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。     

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。     

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。     

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。     

设施菜地土壤次生盐渍化的成因、危害及其分类与分级标准的研究进展

近30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、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。     

灌水对不同次生盐渍化水平设施土壤氮、磷迁移特征的影响

通过野外调查与室内土柱模拟试验相结合的方法,对灌水条件下不同次生盐渍化水平设施土壤氮、磷含量的变化及迁移特征进行研究.结果表明:(1)灌水后土壤水分变化主要集中于20 cm以上土层,灌水后13～15 d,不同次生盐渍化程度的土壤水分都表现出向下迁移的特征.(2)设施土壤硝态氮含量最高值均出现在土层20 cm处,且次生盐渍化程度越严重,硝态氮表聚现象越为突出.灌水15d后,各处理铵态氮集中分布于20-40 cm土层,灌水后土壤铵态氮含量变化不明显,环境风险较小.(3)设施土壤速效磷含量高于露地土壤,且表层土壤速效磷含量介于40～60 mg/kg之间,灌水后各时期不同次生盐渍化程度土壤剖面中速效磷的分布趋势基本一致,虽受灌水的影响较小,但存在潜在的环境风险.     

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。     

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。     

有机氮与无机氮不同配比对设施菜地次生盐渍化土壤改良效果

通过设施菜地小区试验,研究有机氮与无机氮不同比例配合施用对土壤次生盐渍化的改良效果以及对番茄产量、品质的影响。结果表明:有机氮与无机氮配合施用可以明显降低土壤中全盐含量与电导率,显著降低了土壤中硝态氮的过量积累,尤其有机氮与无机氮比例为2∶1时,效果最好;同时有机氮与无机氮配合施用,达到改善土壤有机质平衡及调控的作用,有机质从16. 8 g/kg增加到21. 7 g/kg;有机氮、无机氮2∶1配施可以明显降低番茄中硝酸盐的含量,显著提高番茄中可溶性总糖和还原型Vc的含量,达到提高番茄产量和提升果实品质的效果。从改良设施土壤次生盐渍化和优质施肥管理两方面综合考虑,建议设施大棚采用有机氮与无机氮配合施用,土壤全盐含量3. 54 g/kg条件下以有机氮与无机氮2∶1配施有机肥与化肥效果最佳。     

应用T-RFLP技术分析不同土壤温度和施肥方式下设施土壤细菌群落结构

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和荧光定量PCR技术,研究了两种土壤温度(对照不增温,10℃±2℃;增温,20℃±2℃)和两种施肥方式(对照不施肥;鸡粪有机肥底肥+尿素追肥)对土壤细菌群落结构及其多样性和数量特征的影响。结果表明:相同施肥方式下,土壤增温增加土壤速效养分含量,尤其在施肥时增加幅度更明显。分析显示施肥对土壤细菌群落结构的影响在不同土壤温度条件下表现不同。土壤不增温条件下,施肥增加细菌Pielou均匀度指数和Shannon-Weiner多样性指数,Simpson优势度指数降低;土壤增温条件下,则效果相反。与不增温比,增温使土壤细菌Pielou均匀度指数和Shannon-Weiner多样性指数降低,但物种个体数和Simpson优势度指数增加明显。增温改变了土壤细菌群落结构,62 bp和93 bp两种限制性末端片段在土壤增温条件下优势度提高,主要包括共生菌和杆菌。     

施用菜籽饼肥对次生盐渍化温室土壤有效养分、盐分及盐分组成的影响

通过田间试验研究了施用油菜菜籽饼肥处理后,次生盐渍化温室土壤中的有效养分、水溶性盐分含量及盐分离子组成的变化,以评价施用饼肥改良次生盐浈化温室土壤的可行性以及在温室土壤上大量施用油菜籽饼肥可能出现的后果.结果表明:在次生盐浈化温室土壤上施用饼肥会显著增加0～20 cm土壤中的绝大多数有效养分特别是大量元素有效养分的含量和全盐含量.同时,施用饼肥也使得20～30 cm土壤中的部分养分和盐分离子含量显著增加,土壤次生盐渍化程度进一步加重.因此,施用饼肥并不能作为一种改良次生盐溃化温室土壤的有效措施,为避免土壤次生盐渍化程度的形成和发展,应减少设施农业中饼肥的施用量.     

