化性状的显著性以及设施菜地土壤对作物的障碍影响和对环境的污染风险,选择p H值、可溶性盐分、硝态氮和全磷作为设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,并采用土壤相对质量评价法进行评价。设施菜地土壤p H值随着深度的增加而升高,可溶性盐分、硝态氮和全磷则随着深度的增加而递减,其中硝态氮相对质量指数达到3.06;随着设施菜地种植年限的增加,土壤p H值逐步降低,硝态氮、全磷和可溶性盐分逐步累积,其中4~6年棚龄的p H值和可溶性盐分相对质量指数最高,7~9年棚龄的硝态氮相对质量指数最高,10年以上棚龄的全磷相对质量指数最高,茄果连作模式的可溶性盐分和硝态氮相对质量指数最高,叶菜连作模式的全磷相对质量指数最高。     

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。     

夏季休闲期不同年限日光温室土壤硝态氮淋溶状况

连续2 a（2006和2007年）研究了夏季休闲前后陕西杨凌示范区13个日光温室0～200 cm土壤剖面氮素的动态变化,以评价夏季休闲期间日光温室栽培下土壤累积硝态氮的淋溶情况。结果表明：日光温室蔬菜收获后不同年限温室0～200 cm土壤剖面累积了大量的硝态氮,2006和2007年不同年限日光温室土壤剖面硝态氮的平均残留量分别为 667.6和781.8 kg/hm2。休闲近2个月后,休闲期间降雨量低的2006年（65 mm）不同温室土壤硝态氮含量及电导率与休闲前相比明显增加;而降雨量高的2007年（214 mm）,土壤剖面残留的硝态氮及电导率显著降低,说明发生硝态氮的淋溶,13个日光温室0～200 cm 土壤剖面硝态氮较夏季休闲前降低量在223.8～658.0 kg/hm2之间,平均为298.5 kg/hm2。不同年限日光温室0～200 cm 土壤剖面硝态氮降低量相比,1998年温室＞2004年温室＞2002年温室,其中1998年的温室土壤剖面硝态氮降低量平均达355.1 kg/hm2。可见,夏季休闲期间的降雨量是影响日光温室栽培土壤累积大量硝态氮发生淋溶损失的主要因素。     

西安市郊区日光温室大棚番茄施肥现状及土壤养分累积特性

调查了西安市郊区100余个日光温室栽培番茄的施肥现状,并采集了60个日光温室土壤剖面样品,测定了土壤养分及盐分含量。结果表明,当地番茄的氮磷钾化肥的平均施用量分别为N 600 kg hm-2,623 kg P2O5hm-2和497 kgK2O hm-2。过量施肥特别是过量施用磷肥比较普遍。日光温室土壤0~20 cm和20~40 cm土层有机质、有效磷、速效钾含量均明显高于露地。不同地点日光温室土壤0~100 cm土层硝态氮含量及土壤电导率存在差别,但其含量均高于露地土壤,其中日光温室土壤0~100 cm土层硝态氮含量较露地的增加幅度在127%~433%之间。由于研究地区土壤多发育在河流冲积物上,地下水位埋藏浅,土壤质地相对较粗,因此,不合理施肥引起的土壤养分累积及损失,以及由此带来的环境问题值得关注。     

日光温室土壤养分变化及次生盐渍化程度与种植年限的关系

以泾阳县 7个镇的 1 038栋日光温室内的土壤为研究对象，进行了土壤养分含量、pH值及电导率测定，研究日光温室内的土壤理化性质变化与种植年限的关系，为明确土壤肥力、存在问题和科学施肥提供理论依据。结果表明，随着种植年限的延长，日光温室土壤有机质先增加后减少；碱解氮、有效磷平均含量在 16～20年期间达到最大；速效钾在各年限阶段平均值均大于 600 mg·kg -1；日光温室土壤 EC值大于 500 μS·cm -1，表明土壤次生盐渍化趋势明显；土壤 pH值均大于 7.0，为碱性土。综上所述，该地区日光温室普遍发生了不同程度的土壤次生盐渍化现象，但与种植年限关系不明显。     

