山东省设施蔬菜施肥量演变及土壤养分变化规律

山东省是中国蔬菜的主要产区,常年蔬菜种植面积占全国的10%以上,设施蔬菜的面积占全国的近50%。1994~1997年山东设施蔬菜年平均施肥量达到N1351kghm-2、P2O51701kghm-2和K2O539.6kghm-2,在这段时间内施肥量逐年增加,2004年的施肥量与1997年相比氮肥和磷肥的用量有所减少,钾肥的用量有所增加,有机养分占总养分的比例明显增加。设施蔬菜土壤养分表观平衡为氮磷钾均盈余,且盈余量较大。设施蔬菜在大量施肥的情况下,肥料的利用率较低,1997年寿光设施蔬菜氮肥的表观利用率为21.33%,磷肥的表观利用率只有2.82%,钾肥的利用率较高达到61.34%。大棚蔬菜土壤pH值与露地相比有降低的趋势,土壤有机质含量高于露地土壤。山东省不同地区大棚土壤中碱解氮含量差异较大,以地处鲁西的德州最低,寿光的最高,平均达到205.4mgkg-1。不同地区大棚土壤中有效磷含量差异很大,寿光设施蔬菜土壤中有效磷含量最高,平均为225.2mgkg-1,土壤有效磷具有明显的积累效应,设施种植时间与土壤有效磷含量之间存在极显著的正相关性(r=0.550**,n=35)。土壤母质类型对土壤速效钾具有一定的影响,寿光设施蔬菜土壤中速效钾含量最高,平均为369.7mgkg-1。土壤速效钾也具有明显的积累效应,设施种植时间与土壤速效钾含量之间具有极显著的正相关性(r=0.502**,n=35)。设施表层土壤中水溶性钙的含量平均为337.9mgkg-1,土壤水溶性镁的含量平均为67.8mgkg-1,明显高于露地土壤。设施蔬菜土壤中微量元素含量均高于露地土壤。     

菜地土壤速效养分的吸附特征及生物效应

应用化学分析、吸附反应和生物诊断方法，系统研究了４个菜地土壤速养分的丰缺状况。结果表明，土壤对钾、铜、锌的吸附曲线呈近似的直线，土壤对锰的吸附在低浓度时，吸附强烈。洛阳Ｈ１号土与周口Ｈ３号土，在吸附液浓度〉４０ｍｇ／Ｌ时，土壤对硫的吸附强度明显增加。郑州Ｈ２号土和洛阳Ｈ１号土在吸附液浓度１０－２０ｍｇ／Ｌ时，对锌的吸附强度较小。盆栽试验的生物效应证明，所有土壤均缺氮，另外，Ｈ１号土的硫，Ｈ２号土的     

上海市浦东新区设施菜地土壤盐分变化规律研究

以上海市浦东新区为例,研宄了设施菜地土壤盐分的变化规律.结果表明:设施菜地耕层土壤已有60%轻度盐化,26%中度盐化.盐分组成中,阳离子以Ca~(2+)、K~+为主,阴离子以NO_3~-、SO_4~(2-)为主.H_2PO_4~-与盐分总量无明显相关性,但它可能间接导致了其他盐分离子在土壤中的积累.除HCO_3~-外,在耕层范围内土壤盐分、电导率及各盐分离子都有表聚的趋势,且含量大部分是在种植3年时达到最大.浦东设施栽培土壤的主要问题是盐分大量累积和养分不均衡.     

