日光溫室種植葡萄多年后不同土層養(yǎng)分動態(tài)變化研究

孫奎元，陵軍成

（天祝縣林業(yè)局，甘肅 天祝 733299）

日光溫室種植葡萄多年后不同土層養(yǎng)分動態(tài)變化研究

孫奎元，陵軍成

（天?？h林業(yè)局，甘肅 天祝 733299）

通過對日光溫室種植葡萄10a后不同土層養(yǎng)分動態(tài)變化進行研究。結(jié)果表明：有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量、電導率、水溶性鹽分和陽離子交換量在0～20cm與20～40cm土層間變幅最大，且隨著土層深度的增加呈顯著降低趨勢。土壤pH也在0～20cm與20～40cm土層間變幅最大，且隨著土層深度的增加呈顯著提高趨勢。為了平衡和調(diào)整各土層養(yǎng)分，提高地表養(yǎng)分利用率，建議深翻土壤和間作淺根性蔬菜。

土層養(yǎng)分；葡萄；日光溫室；深翻；間作

鮮食葡萄設(shè)施栽培是葡萄果品生產(chǎn)中極為重要的方法，具有露地栽培無法比擬的許多優(yōu)點，通過改良和人為控制小氣候，使葡萄在較適宜的環(huán)境中生長，做到提早或延遲上市，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效栽培的目的。近年來，天?？h利用冷涼的氣候資源和充足的光照發(fā)展日光溫室葡萄延遲栽培，可將葡萄產(chǎn)期延遲至元旦、春節(jié)上市，栽培效益極高，單棚（420m2）效益達1.6～2.4萬元，現(xiàn)已發(fā)展667hm2，成為當?shù)剞r(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)。但是在葡萄日光溫室延遲栽培中，種植戶為了提高產(chǎn)量過量施肥，施肥中比較重視氮、磷、鉀的補給，而忽視了葡萄對其他元素的需求，再加上日光溫室特殊的覆蓋結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)部生態(tài)環(huán)境有別于露地，肥料在灌水和蒸騰作用下，分別向地下和地表移動。本試驗為了摸清種植葡萄10a后日光溫室土壤不同土層養(yǎng)分在施肥、灌水、耕作等栽培措施影響下的動態(tài)變化和土壤理化性狀差異，對0～200cm土層進行分層取樣和養(yǎng)分測定，為葡萄日光溫室施肥技術(shù)優(yōu)化和養(yǎng)分調(diào)控提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

溫室土壤采樣區(qū)位于天祝藏族自治縣天堂鎮(zhèn)本康村（36°57′N，102°31′E），該地位于祁連山東端北麓，為峽谷盆地，屬于暖溫帶半濕潤氣候，年平均溫度3℃，年極端最高溫度32.4℃，最低溫度-15℃，≥10℃積溫2216.6℃，海拔2280m。無霜期180～214d，年平均降水量500mm，年日照時數(shù)2088h。土壤類型為栗鈣土。每座日光溫室長60m，寬7m，種植面積420m2，種植葡萄品種為紅地球，采用南北行向栽植，行距1.8m，株距0.7m。葡萄自栽植后主要施用的化肥有尿素、美國二銨、復合肥等，有機肥主要是充分腐熟的牛羊糞，而且有機肥施用量大，平均每年施用量為6m3/棚。

1.2 土壤樣品采集和處理方法

土樣采集時間為2016年6月中旬葡萄生長期，采樣地日光溫室開始種植葡萄時間為2006年3月，已種植葡萄10a，采集地選擇同一農(nóng)戶所有日光溫室3座，以保證耕作管理和土壤水平一致。取樣時在每座溫室內(nèi)按“S”形路線自西向東等距離選擇5個點，每個點以20cm為一層采集0～200cm土壤樣品各5份，將相同土層5個點的土樣混合均勻后用四分法留取1kg左右，裝入聚乙烯塑料袋，標記密封，帶回實驗室。部分土樣放入冰箱在0～4℃下保存用于測定土壤硝態(tài)氮，其余土樣風干后研磨，分別過20目、100目篩保存，用于測定土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量、pH值、電導率、水溶性鹽分和陽離子交換量。

1.3 分析方法

有機質(zhì)含量用重鉻酸鉀-外加熱法測定，全氮用半微量凱氏法測定，銨態(tài)氮用堿解擴散法測定，硝態(tài)氮用酚二磺酸比色法測定，全磷用NaOH熔融-鉬銻抗比色法測定，速效磷用0.5mol/L NaOH法測定，全鉀用NaOH熔融-火焰光度法測定，速效鉀用NaHCO3浸提-火焰光度法測定，pH用酸度計測定，電導率用DDS-2型電導儀法測定，水溶性鹽分用比濁法測定，陽離子交換量用乙酰胺交換法測定[1]。數(shù)據(jù)采用Excel2003、SPSS10.0軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 日光溫室不同深度土層有機質(zhì)含量變化