氮钾肥施用对土壤有效养分和盐分及番茄生长的影响

通过土培盆栽模拟试验,研究氮、钾肥施用量对土壤有效养分、水溶性盐分及番茄生长的影响。结果表明：随着氮、钾肥施用量的增加,土壤NO3--N、速效钾及土壤水溶性盐分含量均显著增加,氮、钾肥施用量与土壤NO3^--N、速效钾含量为极显著线性关系,每施纯氮0.1 g/kg土（相当于225 kg/hm^2）,增加土壤NO3^--N 50.5 mg/kg,每施K2O 0.1 g/kg土,土壤速效钾增加79.5 mg/kg;施氮对水溶性盐分含量的增加为施钾的2倍,土壤水溶性盐分含量超过0.8 g/kg后,盐分含量与番茄生物量、开花率呈极显著负相关关系,土壤盐分含量为0.9 g/kg时,显著抑制番茄生长并延迟其生育期,而叶绿素含量相对增加;番茄叶片中脯氨酸含量与土壤水溶性盐分含量间呈极显著正相关。日光温室栽培土壤盐分累积影响作物生长在外观上的隐蔽性应引起人们的重视。     

转双价（Bt＋CpTI）棉种植对土壤速效养分和酶活性的影响

本研究利用三室根箱对棉花根部土壤进行分区采集,以转双价棉SGK321及其亲本常规棉石远321为研究对象,对3个生长时期（播种后40、50 d和60 d）不同根区（S1、S2和S3）土壤速效养分（硝态氮、铵态氮和速效磷）含量及酶（脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶）活性变化进行了对比分析。研究结果表明,与常规棉相比,转双价棉的种植促进了S2根区土壤中磷素向有效态的转化,使S2和S3根区土壤硝态氮含量下降,而对各根区土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性及土壤铵态氮无显著影响。主成分分析结果表明,土壤速效养分和酶活性变化主要受生长时期的影响,转双价棉种植对其影响是非常有限的。     

温室表层土壤硝态氮运移的水、热耦合效应研究

为了探讨温室作物生产水肥管理和温度环境对土壤NO3--N向表层迁移的影响,选用5 a的温室土壤样品进行土柱蒸发模拟试验,研究蒸发温度、土壤初始含水量、初始NO3--N含量及其耦合效应对温室土壤迁移速率及其垂直剖面分布的影响。试验结果表明:蒸发温度和土壤初始含水量明显影响NO3--N向土壤表层的迁移,并随蒸发温度和土壤初始含水量的增加而加强;通过正交回归分析得出影响NO3--N迁移速率的因素依次为初始含水量、蒸发温度以及温度与含水量的交互作用;土壤初始NO3--N含量以及它与蒸发温度、土壤初始含水量的交互作用对NO3--N迁移速率的影响不显著,但它影响土壤中各层的NO3--N绝对含量;经过5 d蒸发后,NO3--N沿垂直剖面分布出现上高下低,并出现一小的回升后逐渐趋于稳定。本文建立了蒸发条件下NO3--N迁移速率的回归模型,利用该回归模型,可为温室土壤在不同环境及水肥条件下NO3--N向表层迁移速率的预测提供依据。     

