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。     

山东省设施菜地土壤次生盐渍化特征及影响因素

调查和分析了山东省设施菜地土壤次生盐渍化特征和影响因素。2014年全省设施菜地(含瓜类)总面积(日光温室、大拱棚含棚间面积)为64.98×10~(4 )hm~2,占全省菜地面积的35.45%,其中,日光温室25.06×10~(4 )hm~2,大拱棚20.94×10~(4 )hm~2,中小拱棚18.98×10~(4 )hm~2。山东省设施菜地土壤盐分离子组成中阴离子以SO_4~(2-)离子为主,阳离子以Ca~(2+)为主。全省设施菜地约39.73%出现不同程度的盐渍化现象,其中,轻度盐渍化为28.64%,中度盐渍化为8.37%,重度盐渍化为2.29%,盐土为0.43%。在不同设施类型中,盐渍化发生程度为:日光温室大拱棚中小拱棚;全省17个市设施菜地次生盐渍化发生程度表现出聊城、莱芜、东营相对较高。全省化肥平均施用量(折纯)为1 624 kg hm~(-2),氮肥(N)、磷肥(P_2O_5)、钾肥(K_2O)施用量(折纯)分别为559.5、465.2、599.3 kg hm~(-2)。通过分析设施菜地土壤次生盐渍化影响因素发现,化肥的高投入是可溶性盐分增加的一个重要原因,但在实际生产中受各种因素影响,未表现出完全线性相关关系;可溶性盐分增加与种植年限密切相关。典型对应分析发现,施肥数量、种植年限均会影响盐渍化程度,但影响各不相同。氮肥、磷肥和钾肥对K~+和Na~+的影响较大;Ca~(2+)和SO_4~(2-)含量受种植年限影响较大,K~+、Na~+、HCO_3~-和Cl~-受种植年限的影响较小;Mg~(2+)受氮磷钾肥和种植年限的影响均较大。     

设施土壤次生盐渍化及其对土壤性质的影响

设施土壤次生盐渍化是我国设施农业生产中的一个重要限制因子。本文根据近年来的相关研究进展,综述了设施土壤次生盐渍化的基本特征、形成原因及其影响因素,并阐述了设施土壤次生盐渍化对土壤理化性质以及土壤微生物状况的影响。     

轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响

2007 年8 月在江苏省宜兴市采集10 个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电导率, 并选择2 个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻-白菜-蓖麻、辣椒-白菜-辣椒)对土壤电导率(EC)和离子组成的影响。结果表明, 大棚蔬菜地土壤EC 显著高于露地蔬菜地土壤, 20%的大棚土壤已发生次生盐渍化(EC>500 μS·cm^-1); 大棚土壤的SO₄^2-、NO₃^-离子浓度显著高于露地蔬菜土壤, 说明SO₄^2-、NO₃^-是影响大棚次生盐渍化的主要离子。2 年3 茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明, 蓖麻-白菜-蓖麻轮作导致土壤EC 下降5%, 辣椒-白菜-辣椒轮作使土壤EC 下降33%, 表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系统盐分离子累积差异主要在于SO₄^2-, 辣椒-白菜-辣椒轮作能降低土壤SO₄^2-的累积, 而蓖麻-白菜-蓖麻轮作则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系统, 实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。     

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。     

外源有机物料对次生盐渍化大棚土壤的改良效果

大棚土壤次生盐渍化已成为制约大棚设施农业生产的突出问题。在云南采集典型次生盐渍化大棚土壤,选择土壤调理剂、生物炭、商品有机肥、猪粪4种有机物料进行盆栽试验,研究其对盐渍化土壤的改良效果,结果表明:(1)施用生物炭和商品有机肥能有效改善次生盐渍化大棚土壤结构,降低容重,提高总孔隙度。(2)外源有机物料对改良大棚次生盐渍化土壤有显著作用,不仅降低了土壤全盐和电导率,还提高了作物产量。(3)大棚次生盐渍化土壤的主导阳离子为Ca2+、阴离子为NO-3、SO2-4,商品有机肥、生物炭和猪粪3类外源有机物料对降低Ca2+、NO-3、SO2-4的效果较好。(4)生物炭改良次生盐渍化大棚土壤的效果优于其它3种有机物料。     