南方典型菜地土壤速效养分时空变异特征研究—以岳阳市君山区广兴洲镇为例

在夏季和冬季运用网格法采取耕层土,测定土壤速效氮磷钾含量,并运用经典统计方法及地统计方法进行分析。结果表明:1）不同季节土壤速效氮、磷、钾含量均符合正态分布,并且在不同季节大致保持总量平衡,但8月份变异系数比12月份大。2）在同一季节中,3种速效养分间彼此显著相关,而且氮磷之间的相关性大于氮钾、磷钾之间的相关性。土壤速效氮、磷、钾之间存在比较好的比例关系,在不同季节基本保持稳定,受茬口影响不大;速效养分季节变化量间也存在显著性相关关系,其中速效磷变化量与速效钾变化量间相关关系的决定系数最大。不同季节同种速效养分含量间相关性极显著,但速效氮的相关系数最小,表明速效氮含量随季节产生的趋势性变化不如速效磷、钾明显。3）不同季节不同速效养分均具有明显的空间变异结构。12月份速效氮含量的空间变异函数为球形模型,其他指标为指数模型;8月份速效磷含量空间相关性弱,其他指标空间相关程度中等。速效氮空间相关性不同季节相对稳定,最大相关距稳定在450 m;速效磷和速效钾变异结构参数随着季节变化而变化,半方差的结构系数12月份明显大于8月份,8月份最大相关距分别为497和413 m,12月份最大相关距分别为141和157 m。     

基于黄瓜种植的设施菜地土壤硝酸盐型次生盐渍化的分级研究

在江苏省泰州市基于黄瓜种植(种植的黄瓜品种为东方明珠)的设施菜地中进行了硝酸盐型土壤次生盐渍化的分级研究。供试土壤经过不同浓度的硝酸盐处理对应形成不同程度的次生盐渍化。用土壤电导率(EC)标示次生盐渍化的等级,经测定,对照及处理的EC分别为:对照(CK)0.89 dS m-1,处理1(T1)2.78 dS m-1,处理2(T2)3.65 dS m-1,处理3(T3)4.66 dS m-1,处理4(T4)6.15 dS m-1。统计结果表明,表层土壤(0～10 cm)硝酸盐含量与土壤EC之间呈显著正相关关系。表明由硝酸盐引起的不同程度的土壤次生盐渍化即硝酸盐型次生盐渍化的分级可以通过土壤电导率来标示。实验表明,不同程度的硝酸盐型次生盐渍化显著影响黄瓜的株高和产量(p<0.05)。根据不同程度的次生盐渍化土壤对黄瓜株高和产量的影响,对长江三角洲地区基于黄瓜种植的设施菜地土壤硝酸盐型次生盐渍化进行了初步分级,即等级Ⅰ:EC<2.03 dS m-1,等级Ⅱ:2.03 dS m-16.15 dS m-1。     

设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响

针对设施栽培中传统施肥灌溉带来的养分浪费和环境污染问题,采集河北省定州市设施蔬菜、农田土样及相应的地下水样品,分析了不同设施蔬菜种植年限土壤剖面中速效养分的累积规律及地下水受硝酸盐污染的程度。结果表明:0～200cm和0～400cm设施土壤的速效养分累积均高于对照农田。低龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为377.2mg·kg-1、448.8mg·kg-1、1405.6mg·kg-1、30.6mg·kg-1,分别是对照农田的4.7倍、4.6倍、1.4倍和11.5倍;老龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为629.1mg·kg-1、555.0mg·kg-1、2567.1mg·kg-1、35.2mg·kg-1,分别为对照农田的6.4倍、16.3倍、2.7倍和12.0倍。设施土壤速效养分深层累积比例随棚龄增加而增加。设施蔬菜栽培区表层地下水(地下饮用水,20m)受硝态氮污染严重,超标率和严重超标率为39.3%和7.1%;而深层地下水(农田和大棚灌溉水,40m)硝态氮含量7.4mg·L-1和9.6mg·L-1,超标率分别为25.0%和37.5%,无严重超标水样。     