我国主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力状况

从全国主要菜区采取1201个典型菜田耕层土壤样品,对主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力（OM、NO3--N及速效P和K）状况进行了研究。结果表明,（1）全国温室和大棚菜田土壤次生盐渍化严重,土壤硝酸根的积累是引起土壤次生盐化的重要原因之一,而土壤硝酸盐积累是氮肥过量施用所致。全国主要菜区温室和大棚土壤电导率高于蔬菜正常生长土壤电导率临界值（600 ?s/cm）的土样数分别占其总土样数的28.1%和29.3%,居于超高盐度水平（≧1000 ?s/cm）的土样数分别占9.5%和14.9%。温室和大棚土壤电导率与土壤硝态氮含量之间均呈极显著的正相关（温室:n = 285, r = 0.76**;大棚:n = 348, r = 0.86**）。（2）全国主要菜区土壤有机质含量普遍处于中低水平,土壤有机质含量低于其临界值（20 g/kg）的土样数占总土样数的36.9%,处于高含量水平（≧40 g/kg）的仅为10.0%。（3）温室和大棚土壤硝态氮和速效磷大量积累,对生态环境构成了严重威胁。全国主要菜区温室和大棚土壤硝态氮含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的33.0%和30.7%,土壤速效P含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的59.3%和35.3%。（4）北方温室和大棚菜田土壤酸碱度中性化明显,北方主要菜区温室和大棚土壤pH值（分别平均为7.2和7.3;温室:n = 270,大棚:n = 143）显著低于露地土壤（平均7.7,n = 155）。     

中国云南省滇池盆地东南区由于土地利用方式的变化（从水田变为旱地或温室土壤）导致土壤理化性质的变化研究

Paddy fields in the southeastern basin of Dianchi Lake have rapidly changed to greenhouses since 1999. A total of 61 surface soil samples, including 43 greenhouse soils, 12 upland soils, and 6 paddy soils, were collected from a flat lowland area mainly used for agricultural production fields in the southeastern basin of Dianchi Lake. Analyses of the soil samples indicated that the greenhouse soils were characterized by a lower organic matter content, lower pH, and higher soluble nutrients than the paddy soils in the area. The lower organic matter content of the greenhouse soils was ascribed to environmental or management factors rather than the clay content of the soil. Accumulation of soluble nutrients, especially inorganic N, was due to over-application of fertilizers, which also caused soil acidification. The average amount of readily available N, P, and K accumulated in the greenhouse soils was estimated to be equal to or higher than the annual input of these nutrients as a fertilizer, indicating that a reduction in fertilizer application was possible and recommended. In contrast, a very low available Si content was observed in the paddy soils, suggesting the need for Si application for rice production.     

种植年限对设施大棚土壤次生盐渍化与酸化的影响

以京郊设施大棚为研究对象,分析了不同种植年限设施大棚土壤盐分含量、离子组成和pH值状况。结果表明,新建设施大棚在第3或第4年就出现了土壤次生盐渍化,5年以上的老设施大棚土壤电导率超标(0.5 m S·cm~(-1))率远高于新建设施大棚。设施大棚土壤盐分在0~20 cm表聚明显,盐分含量随着土层的加深而逐渐降低。盐基离子以SO_4~(2-)为主,其次是C~(2+);盐基离子含量大小顺序:阳离子为Ca~(2+)Na~+K~+Mg~(2+);阴离子为SO_4~(2-)HCO_3~-Cl~-。设施大棚土壤pH值随着种植年限的延长而下降;连续种植15年后,设施大棚土壤盐分平均增加了1.25倍,pH值平均下降9.3%。土壤次生盐渍化与酸化两者伴随出现,已成为限制设施生产可持续发展的重要障碍。     

甜玉米作为填闲作物对北方设施菜地土壤环境及下茬作物的影响

在北方设施菜地雨季休闲敞篷期种植填闲作物（甜玉米）,通过现场采样及室内分析测试,研究了正常施肥条件下休闲和填闲前后NO3--N的淋失状况、土壤电导率的变化以及对下茬作物产量和品质的影响。结果表明,种植填闲作物较休闲处理0～100cm土壤硝态氮表观损失量减少了28.4kg·hm-2,剖面NO3--N的累积峰也低于休闲处理;种植填闲作物可以显著降低表层土壤（0～20cm）的电导率,较正常休闲处理低41.4%;种植填闲作物并未造成下茬作物产量的降低,同时可显著降低下茬作物果实中硝酸盐含量,较休闲处理降低了28.9%。从降低NO3--N淋失的角度看,雨季敞篷休闲期种植填闲作物可以作为减少氮素淋失的一种有效手段,同时,对提高下茬作物品质,降低可食部分硝酸盐含量有明显的作用。     