连栋大棚土壤次生盐渍化特点及防治

在上海市农业科学院引种中心试验场四连栋大棚中进行了四处理四重复定位试验,取得了不同层次的土样,对土样八大离子、全盐量、电导率等指标进行了测定与分析,结果表明,随着盐渍化程度的加深,土壤次生盐渍化与钙离子和硝酸根离子的增加显著相关,其中,钙离子浓度增加1.59～4.36倍,硝酸根离子浓度增加2～3.44倍.分析研究了土壤次生盐渍化产生的原因和相关离子的关系,阴离子以硝酸根、硫酸根和氯离子为主,阳离子以钙离子、镁离子和钾离子为主.通过对试验各处理前期和后期土样全盐含量进行比较得出,地下埋设隔层,特别是地下埋设煤炉渣层有利于土壤次生盐渍化程度的减轻,与对照相比,全盐量降低了12.99%～44.86%;而结合打水洗盐的方法可以明显降低土壤次生盐渍化的程度,降幅最高可达43.53%.研究结果表明,地下埋设隔层与洗盐相结合应用是减轻连栋大棚土壤次生盐渍化程度的有效防治方法.     

设施菜地土壤次生盐渍化分类与分级标准

近三十年来,我国设施蔬菜栽培发展迅速,已成为我国农业中最有活力的新兴产业之一。但在长期的设施蔬菜生产过程中,普遍存在着不合理施肥、养分比例失调、肥效下降和资源浪费严重等问题,致使土壤养分富集,盐分积累现象日趋严重。本文对我国设施菜地土壤次生盐渍化的现状、发生原因及其对作物的危害进行综述和分析,在此基础上制定设施菜地土壤次生盐渍化分类与分级的标准的建议及初步构架,旨在为防治设施菜地土壤次生盐渍化,实现设施菜地土壤的质量调控与可持续利用提供理论指导和科学依据。     

微生物肥对设施土壤次生盐渍化和番茄生产的影响

以江苏太仓设施番茄发生次生盐渍化土壤为研究对象,通过农田小区定位试验,研究施用微生物肥料对设施栽培土壤次生盐渍化的缓解作用和对番茄生产的影响。结果表明,与常规施肥相比,施用微生物肥各处理土壤中微生物量均明显提升,其中细菌、放线菌比对照平均分别增加了64.80%、40.28%;土壤含盐量显著下降,其中施用1.2 kg/m~2时,pH值提升最高,NO3-含量下降最为显著,分别达60.29%、96.18%;T1、T2、T3、T4总盐含量分别下降了0.76、1.49、1.54、1.87 g/kg;土壤质量和养分含量也有所改善,其中土壤容重下降了1.60%～11.20%,有机质含量上升幅度为4.81%～28.35%;全氮在0.9 kg/m~2时含量最高,提高了29.41%;而速效养分含量随微生物肥用量增加却呈下降趋势,有效磷下降了3.88%～29.85%;施用微生物肥亦降低了土壤中Cd浓度,且在1.2 kg/m~2时下降幅度最大,达到76.09%;微生物肥对番茄生长状况也产生了显著影响,茎粗、叶龄在生长期内有所提高,尤其在0.3、0.6 kg/m~2时,对生长指标的促进作用尤为明显;施用微生物肥对番茄产量也产生显著影响,在微生物肥用量为0.9 kg/m~2时坐果数和总重最大,分别高于常规施肥处理42.86%、36.36%。由此得出,施用微生物肥料能改善土壤条件,降低土壤含盐量,缓解设施土壤次生盐渍化状况,从而增加番茄产量,提高番茄品质。综合考虑土壤改良效果与经济成本,每公顷施用6 000～9 000 kg为宜。     

种植年限对蔬菜大棚土壤肥力的影响

选取不同种植年限蔬菜大棚、露天菜地和一般农田，测定了土壤pH值、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效P、速效K和阳离子代换量等主要养分。结果表明：大棚土壤pH值小于露天菜地、小于农田土壤，随种植年限的延长土壤逐渐酸化。3年以后大棚菜地土壤已明显出现N、P严重富集，K含量降低，不同种植年限大棚土壤阳离子代换量随种植时间延长而下降。7年以后的大棚已大部分出现肥力障碍。     