日光溫室種植葡萄10a后，不同深度土層有機質(zhì)含量隨土層深度的增加呈顯著降低趨勢（y= 25.5580x-1.3373，r=0.9361**，“**”表示相關(guān)性達到0.01極顯著水平，“*”表示相關(guān)性達到0.05顯著水平，以下表示相同）。0～200cm土層有機質(zhì)含量變幅為2.00～32.08g/kg。隨著土層深度的增加在0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm土層之間有機質(zhì)含量的降幅最大，分別降低19.67g/kg和9.04g/kg，降低率分別為61.32%和72.84%，在40～60cm與60～80cm土層間有機質(zhì)含量降幅緩慢，僅降低1.12g/kg，降低率僅為33.23%，在80cm以下土層中有機質(zhì)含量趨于平衡，見表1。

表1 日光溫室不同深度土層有機質(zhì)含量

2.2 日光溫室不同深度土層總養(yǎng)分含量變化

日光溫室種植葡萄10a后，隨著土層深度的增加，全氮（y=1.3017x-0.7027，r=0.8795**）、全磷（y= 2.7289x-0.8770，r=0.9799**）和全鉀（y=20.1542x-0.1073，r= 0.9770**）含量呈顯著降低趨勢。在0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm土層之間全氮、全磷和全鉀含量降幅最大，全氮含量降幅分別為1.37g/kg和0.34g/kg，降低率分別為65.87%和47.89%，全磷含量分別降低0.81g/kg和0.81g/kg，降低率分別為31.40%和45.76%，全鉀含量分別降低0.70g/kg和0.66g/kg，降低率分別為3.60%和3.52%。在40～60cm與60～80cm、60～80cm與80～100cm土層之間全氮、全磷和全鉀含量降幅緩慢，在100cm以下土層中全氮、全磷和全鉀含量趨于平衡（表2）。

表2 日光溫室不同深度土層總養(yǎng)分含量（g/kg）

2.3 日光溫室不同深度土層速效養(yǎng)分含量變化

日光溫室種植葡萄10a后，隨土層深度的增加，銨態(tài)氮（y=4.4001x-0.1323，r=0.8910**），硝態(tài)氮（y= 144.4021x-1.5568，r=0.9843**）、速效磷（y=721.0845x-1.2517，r=0.9758**）和速效鉀（y=326.2104x-0.1668，r=0.9832**）含量呈顯著降低趨勢。銨態(tài)氮含量在0～20cm與20～40cm之間降幅最大，降低0.93mg/kg，降低率為19.18%，在40cm以下土層中銨態(tài)氮含量趨于平衡。硝態(tài)氮含量在0～20cm與20～40cm土層之間降幅最大，降幅為121.21mg/kg，降低率為71.22%，在20～ 40cm與40～60cm、40～60cm與60～80cm土層之間硝態(tài)氮含量降幅緩慢，在80cm以下土層中硝態(tài)氮含量趨于平衡。速效磷含量在0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm土層之間降幅最大，分別降低236.25mg/kg和215.45mg/kg，降低率分別為36.44%和52.28%，在40～60cm與60～80cm、60～80cm與80～100cm土層之間速效磷含量降幅緩慢，在100cm以下土層中速效磷含量趨于平衡。速效鉀含量在0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm、40～60cm與60～80cm土層之間降幅最大，分別降低23.65、26.89、30.26mg/kg，降低率分別為7.12%、8.72%和10.74%，在80cm以下土層中速效鉀含量趨于平衡（表3）。

表3 日光溫室不同深度土層速效養(yǎng)分含量

2.4 日光溫室不同深度土層理化性狀變化

日光溫室種植葡萄10a后，pH值（y=7.8058x0.0735，r=0.9832**）隨著土層深度的增加呈顯著提高趨勢，pH值在0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm土層之間增幅最大，分別增加0.49和0.17，提高率分別為6.52%和2.12%，在60cm以下土層中pH趨于平衡。電導率（y=3.4680x-0.3715，r=0.9101**）、水溶性鹽分含量（y=3.6162x-1.5696，r=0.9564**）和陽離子交換量（y= 22.2991x-0.1156，r=0.9819**）隨土層深度的增加呈顯著降低趨勢，電導率在0～20cm與20～40cm土層之間降幅最大，降低0.95dS/m，降低率為25.33%，在20～40cm與40～60cm、40～60cm與60～80cm土層間降幅緩慢，在80cm以下土層中電導率趨于平衡。水溶性鹽分在0～20cm與20～40cm土層之間降幅最大，降幅1.25g/kg，降低率為50.00%，在20～40cm與40～60cm、40～60cm與60～80cm、60～80cm與80～100cm土層間水溶性鹽分降幅緩慢，在100cm以下土層中水溶性鹽分趨于平衡。陽離子交換量在0～20cm與20～40cm土層之間降幅最大，降幅為1.75cmol/kg，降低率為7.91%，在20～40cm與40～60cm土層間降幅緩慢，在60cm以下土層中陽離子交換量趨于平衡（表4）。