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%。     

纳米碳对设施番茄土壤酶活性、速效养分 及产量品质的影响

探讨纳米碳添加对土壤酶活性、土壤速效养分、番茄产量品质的影响。以“普罗旺斯”品种的番茄为材 料,在河北石家庄温室大棚进行纳米碳培肥试验,设置 4 个施肥处理:化肥(CK)、化肥 + 清水(CKH)、化肥 +0.1% 纳米碳(C1)、化肥 +0.3% 纳米碳(C2),研究添加不同量纳米碳对土壤碳氮转化相关酶活性、硝态氮、 速效钾、番茄产量与品质的影响。结果表明,(1)施加纳米碳可显著提高土壤 β-1,4- 葡萄糖苷酶、β- 纤维二 糖苷酶、β-1,4-N- 乙酰葡糖氨糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶的活性。(2)施加纳米碳可提高土壤硝态氮、速效钾含 量。采收旺盛期,C1、C2 处理比 CK 土壤硝态氮含量提高 50.7%、122.8%,比 CKH 土壤硝态氮含量提高 46.1%、 115.9%。收获期,C1 处理的土壤速效钾含量比 CK、CKH 土壤速效钾含量高 32.0%、35.1%,C2 处理下的土壤速 效钾含量比 CK、CKH 的土壤速效钾含量高 52.4%、55.9%,C2 比 C1 处理土壤速效钾含量提高 15.4%。(3)施用 不同量纳米碳均表现出增产的效果,对部分番茄品质指标数值有提升作用。化肥中添加适量纳米碳可提高土壤碳 氮转化相关酶活性,提高土壤对碳和氮的利用、转化,提高土壤硝态氮、速效钾含量,对番茄有增产提质的潜力。     

填闲作物甜玉米对太湖地区设施菜地土壤硝态氮残留及淋失的影响

为控制我国南方太湖地区设施蔬菜管理体系中夏季休闲期氮素淋失,减轻其对地下水污染的风险,本田间试验在太湖地区设施菜地夏季揭棚休闲期种植填闲作物(甜玉米),研究了不同施氮条件下甜玉米填闲处理对土壤硝态氮含量、电导率和pH变化的影响,并通过收集淋洗液的方法观测了甜玉米对土壤氮素淋洗及对下茬作物莴苣产量的影响.结果表明:与休闲相比,甜玉米填闲处理可使表层0 ～ 10 cm土壤硝态氮含量从251.4 mg kg-1下降至143.5 mg kg-1,0 ～ 50 cm土壤硝态氮残留减少4.19％～ 30.72％;种植甜玉米可显著降低土壤(0 ～ 10 cm)电导率,降幅达30％以上,但对pH影响不显著.从减少氮素淋洗角度看,甜玉米填闲处理虽不影响淋洗液体积,但可使农民习惯施氮量条件下淋洗液中总氮浓度从102.6 mg kg-1降低至53.7 mg kg-1.与休闲相比,甜玉米填闲处理可减少总氮淋洗30.4％,且对下茬莴苣产量无显著影响.在南方设施菜地夏季休闲期,利用种植填闲作物甜玉米的方式降低土壤氮素淋失风险是较直接有效的措施.     

寿光大棚菜地酸化与土壤养分变化关系研究

以露地土壤为对照,研究了寿光地区连作1,5,8,12年种植番茄的大棚土壤酸化状况、养分积累及其相互联系.结果表明:随着大棚连作年限增加,土壤酸化主要发生在0-20 cm的表层,20-40 cm及40-60 cm土层pH变化不大.大棚土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量并非随栽培年限的延长而线性增加,而是呈抛物线型分布.其中土壤有机质处于中等至缺乏状态,碱解氮和速效磷处于很丰富水平,速效钾为丰富水平.土壤养分主要积累于表土层,速效钾有淋洗现象.微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、B都随大棚连作年限延长而呈增加趋势,并由表土层向下减少.有效锰和有效锌为中等至较丰富,其余处于丰富水平.其中有效铜极为丰富,可能产生了铜的毒性效应.相关分析表明,大棚土壤pH与土壤养分变化呈现负的相关性,说明大量施肥是导致土壤酸化的重要原因.土壤酸化可提高微量元素的有效性,但需注意其含量过高时带来的毒性效应和淋洗风险.实践中应增施纤维素含量较高的有机肥料,以提高有机质的积累率,增强土壤缓冲性.同时注意平衡施肥,减少氮、磷肥的施用量,适当提高钾肥比例.补充锰肥和锌肥,减少含铜农药的施用,确保环境安全.     

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.     

