寧波市甘藍(lán)類綠色農(nóng)產(chǎn)品基地土壤理化性質(zhì)調(diào)查

孫輝，吳愉萍*，吳丹亞，沈群超，陳靜誼，胡遠(yuǎn)黨，王明湖，馬永軍

(1.寧波市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理總站，浙江 寧波 315012； 2.寧波市種植業(yè)管理總站，浙江 寧波 315012； 3.慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江 慈溪 315300； 4.余姚市農(nóng)林局，浙江 余姚 315400； 5.寧?？h農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理總站，浙江 寧海 315600)

無公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色食品是政府主導(dǎo)的安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品公共品牌[1]。近年來，寧波市大力推進(jìn)以無公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色食品為主導(dǎo)的綠色農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展，截至2017年底，全市共有有效期內(nèi)無公害農(nóng)產(chǎn)品1 337個、綠色食品155個，主要食用農(nóng)產(chǎn)品中“三品”(無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品)認(rèn)證比率達(dá)到了58.86%。綠色農(nóng)產(chǎn)品注重農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提倡多施有機(jī)肥[2-3]，特別是綠色食品，無機(jī)氮素用量不得高于當(dāng)季作物需求量的1/2。

甘藍(lán)類蔬菜是寧波主要的出口創(chuàng)匯蔬菜，常年種植面積8 666.67～9 333.33 hm2，年產(chǎn)量26萬t，年銷售額4.9億元，主要分布在慈溪市、余姚市、象山縣和寧海縣等地。截至2017年底，寧波市甘藍(lán)類蔬菜通過無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證的有149個，通過綠色食品認(rèn)證的有19個，認(rèn)證規(guī)模約占生產(chǎn)規(guī)模的60%。為探明綠色生產(chǎn)對土壤養(yǎng)分的影響，以寧波市甘藍(lán)類蔬菜為調(diào)查樣本，通過訪問形式，調(diào)查綠色食品和無公害農(nóng)產(chǎn)品基地種植方式，采集土壤樣品，測定土壤pH值，以及有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量，以期為推動綠色農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查基地

調(diào)查基地位于寧波市寧?？h、慈溪市和余姚市，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫16 ℃，年積溫1 900～2 000 ℃，年均降水量1 300 mm，土壤類型為濱海鹽土。主要種植作物為甘藍(lán)類蔬菜，包括青花菜、花椰菜、結(jié)球甘藍(lán)等。甘藍(lán)類蔬菜多與豆類作物、糧食作物或其他蔬菜輪作。施肥模式主要有商品有機(jī)肥+化肥、廄肥+化肥、沼液+化肥和只施用化肥等。

1.2 土樣采集

采樣時間為2016年2—3月，共設(shè)43個采樣點(diǎn)(每個采樣點(diǎn)對應(yīng)于1家基地)，每個點(diǎn)位采集土壤樣品3份，樣品總數(shù)為129份。按縣市分：寧?？h15份，余姚市39份，慈溪市75份；按基地類型分：綠色食品基地15份，無公害農(nóng)產(chǎn)品基地114份。采樣點(diǎn)盡量選取相同類型的土壤，采用“S”形取樣方法，采樣深度為20 cm(耕作層)，每個土壤樣品約重1 kg，土壤風(fēng)干后，研磨過篩備用。

1.3 農(nóng)戶調(diào)查

對43個采樣點(diǎn)的農(nóng)戶進(jìn)行調(diào)查，主要調(diào)查內(nèi)容包括認(rèn)證類型、輪作方式、施肥模式、肥料用量、種植年限等。

1.4 樣品檢測

土壤pH值測定參照NY/T 1121.2—2006；有機(jī)質(zhì)含量測定參照NY/T 85—1988；全氮含量測定參照NY/T 53—1987(半微量開氏法)；硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量測定參照LY/T 1228—2015。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對有顯著差異的處理采用LSD法或鄧尼特T3法進(jìn)行多重比較，相關(guān)性分析采用皮爾遜相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠色食品與無公害農(nóng)產(chǎn)品基地土壤理化性狀差異