表4 日光溫室不同深度土層理化性狀

3 討論與結(jié)論

日光溫室種植葡萄后，施入土壤的肥料一部分被葡萄根系吸收利用，一部分隨灌水下滲，另一部分隨地表蒸騰向上移動，在地表附近富集。本試驗研究結(jié)果表明：10a棚齡葡萄日光溫室土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量、電導率、水溶性鹽分和陽離子交換量在0～40cm土層較高，且隨著土層深度的增加呈顯著降低趨勢。土壤pH值在0～20cm土層較高，且隨著土層深度的增加呈顯著提高趨勢。不同養(yǎng)分含量地表高，深層低的原因可能受施肥方式和灌水方式的影響，在日光溫室栽培條件下，為了防止棚內(nèi)濕度過高后發(fā)生病害，通常地表施肥后采用滴灌或小水勤灌的措施降低棚內(nèi)濕度，每次灌水后水分下滲距離有限，再加上在日光溫室特定的生長環(huán)境下，降雨淋溶作用顯著減弱，棚內(nèi)過高的溫度加速了地表水分蒸發(fā)，不同養(yǎng)分以鹽的形式在表層集聚?，F(xiàn)場對葡萄根系分布的調(diào)查結(jié)果表明：葡萄的根系主要分布在40～100cm土層，而不同養(yǎng)分主要分布在0～40cm土層，這可能導致葡萄根系對養(yǎng)分的吸收和利用不足。養(yǎng)分以鹽的形式在地表積累，可導致地表土壤鹽漬化，據(jù)焦坤等[2-3]研究結(jié)果表明：在大棚土壤鹽離子組成中Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量均比露地高。其中，NO3-離子的增加最為明顯，且Cl-、NO3-、Ca2+、Mg2+與土壤含鹽量呈正相關(guān)。史春余等[4-5]認為連年超量施用無機鹽化肥和偏施氮肥是引起土壤鹽漬化的直接原因。為了平衡和調(diào)整各土層養(yǎng)分，提高地表養(yǎng)分利用率，增加栽培效益，除通過合理施肥，控制化肥用量，增施有機肥外，還應開溝深施肥料和深翻土壤，促進地表和深層土壤之間交換和混合，也可在地表間作耐鹽力強的綠菜花、花椰菜、菠菜等淺根性蔬菜品種提高地表養(yǎng)分的利用率和增加種植收益。

［1］鮑世旦.土壤農(nóng)化分析［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

［2］焦坤，李德成.蔬菜大棚條件下土壤性質(zhì)及環(huán)境條件的變化研究［J］.土壤，2003（2）：95-96.

［3］郭修武，李坤，郭印山，等.不同種植年限葡萄園根區(qū)土壤養(yǎng)分變化及對再植葡萄生長的影響［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2010，18（3）：477-481.

［4］史春余，張夫道，張俊清，等.長期施肥條件下設(shè)施蔬菜地土壤養(yǎng)分變化研究［J］.植物營養(yǎng)與肥料學報，2003，9（4）：437-440.

［5］高義民，同延安，馬文娟.陜西關(guān)中葡萄園土壤養(yǎng)分狀況分析與平衡施肥研究［J］.西北農(nóng)林科技大學學報，2006，34（9）：41-44.

Study on Fertility Dynamic Change of Different Soil Layer after Planting Grape Many Years in Greenhouse

SUN Kui-yuan,LING Jun-cheng
（Bureau of Forestry of Tianzhu County，Tianzhu 733299）

Fertility dynamic change of different soil layer was studied after planting grape ten years in greenhouse,the result showed that the amplitude of organic matter,total nitrogen,total phosphorus,total potassium, ammonium nitrogen,nitrate nitrogen,available phosphorus,available potassium content,conductivity,water soluble salt content and cation exchange capacity were the highest between 0～20cm and 20～40cm soil layer,and which were decreased with soil depth increased.The amplitude of soil pH was the highest between 0～20cm and 20～40cm soil layer too,and which was increased with soil depth increased.Digging under to great depth and planting shallow root vegetables between grapes were suggested to balance and adjust fertility of different soil layer and increase fertility availability of surface.

Soil layer fertility;Grape;Greenhouse；Ploughing under to great depth；Intercropping

S663.1

A

1002-3356（2017）01-0028-04

2017-02-27

孫奎元（1968-），男，學士，助理工程師，主要從事林業(yè)技術(shù)推廣工作

陵軍成（1978-），男，碩士，工程師，主要從事果樹栽培生理研究。