不同氮肥用量对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响

在设施栽培条件下,采用田间小区试验,以番茄为指示植物,研究了不同氮肥用量：农民习惯施氮量（N1,尿素,纯氮1000kg·hm^-2）、70%农民习惯施氮量（N2,尿素,纯氮700kg·hm^-2）、70%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N（N3,尿素,纯氮700kg·hm^-2）、50%农民习惯施氮量结合调节土壤C/N和采用滴灌（N4,尿素,纯氮500kg·hm^-2）对设施番茄产量、品质和土壤硝态氮累积的影响。结果表明,与农民习惯施用氮肥相比,减施氮肥处理（N2、N3和N4）的番茄产量没有降低,N4处理产量最高,比N1增产9.7%。N2和N4处理氮肥的农学效率和肥料的产投比均显著高于N1处理（P〈0.05）,其中N4处理最高,为28.9kg·kg^-1和12.6,施肥效益最高。不同施氮肥处理间果实Vc含量虽没有显著差异,但N4处理是N1处理的1.2倍。番茄果实的硝酸盐含量随氮肥施用量的增加而增加,两者呈显著的正相关关系（R^2=0.8307,P〈0.05）,N3和N4处理果实硝酸盐含量均显著低于N1处理（P〈0.05）。0～100cm土层累积的硝态氮随氮肥施用量的增加而增加,N1处理土层累积的硝态氮含量最高,减施氮肥处理均降低了土壤对硝态氮的累积。土壤硝态氮多累积在0～40cm土层,硝态氮的相对累积量约为50%,这部分残留的氮素可被下季作物吸收利用。果实硝酸盐含量与土壤累积的硝态氮存在显著的相关关系（R^2=0.8003,P〈0.05）,说明土壤硝态氮含量过高能够增加果实对氮素的吸收和积累。在寿光设施蔬菜生产条件下,在农民习惯施氮量基础上减氮30%～50%既可以保证较高产量和较好的果实品质,同时降低土壤中硝态氮累积,从产量、肥料效益和土壤可持续利用角度来看,N4处理更具优势,具有较好应用价值。     

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。     

不同土地利用方式对贵州岩溶土壤微量重金属元素含量的影响

利用地统计学的方法,对贵州水城岩溶盆地复合土地利用方式下土壤微量重金属元素含量的时空变异进行了研究。结果表明:贵州水城盆地岩溶土壤微量重金属元素含量的变化与不同的土地利用方式时空上的变异有很好的一致性。盆地中工业区往往成为土壤微量重金属元素迁移富集的高值中心,而受人类活动影响较小的自然林区则基本保持了原始状况成为低值中心。因此合理进行土地利用对保护土壤和岩溶地下水免受污染具有重要的意义。     

四川雨城区主要土壤母质上的耕地土壤性质变异研究

通过在四川省雨城区采集侏罗系沙溪庙组(J2s)、侏罗系遂宁组(J3s)、侏罗系蓬莱镇组(J3p)、白垩系夹关组(K2j)等地层9种母质上发育的耕地土壤样品共55个,并进行土壤性质测定及对比分析,结果表明:白垩系夹关组紫色砂岩上发育的耕地土壤较其他紫色母岩上发育的耕地砂粒含量高,pH低,养分含量低;第三系名山群及白垩系灌口组上发育的耕地土壤具有较其他母质高的土壤全钾;青衣江灰色河流冲积物发育的耕地土壤较其他母质发育的耕地土壤全磷和速效磷含量高,第四系冰水沉积物上发育的耕地土壤pH最低,粘粒含量高,土壤有机质及全氮、速效氮较其他母质发育的耕地土壤高。     

几种土壤生物因子对土壤养分的影响

试验研究了在果树—牧草间作模式下土壤中纤维分解菌、硅酸盐细菌以及蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维分解酶、多酚氧化酶对土壤中N、P、K全量养分、速效养分和有机质的影响,并通过通径分析发现:脲酶、硅酸盐细菌、纤维分解酶是促进有机质积累的主要生物因素,蔗糖酶是影响N、P、K速效养分的最主要因子,过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维分解菌只是选择性地对有机质的积存和N、P、K速效养分的形成起作用。     