如表1所示，綠色食品基地土壤pH值為6.44～8.03，平均值為7.61，極顯著低于無公害農(nóng)產(chǎn)品基地(范圍為7.34～8.68，平均值為7.86)。綠色食品基地土壤有機(jī)質(zhì)含量為5.2～41.9 g·kg-1，平均值為17.7 g·kg-1，極顯著高于無公害農(nóng)產(chǎn)品基地(范圍為5.3～25.1 g·kg-1，平均值為12.8 g·kg-1)。綠色食品基地土壤全氮含量范圍為0.24～2.33 g·kg-1，平均值為1.10 g·kg-1，極顯著高于無公害農(nóng)產(chǎn)品基地(范圍為0.37～1.35 g·kg-1，平均值為0.85 g·kg-1)。但綠色食品基地土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量與無公害農(nóng)產(chǎn)品基地?zé)o顯著差異。

從農(nóng)戶調(diào)查情況看，所有綠色食品甘藍(lán)類蔬菜生產(chǎn)過程中均使用了有機(jī)肥，種類包括自行堆置的牛欄廄肥和商品有機(jī)肥，且有機(jī)肥的用量較大，而無公害農(nóng)產(chǎn)品基地的部分種植戶在生產(chǎn)過程中只使用化肥。有機(jī)肥能夠調(diào)節(jié)土壤pH值[4-5]，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[6-7]和全氮含量[8]。從土壤數(shù)據(jù)也可看出，寧波市的甘藍(lán)類蔬菜綠色食品種植戶能夠按照綠色食品標(biāo)準(zhǔn)施用肥料，土壤肥力得到了較好的保持和改良。

表1 綠色食品與無公害農(nóng)產(chǎn)品基地的土壤理化性狀

注：同列數(shù)據(jù)后無相同大、小寫字母的分別表示差異極顯著(P<0.01)與顯著(P<0.05)。表2～3同。

2.2 不同縣/市土壤理化性狀差異

寧?？h的15份樣品中來自綠色食品基地的6份、無公害農(nóng)產(chǎn)品基地的9份；余姚市的39份樣品中來自綠色食品基地的9份、無公害農(nóng)產(chǎn)品基地的30份；慈溪市的75份樣品均采自無公害農(nóng)產(chǎn)品基地。3個縣/市甘藍(lán)類蔬菜土壤pH值，以及銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量均無顯著差異(表2)。寧?？h供試甘藍(lán)類蔬菜基地土壤有機(jī)質(zhì)含量在16.8～41.9 g·kg-1，顯著高于余姚市(5.2～21.4 g·kg-1)和慈溪市(5.3～20.4 g·kg-1)。寧?？h供試甘藍(lán)類蔬菜基地土壤全氮含量的范圍為0.86～2.33 g·kg-1，亦顯著高于余姚市和慈溪市。寧海縣甘藍(lán)類蔬菜土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量較高，可能與其樣品中來自綠色食品基地的比例較高有關(guān)。

表2 不同縣/市的土壤理化性狀

2.3 不同施肥方式土壤理化性狀差異

不同施肥方式下，沼液+化肥的土壤pH值最高，顯著高于其他施肥方式，商品有機(jī)肥+化肥和單施化肥的土壤pH值次之，廄肥+化肥的土壤pH值最低，顯著低于其他施肥方式(表3)。相關(guān)性分析顯示，土壤pH值與有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)(表4)。席瑩瑩等[9]研究發(fā)現(xiàn)，沼液對鹽漬化土壤pH值無顯著影響。王帥等[10]發(fā)現(xiàn)，商品有機(jī)肥和廄肥均能降低鹽堿土的pH值。施用有機(jī)肥能夠促進(jìn)土壤腐殖質(zhì)的形成，減少土壤膠體對交換性陽離子的吸附，從而降低堿土土壤pH值[11]。本研究中農(nóng)戶施用的廄肥主要為牛欄肥，含有較多的稻草秸稈，纖維素含量高，在土壤中分解速度慢，對土壤腐殖質(zhì)的形成貢獻(xiàn)大，有利于降低土壤pH值[12]。沼液有機(jī)質(zhì)含量較低，隨著現(xiàn)代集約化養(yǎng)殖方式的發(fā)展，飼料添加劑大量使用，導(dǎo)致沼液本身偏堿、鹽分含量高[13]，故沼液+化肥的土壤pH值較高。