不同年限日光温室土壤盐分及养分动态研究

以青海省西宁市城北区大堡子乡日光温室土壤为研究对象,分析了种植年限分别为1年、3～4年、6年、8年、15～18年、21年、30年日光温室土壤的盐分和养分含量情况。结果表明:随着日光温室种植年限的增加,盐分含量较对照增加13.40%～287.50%,pH值较对照下降10.13%～1.27%,两者呈相反趋势。随着日光温室种植年限的增加,土壤中有机质、全氮、全磷含量明显高于对照,分别较对照增加11.31%～145.24%、44.60%～172.47%、30.29%～191.70%;碱解氮含量较对照增加14.07%～122.28%;温室土壤中有效磷含量呈波动变化,波动范围为21.88%～218.75%。     

不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征

为了研究长期覆膜滴灌对土壤化学性质的影响,该文通过时空转化的方法研究了覆膜滴灌种植春玉米1a和2a的盐碱地土壤盐分及盐分离子在0～150 cm土壤削面上的分布特征,同时以试验地附近未种植的盐碱荒地作为对照.结果表明,覆膜滴灌条件下,当滴头下方20 cm处土壤基质势为-10 kPa时,0～40 cm土层土壤盐分含量、各种盐分离子含量、土壤pH值、Cl-/SO24和钠吸附比(SAR)随滴灌种植年限增加向降低.这表明根区土壤环境随种植年限增加逐渐变好,有利于作物生长.与盐碱荒地相比,滴灌种植以后40 cm以下土层Cl-含量、Na 含量、Cl-/SO24、钠吸附比(SAR)均增加了.     

定植孔密封方式对土壤水热盐及番茄苗存活率的影响

为了提高河套灌区盐碱地番茄移栽成活率,以番茄定植孔采用土封孔为对照,监测了沙封孔、不封孔株间和根际的土壤水分、土壤盐分、土壤温度及番茄幼苗的生长状况。结果表明,不同处理株间土壤水分、土壤盐分、土壤温度无显著差异。沙封孔、不封孔与土封孔相比,根际0～10cm土层土壤水分降低了11.73%和14.80%,≥10～20cm土层降低了9.60%和13.64%;根际5cm土层最高温度降低了1.2和3.6℃,日均温降低了1.6和2.2℃;根际0～10cm土层土壤盐分降低了19.11%和24.84%,≥10～20cm土层降低了11.48%和19.67%。沙封孔、不封孔番茄幼苗移栽成活率较土封孔提高了20.57%和19.40%。河套灌区盐碱地地膜覆盖栽培番茄,定植时采用沙封孔或不封孔,可降低根际土壤水分及土壤温度,阻碍盐分表聚于根际土壤,提高了番茄幼苗的移栽成活率,该研究为河套灌区盐碱地种植番茄提供指导。     

微润管埋深与间距对日光温室番茄土壤水盐运移的影响

为探求微润灌溉对于日光温室次生盐渍化土壤的影响,设置3种毛管埋深（10、20和30 cm）和3种毛管间距不同的布置（1管2行、2管2行、3管2行,2行指番茄行）,以膜下滴灌（CK）为对照,分析日光温室土壤水盐分布的变化。结果表明,日光温室耕层土壤（0～20 cm）平均含盐量达2.745 g/kg,接近阻碍作物生长的临界点（2.75 g/kg）,发生了轻度次生盐渍化。与CK比较,微润灌溉具有较高的脱盐效果,0～60 cm土层平均相对脱盐率较CK提高了32.49%,0～30 cm主根区较CK提高了76.30%（P<0.05）。可用幂函数较好地描述微润灌溉日光温室番茄主根区土壤盐分随定植后天数的动态变化过程。微润管埋深是影响土壤水盐分布的重要因素,在微润管埋深处土壤形成一个高水低盐区,毛管浅埋有利于主根区土壤（0～30 cm）盐分的淋洗,深埋有利于次根区土壤（>30~60 cm）盐分的淋洗,埋深30 cm,1管2行组合番茄生育末期土壤含盐量有升高趋势,可能会加剧土壤次生盐渍化。结合日光温室盐分累积及番茄根系分布特征,埋深10 cm,3管2行为轻度次生盐渍化土壤适宜的应用模式（该组合综合脱盐效果最好,0～60 cm土层平均相对脱盐率为22.27%,主根区相对脱盐率为29.86%,比CK提高1倍以上）。该研究为微润灌溉在日光温室的应用提供参考。     