多点肥料效应函数方程分类与土壤养分相关性研究

采用主成分分析方法对多点动态肥料试验聚类分析结果与土壤养分间的关系进行了研究。结果表明,土壤氮素状况是分类的第一主因子,磷素状况是第二主因子,有机质含量是第三主因子。确定类肥料效应函数应用范围的主要依据是土壤碱解氮和全氮含量,其次是土壤有效磷含量,再次是土壤有机质含量。     

樱桃根际土壤酶活性与土壤养分动态变化及其关系研究

通过盆栽试验研究了樱桃根际脲酶、磷酸酶活性与氮、磷、钾动态变化及其相互关系。结果表明,生长季前期樱桃根际脲酶、磷酸酶活性明显提高,根际酶活性显著高于根外,随物候期进展土壤酶活性及R/S值逐渐降低。氮、磷、钾元素在年生长周期内整体上呈下降趋势,生长季前期根际全氮、碱解氮及全磷亏缺明显,而根际有效磷、速效钾明显富集,这种作用亦随物候期进展逐渐减弱。土壤脲酶、磷酸酶活性与氮磷钾土壤营养元素含量间存在着一定的相关性,以春梢停长期相关程度最高。     

水土保持措施对坡耕地土壤养分时空变异影响

以水保林地、水平梯田及地埂植物带组成的水土保持措施体系和无水保措施布置坡耕地为研究对象,结合传统统计分析和ArcGIS地统计分析方法,研究不同深度土壤养分随时间及空间(垂直和水平)变化特征。结果表明,(1)所选研究区内土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随着土层深度的增加而降低,同一坡位高度,有水土保持措施坡耕地土壤养分含量比无措施坡耕地高,且土壤养分在垂直方向上相对均匀分布。(2)从各水土保持措施对不同深度土壤养分含量的影响来看,在水土保持体系内,0~15 cm和15~30 cm土壤有机质含量依次为:水保林地>水平梯田>地埂植物带,全氮、全磷和有效磷含量依次为:地埂植物带>水平梯田>水保林地。在无措施对照区,土壤有机质、全氮和有效磷含量两层次均顺坡逐渐增高,而全磷两层次分布均呈:中坡位无措施区>下坡位无措施区>上坡位无措施区。不同深度土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随月份变化先增加后损失,但其变化程度因水土保持措施不同而不同。(3)经统计分析表明,水土保持措施区0~15 cm土壤有机质和全氮变异系数大于无措施对照区,但土壤全磷和有效磷变异系数正好相反;无措施对照区15~30 cm土壤有机质、全氮、全磷和有效磷变异系数大于水土保持措施区。水土保持措施与不同深度土壤养分之间均呈极显著正相关关系,0~15 cm和15~30 cm土壤全氮和有效磷之间均呈显著正相关,而0~15 cm和15~30 cm其他各指标关系间均呈极显著正相关关系。     

石油烃污染对土壤持水特征及水分有效性的影响

石油烃污染土壤已经成为我国一个严重的环境问题,污染后的土壤理化性质发生改变,直接影响土壤的持水特性及水分有效性,确定石油烃污染对土壤持水特征和水分有效性的影响及其程度可为揭示石油烃污染对土壤性质的影响提供新的科学认识。通过人工配置柴油和原油不同污染浓度污染的黄绵土,利用离心机法测定土壤水分特征曲线,分析了土壤的持水特征与水分有效性。结果表明:(1)不同浓度柴油与原油污染土壤后,水分特征曲线均位于未污染土壤的下部,其中原油污染的影响更甚。(2)水分特征曲线van Genuchten模型参数θ_s、θ_r随着污染浓度的增加呈现指数衰减,参数α值呈幂函数减小、n值出现随污染浓度对数增加的特点。(3)土壤的饱和含水量、田间持水量以及凋萎含水量均随柴油、原油污染浓度的增加出现下降趋势,表观土壤有效含水量随污染浓度表现出先降后升的U字形的变化模式。无论原油还是柴油污染土壤,均会影响土壤的持水特征和水分有效性,影响的大小与石油烃的类型和浓度密切相关。