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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

土壤次生盐渍化与微生物数量及土壤理化性质研究

次生盐渍化已成为制约设施栽培农业发展的主要障碍因子,为揭示次生盐渍化对土壤微生物和理化性质的影响,对上海市南汇区和崇明区设施栽培大棚土壤酶活性和微生物活性进行研究.结果表明:随着栽培时间的增加,土壤表层(0-5 cm)有机质变化不明显;而土壤中硝态氮和总盐量增加,连续栽培15年土壤的硝态氮(94.23 mg/kg)是露地表层土的14.8倍,EC值是露地的14.9倍;从第5年起土壤出现酸化现象.次生盐渍化越严重,对土壤脲酶、磷酸酶和呼吸强度的抑制越明显,连续栽培15年土壤脲酶活性受抑制率达到71.8%.EC值、总盐、硝态氮与放线菌、细菌数量都呈极显著负相关,与真菌数量呈显著负相关,最高相关系数达到-0.957.次生盐渍化对于深层土(15-20 cm)的影响没有表层土明显.     

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。     

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。     

辽河三角洲土壤盐渍化现状及特征分析

土壤盐渍化是辽河三角洲可持续发展面临的主要环境问题之一。本研究在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上 ,给出了土壤盐渍化的程度和分布范围 ,并对不同土地利用方式下盐渍化特征进行了分析。最后利用对应分析方法 ,选择了两组不同的特征变量对土壤盐渍化状况进行探讨     

玉溪市设施栽培与露地栽培的土壤化学性状对比分析

针对玉溪市设施栽培中存在的土壤盐分富集及养分不平衡问题,采用对比分析方法,将设施栽培土壤与露地栽培土壤配对,采集剖面土样和耕作层混合土样进行化学性状测试分析研究。结果表明,玉溪市设施栽培土壤pH值显著降低,盐分浓度、有机质、有效态N、P、K、S、Cu、Zn、Fe及交换态Mg显著提高,而交换Ca和有效Mn提高不明显;设施栽培土壤养分富集主要在0~10cm土层,且集中在0~2cm的表土层,其中以EC值、有效S、有效K及有效Mn在0~2cm表土层的相对富集量最多。     

大棚栽培番茄不同施肥条件下土壤养分和盐分组成与含量的变化

试验选择具有3年棚龄的大棚和砂壤质地的旱耕人为土,进行不同施肥条件下,土壤养分与盐分变化的冬春两茬西红柿栽培小区试验,对施肥引起的土壤养分与水溶性盐分含量及盐基离子组成的变化进行了系统的定量分析。试验结果表明,在整个生育期采用地膜覆盖的条件下,施用尿素可以快速增加土壤速效N素的含量和水溶性铵盐的含量水平。羊圈厩肥的P、K、Ca和Mg等元素含量较高,其施用会很快增加土壤速效态P、K的含量和土壤水溶性K 、Ca2 、Mg2 等盐基离子的含量。回归分析显示,施用1kg尿素N或1t羊圈厩肥引起土壤电导率增加量分别为6.45×10-4mS/cm和5.45×10-3mS/cm。土壤盐基离子含量的增加,主要由于水溶性NH4 、K 、Ca2 、Mg2 含量的增加而引起。施用尿素不但增加土壤水溶性NH4 的含量,而且通过NH4 的交换作用增加了土壤K 、Ca2 和Mg2 的含量水平。     

松嫩草地土壤水分及盐渍化动态的模拟研究

利用面向对象技术及新型编程语言Java ,在水盐平衡模型基础上 ,通过简化机理模型建立了物理过程模型 ,来模拟土壤水分和盐碱化动态。模型以 1d为步长 ,适合于模拟异质性强的多层土壤水盐动态。利用长岭 1 997年土壤湿度实测资料对土壤水分模型进行了验证 ,模拟结果很理想。模拟了 1 997年羊草及角碱蓬群落土壤盐分、碱化度、pH值动态 ,并与实验资料进行了比较 ,模拟结果可以反映土壤盐分和碱化的季节变化规律。     

景电灌区次生盐渍化土壤冻融特征

通过对景电灌区一个冻融周期的现场观测,发现盐渍化土壤冻结期缩短,冻结深度减小,冻结起始位置不是地表,而是位于地表以下某个深度,这导致在冻结发展期间有两个冻结锋面出现,使水热盐动态更为复杂。     

新疆叶尔羌河流域土壤盐渍化特征研究

以新疆叶尔羌河流域为例,分析了该地区土壤盐渍化的类型、程度、特征、成因以及与地下水埋深的关系。盐渍化程度分析为该区农业发展提供了科学依据;3种土壤盐分组成剖面涵盖了新疆地区典型的土壤盐化类型,为提出针对性的解决方案提供可靠保证;剖析了土壤盐渍化成因及与地下水埋深的关系,指出控制土壤盐分的关键是合理的淋洗与排水、建立明渠排水与竖井排灌相结合的灌溉方式。为新疆及其他类似地区评价与解决土壤盐渍化问题提供了新思路。     

昆明地区主要花卉蔬菜基地设施栽培土壤养分变化特点

昆明地区蔬菜、花卉种植以设施栽培为主,本文对不同棚龄的大棚设施土壤pH、全N、P、K、碱解N、速效K、有效P、交换性Ca、Mg等指标进行测定分析,结果表明:随棚龄年限的增长,耕层土壤pH值、有机质和土壤交换性Ca、Mg含量有降低的趋势,但无论是露地还是盖棚土壤有机质(52.8 g/kg)都较20世纪80年代中期有较大幅度提高;耕层土壤和深层土壤,全N、有效N含量呈持续上升趋势。耕层土壤中,土壤速效K和速效P呈现明显的富集。     

EFFECT OF SALINIZATION OF SOIL ON GROWTH,WATER STATUS AND NUTRIENT ACCUMULATION IN SEEDLINGS OF ACACIA AURICULIFORMIS (FABACEAE)

Greenhouse experiments were conducted to assess the effects of salinization of soil on emergence, growth, water status, proline content, and mineral accumulation of seedlings of Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. (Fabaceae). Sodium chloride (NaCl) was added to the soil and salinity was maintained at 0.3, 3.9, 6.0, 7.9, 10.0, 12.1, and 13.9 dS m^?1. Salinity caused reduction in water potential of tissues, which resulted in internal water deficit to plants. Consequently, seedling growth significantly decreased with increase in soil salinity. Proline content in tissues increased with increase in salinity. Potassium and sodium content significantly increased in tissues as salinity increased. Nitrogen content significantly increased in tissues with salinization of soil. Phosphorus, calcium and magnesium content significantly decreased as salinity increased. Changes in tissues and whole-plant accumulation patterns of other nutrients, as well as possible mechanisms for avoidance of sodium toxicity in this tree species in response to salinity, are discussed.     

滨海水稻土腐殖质的组成及随种稻时间演变的研究初报

通过研究滨海水稻土腐殖质各成分的组成及性质,结果表明各组分有机碳及氮含量均为表层最高,C/N在结构相对稳定的结合态腐殖质和胡敏酸(HA)中波动较小,而在游离态腐殖质和富里酸(FA)中变化较大。随着种稻时间变长,结合态的腐殖质和胡敏酸有在土壤中积累的趋势,在1 000 a水稻土中腐殖质的芳香化程度最高、结构最复杂。