大棚蔬菜种植年限、种植茬口对土壤微生物的影响

利用土壤微生物平板计数方法,对寿光市、苍山县(现兰陵县)两个蔬菜产区的土壤微生物区系进行了研究。获得如下结果:(1)蔬菜种植年限对大棚土壤微生物的区系变化有显著的影响。苍山以种植4年、8年的土壤细菌最多,寿光以种植2年、6年的细菌数量最大,两蔬菜产区土壤细菌数量都以种植12年和7年最低;寿光市土壤真菌数量以种植3年、2年最高,苍山以8年、10年最高,两个区都以种植12年和7年的真菌量降低最多;寿光市土壤放线菌都以种植10年、5年最高,苍山县以2年、10年最高,超过6年下降加快。蔬菜大棚连续种植12年时,两地蔬菜大棚土壤中的细菌、真菌、放线菌的数量都急剧减少。(2)蔬菜轮作有利于各种微生物数量维持较高的水平;单一蔬菜品种种植中,西红柿、大蒜对土壤细菌有不良影响,辣椒、大蒜能够抑制和减少土壤真菌数量,大蒜对放线菌有很强的抑制作用。(3)寿光市大棚蔬菜土壤微生物总量以黄瓜-架豆轮作最高,茄子的土壤微生物总量最少。苍山县土壤微生物总量以茄子-辣椒轮作种植最高,茄子、辣椒单一品种能够维持较高的土壤微生物水平,蔬菜轮作和茄子、辣椒单一种植均有利于提高土壤微生物总量。     

滴灌条件下种植年限对大田土壤盐分及pH值的影响

为研究滴灌技术改良盐碱地的可持续性,该文采用田间定位试验和时空转换相结合的方法,研究了在盐碱地上应用滴灌技术种植糯玉米第1、2、3、4年后,土壤含盐量及pH值的变化。结果表明：在玉米生长季内,不同种植年限的地块土壤盐分都得到不同程度地淋洗,土壤含盐量降低幅度在24.7%～43.9%之间,其中在新开垦的地块上降低幅度尤为明显;随着种植年限增加,土壤剖面上的含盐量呈下降趋势,0～60 cm土壤含盐量下降速度快,而60～150 cm下降慢。同时,土壤剖面上pH值也随种植年限的增加呈降低的趋势。总之,在采用滴灌技术1～4 a后,盐碱地土壤含盐量和土壤pH值呈降低趋势。     

不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响

通过3年田间小区试验,研究不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响.结果表明：1）与种植花生相比,种植苎麻可显著提高土壤有机质质量分数（28.44％）、田间持水量（10.06％）和总孔隙度（5.65％）,土壤密度则显著降低7.20％;2）监测期内,花生地各层土壤以及整个0～ 100 cm土体水分变异系数普遍高于苎麻地,苎麻地0 ～ 100 cm土体水分的时间稳定性和空间协调性优于花生地;3）苎麻地0～ 40 cm土壤较花生地延长抗旱时间7d以上,但随着土层的加深,差异越来越小;4）红壤坡耕地种植苎麻有利于提高红壤旱地土壤抗旱能力,特别是中、上层土壤.从扩充土壤水库的角度考虑,红壤旱地种植苎麻优于种植花生,该研究结果可为挖掘红壤区深层土壤水分提供参考.     

生物炭对设施退化土壤氮相关功能微生物群落丰度的影响

设施栽培土壤在人工调控下进行生产,长期处在高温高湿、无降水淋洗、高复种指数、持续大量施肥等特殊环境条件下,它的物理结构和生化性状产生很大变化.菜农因传统施肥经验而形成的盲目大量施肥行为造成氮肥的过量摄入,从而愈发加重了土壤表层养分富集、酸化板结、养分失调等,继而导致蔬菜品质严重下降,在部分种植年限较长的大棚已不能进行蔬菜生产,严重制约了各地区设施农业的可持续发展[1].而长期过量的施用氮肥还会使设施土壤中硝态氮含量升高,减少土壤中的硝化微生物菌群的丰度,提高反硝化微生物的活性,促进N2O的排放通量[2].因此,为了保证设施栽培产业能够健康、可持续地发展,使蔬菜生产向高产、高效、优质的方向发展,对设施栽培土壤氮循环的研究已迫在眉睫.