生物黑炭对日光温室土壤硝态氮动态变化的影响

采用田间小区试验,研究了生物黑炭对设施土壤硝态氮动态变化的影响,以期利用生物黑炭解决设施土壤硝态氮累积和淋溶问题。结果表明,生物黑炭能显著降低设施土壤表层及剖面硝态氮含量,且使用量越大,效果越明显。以番茄生长后期为例,7.5 t/hm2黑炭(T2),15 t/hm2黑炭(T3),30 t/hm2黑炭(T4)处理与习惯处理(T1)相比,表层土壤硝态氮含量分别降低11.71%、16.08%、24.83%,剖面硝态氮含量也分别降低11.63%、17.51%、25.38%。设施土壤硝态氮含量季节性变化明显,施用生物黑炭能降低设施土壤硝态氮周年变化幅度,使用量越大,效果越明显。生物黑炭也可降低蔬菜硝酸盐含量,且使用量越大,蔬菜硝酸盐含量越低。低量生物黑炭对蔬菜产量影响不大或有提高作用,但随使用量的增大,产量有下降趋势,因此,设施土壤生物黑炭使用量不宜过高。     

高度集约化利用下蔬菜地土壤养分累积状况-以南京市南郊为例

本文以南京市南郊蔬菜地土壤为研究对象,全面调查了蔬菜地土壤有机质、全N、全P、全K、速效P、NO3--N等养分指标的累积状况。调查结果显示,与水稻田土壤相比,土壤养分均有不同程度的累积,尤以大棚土壤速效P、NO3--N的累积为甚;但与第二次土壤普查资料相比,土壤有机质、全K均有不同程度的下降,全P略有上升。平衡的施肥制度和合理的耕作管理体系是保持土壤养分平衡的关键。     

土壤中可溶性氮和pH对有机肥和化肥的短期响应

通过温室盆栽试验,施用猪粪堆肥(PC)、污泥堆肥(SC)、菜籽饼肥(CM)和无机化肥(IF)后,对土壤pH值和不同形态氮素的短期响应进行研究,探讨土壤可溶性无机氮、有机氮及土壤pH值之间的相互关系。结果表明,CM,PC和IF处理的pH值都呈现先快速下降后缓慢回升的趋势,但PC处理下降幅度较小;而SC处理和不施肥对照(CK)处理的pH值基本不变;不同施肥处理均提高了土壤中氮素水平,3种有机肥中以CM处理最显著地提高了土壤中总可溶性氮(TDN)、NH4+-N、NO3--N和可溶性有机氮(DON)浓度,PC处理的次之,SC处理的最弱,而IF处理与CM处理提高幅度相似。不同施肥处理中土壤可溶性氮表现出不同的短期响应,IF处理和CM处理的TDN分别经过11,13d的稳定期后迅速上升到一个较高的水平,至31d开始下降;PC处理和SC处理未出现突然升高的现象,而是前20d较稳定在一定的范围内波动,之后缓慢下降,总体与对照趋势一致。不同处理土壤中NH4+-N均呈下降趋势;IF处理、CM处理的NO3--N呈增加趋势,PC处理的呈先增加后降低趋势,而SC处理的呈缓慢下降趋势,结果说明不同有机肥在土壤中的转化存在明显的差异。相关性分析显示,CM处理、IF处理的土壤pH值与NH4+-N呈极显著正相关,而与NO3--N呈极显著负相关;除PC处理外,其他处理的DON含量与TDN具有显著正相关性,而PC处理的DON同时与NH4+-N、NO3--N呈显著负相关。