表3 不同施肥方式對土壤pH值及養(yǎng)分狀況的影響

表4 種植年限、土壤pH值與土壤養(yǎng)分 含量的相關(guān)性

注：*與**分別表示在0.05和0.01級別(雙尾)相關(guān)性顯著。

土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量在沼液+化肥和廄肥+化肥下較高，均顯著高于商品有機(jī)肥+化肥和單施化肥(表3)。廄肥+化肥的土壤硝態(tài)氮含量最低，顯著低于單施化肥。除廄肥+化肥外，其他3種施肥方式的土壤硝態(tài)氮含量無顯著差異。土壤銨態(tài)氮含量在4種施肥方式下均無顯著差異。相關(guān)性分析(表4)顯示：土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤全氮和銨態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)，而與土壤硝態(tài)氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；土壤全氮含量與銨態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)，而與土壤硝態(tài)氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。

分析表明，施用沼液和廄肥比施用商品有機(jī)肥或不施有機(jī)肥更有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量，有利于土壤培肥。商品有機(jī)肥效果不佳，可能與選用的商品有機(jī)肥質(zhì)量較差有關(guān)。潘運(yùn)舟等[14]對海南省商品有機(jī)肥的組成與養(yǎng)分狀況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)供試商品有機(jī)肥的合格率僅為7.84%。梁金鳳等[15]對京郊有機(jī)肥進(jìn)行分析，合格率也僅為7.9%。商品有機(jī)肥的監(jiān)管和品質(zhì)把控須引起相關(guān)部門的重視。

2.4 不同種植年限土壤理化性狀差異

供試土壤樣品中，同一模式種植年限不足5 a的有28份，5～10 a的有30份，10 a以上的18份，38份樣品無法確定種植年限。將種植年限與土壤pH值和養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表4)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，種植年限與土壤pH值呈顯著負(fù)相關(guān)，與土壤全氮和銨態(tài)氮含量呈極顯著正相關(guān)。本研究調(diào)查的甘藍(lán)類蔬菜種植基地均為濱海鹽土，隨著種植年限增長，土壤pH值降低，土壤質(zhì)量得到了改良。土壤全氮和銨態(tài)氮含量隨著種植年限的延長而增加，推測與施肥有關(guān)。據(jù)調(diào)查，大部分的甘藍(lán)類蔬菜種植基地所供氮素超過了植物需求，因而在土壤中累積。

3 小結(jié)

通過對土壤理化性狀的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在濱海鹽土上，綠色食品基地土壤pH值極顯著低于無公害農(nóng)產(chǎn)品基地，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量極顯著高于無公害農(nóng)產(chǎn)品基地。相對于無公害農(nóng)產(chǎn)品而言，綠色食品生產(chǎn)模式更有利于保持土壤地力。寧?？h甘藍(lán)類蔬菜基地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮含量顯著高于余姚市和慈溪市，可能與當(dāng)?shù)鼐G色食品獲證率較高有關(guān)。種植過程中施用廄肥最能降低堿性土壤pH值。采用沼液+化肥和廄肥+化肥方式的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量顯著高于其他方式。相對于商品有機(jī)肥和沼液而言，在濱海鹽土上施用廄肥更有利于土壤的可持續(xù)性發(fā)展。隨著種植年限延長，甘藍(lán)類蔬菜土壤pH值降低，但土壤中全氮和銨態(tài)氮含量累積，提示生產(chǎn)中氮素供應(yīng)仍然是過量的。