山东省地下水硝酸盐含量状况及影响因素研究

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,山东省地下水NO3--N含量总体较低,平均为7.4mg.L-1,仅有2%的地下水超过了我国地下水质量标准（GB/T14848—1993）。地区之间地下水硝酸盐含量有很大的差异,其中临沂市NO3--N含量最高,达10.6mg.L-1。受降雨影响,雨季后地下水硝酸盐含量下降。农田利用类型对地下水硝酸盐含量影响较大,在粮田、设施菜地、露天菜地、果园4种类型中,设施菜地影响最大,NO3--N达到13.1mg.L-1,其次为果园。随着埋藏深度的增加,NO3--N含量呈先升后降的趋势,最大平均值出现在埋深20~50m的地下水中,达8.5mg.L-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.     

山东降水时空分布变化及其影响因素

基于山东省18个气象台站1981-2010年30年逐日降水资料,利用反距离加权、Mann-Kendall非参数检验法、皮尔逊相关系数和小波分析等方法,综合起来对30 a来山东地区降水的时空分布特征及其影响进行了研究。结果表明:空间分布上,泰山、日照和石岛地区为多雨区,年降水量达740 mm以上;莘县、惠民县和东营等地为少雨区,年降水量500~550 mm。降水量沿海大于内陆,山区大于平原。时间分布上,年降水量呈现上升趋势,沿海地区降水上升幅度普遍大于内陆地区,其中威海上升幅度最大,高达9.71 mm/a。分季节来看,春夏季和全年保持一致,降水呈上升趋势,秋冬季部分站点呈现下降趋势,其中秋季最为明显,东南沿海和鲁南地区出现大面积负值区。突变检验可以看出,在1997年左右山东年降水量有一次显著的突然上升的过程。分析表明,山东地区降水变化与南方涛动和东亚夏季风之间有相似的震荡周期,在空间上存在一定的响应关系,但存在明显的区域差异。     

近30年山东省耕地土壤pH时空变化特征及影响因素

通过研究山东省第二次土壤普查省级汇总(1984年)和省级耕地地力评价(2015年)耕地土壤pH数据,分析了土壤酸化的总体情况和动态变化,探讨了土壤酸化的自然和人为驱动因素.结果表明,30年来,山东省耕地土壤pH平均值由7.6降至7.2,降低了约0.4个单位,整体表现为酸性耕地面积明显增加,弱碱性和中性耕地面积相对减少,...     

焉耆盆地水资源开发与土壤次生盐碱化防控研究

焉耆盆地水土资源丰富,光热条件充分,是新疆农牧业生产的主要基地之一。但由于长期以来水土资源开发不当,导致本区土壤次生盐碱化日趋严重,严重影响了当地农业的持续发展,且其农业排水直接导致博斯腾湖的水质劣化。本文在分析区域土壤盐分分布的空间特征和土壤次生盐碱化产生的背景条件的基础上,提出了区域水土资源可持续开发的对策,并着重分析在该盆地细土平原带通过竖井灌排开发地下水以降低地下水位的必要性与可行性,从而推动该区农业的稳定发展和环境质量的逐步好转。     

设施菜地利用强度对土壤磷形态分布及其有效性的影响——以江苏省水耕人为土和潮湿雏形土为例

以江苏省水耕人为土和潮湿雏形土两种土壤类型为对象,研究了设施菜地利用强度对土壤磷形态分布及其有效性的影响.结果表明:随利用强度增加,两种土壤类型的各磷形态含量均有所增加,以水溶态磷和铝结合态磷(Al-P)增加最为显著(P<0.05).而水耕人为土闭蓄态磷(O-P)占总磷百分比和潮湿雏形土残渣态磷占总磷百分比随利用强度增...