冀西北設(shè)施菜田土壤肥力狀況分析及評價

王激清 劉社平 李占臺

摘要：為探明冀西北設(shè)施菜田土壤肥力狀況，提供土壤養(yǎng)分合理、科學(xué)管理的理論依據(jù)，對不同種植年限的設(shè)施菜田進(jìn)行土壤取樣分析。結(jié)果表明，冀西北設(shè)施菜田土壤pH平均為8.06，隨著種植年限的增加土壤pH呈下降趨勢;土壤電導(dǎo)率平均為652.9 μS/cm，隨著種植年限的增加菜田土壤的電導(dǎo)率逐漸增加，鹽分在土壤中的累積量逐漸增大。冀西北設(shè)施菜田土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀平均含量分別為38.9 g/kg、104.8 mg/kg、162.4 mg/kg和284.7 mg/kg，隨著種植年限的增加均呈明顯積累趨勢。建議施肥應(yīng)根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和蔬菜需肥特性，最大限度地活化和利用土壤積累態(tài)養(yǎng)分;進(jìn)行測土配方施肥，降低設(shè)施菜田土壤酸化和鹽漬化程度，提高測土配方施肥技術(shù)的生態(tài)環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：菜田土壤;肥力;分析與評價;冀西北

中圖分類號：S158.3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）07-00039-04

Abstract： In order to find out soil fertility status of greenhouse vegetable field in Northwest Hebei province and provide theoretical basis for scientific management of soil nutrients， soil sampling and analysis were carried out for greenhouse vegetable field with different planting years. The results showed that soil pH value was 8.06， and soil pH value decreased with the increase of planting years， the average soil conductivity was 652.9 μS/cm， with the increase of planting years， soil conductivity of vegetable field increased gradually， and the accumulation of salt in soil increased gradually. Soil organic matter， alkaline nitrogen， available phosphorus and available potassium in greenhouse vegetable field was 38.9 g/kg，104.8 mg/kg，162.4 mg/kg and 284.7 mg/kg， respectively， which showed significant accumulation trend with the increase of planting years. It is suggested that fertilization should activate and utilize soil accumulative nutrients according to soil nutrient status and characteristics of vegetable nutrient requirement， and soil testing and formula fertilization should be carried out to reduce soil acidification and salinization in greenhouse vegetable field， and gained ecological and environmental benefits.

Key words： soil of greenhouse vegetable field; fertility; analysis and evaluation; northwest Hebei province

冀西北張家口市氣候冷涼、無霜期短、光照充足、晝夜溫差大，獨特的氣候和地理環(huán)境造就了蔬菜卓越的品質(zhì)[1]。近年來張家口市蔬菜種植面積保持在10萬hm2， 2017年種植面積為10.31萬hm2、產(chǎn)量達(dá)570.31萬t，無公害蔬菜、錯季蔬菜逐漸發(fā)展成為張家口市蔬菜產(chǎn)業(yè)的特色[2]。在蔬菜種植中，設(shè)施蔬菜具有節(jié)水、抗旱的特性，對于張家口市這樣一個干旱缺水地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的作用，已成為張家口市發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，其中涉及日光溫室0.23萬hm2、大中小棚1.75萬hm2。

近年來，人們?yōu)榱颂岣呤卟俗魑锏漠a(chǎn)量追求經(jīng)濟(jì)利益而大量施用化肥（主要是氮肥），對土壤、水質(zhì)、農(nóng)產(chǎn)品及環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，這種現(xiàn)象在設(shè)施栽培條件下尤為明顯，由此導(dǎo)致了設(shè)施菜田土壤肥力非均勻化、化肥利用率下降、菜田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降等一系列較為嚴(yán)重的問題，設(shè)施菜田也形成了獨特的土壤肥力特征[3]。因此，本研究以張家口市為例，對不同種植年限的設(shè)施菜田進(jìn)行土壤取樣分析，以期全面了解冀西北設(shè)施菜田土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀。

1? 材料與方法

1.1? 土壤取樣區(qū)域和取樣方法

2015年10月至2016年4月在張家口市懷來縣、宣化區(qū)、沽源縣3個縣（區(qū)）進(jìn)行土壤樣品的采集，每個縣（區(qū)）選擇有代表性的4個村，每個村隨機選擇10個不同種植年限的大棚（無后墻）或日光溫室（有后墻）進(jìn)行取樣，種植蔬菜品種為番茄、黃瓜和甜椒，取樣采用5點法采集土壤耕層0～20 cm的土樣，共采集土樣120個，土樣帶回實驗室風(fēng)干后粉碎過1 mm篩和0.25 mm篩供室內(nèi)分析。

1.2? 土壤化驗分析方法

土壤pH采用電位法測定，土壤電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率法測定，土壤有機質(zhì)采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定，土壤堿解氮采用堿解擴散法測定，土壤有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定，土壤速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定。

1.3? 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

測定數(shù)據(jù)采用Excel統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計，并用SAS統(tǒng)計軟件進(jìn)行相關(guān)檢驗。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 設(shè)施菜田土壤pH、電導(dǎo)率和養(yǎng)分狀況分析

從表1可以看出，菜田土壤pH平均為8.06，變化范圍為7.08～8.66;土壤電導(dǎo)率平均為652.9 μS/cm，變化范圍為87.4～1 779.8 μS/cm;土壤有機質(zhì)含量平均為38.9 g/kg，變化范圍為9.08～74.2 g/kg;土壤堿解氮含量平均為104.8 mg/kg，變化范圍為29.7～489.5 mg/kg;土壤有效磷含量平均為162.4 mg/kg，變化范圍為15.1～600.8 mg/kg;土壤速效鉀含量平均為284.7 mg/kg，變化范圍為54.3～711.5 mg/kg。

根據(jù)所采土樣養(yǎng)分的分布情況，依據(jù)多年來對冀西北張家口市菜田土壤養(yǎng)分狀況的研究和實踐，并參考河北省及其他地區(qū)對土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)的研究資料[4]，初步提出冀西北菜田土壤養(yǎng)分分級參考標(biāo)準(zhǔn)（表2）。從表2設(shè)施菜田土壤有機質(zhì)含量分級標(biāo)準(zhǔn)來看，高水平及以上占37.5%，中等水平占25.0%，低水平及以下占37.5%;從堿解氮含量分級標(biāo)準(zhǔn)來看，高水平及以上占40.0%，中等水平占26.7%，低水平及以下占33.3%;從有效磷含量分級標(biāo)準(zhǔn)來看，高水平及以上占50.0%，其中極高水平占38.3%，中等水平占22.5%，低水平及以下占27.5%;從速效鉀含量分級標(biāo)準(zhǔn)來看，高水平及以上占59.2%，其中極高水平占40.0%，中等水平占20.8%，低水平及以下占20.0%。

2.2? 土壤pH、電導(dǎo)率和各養(yǎng)分含量與種植年限的相關(guān)性

2.2.1? 土壤pH與種植年限的相關(guān)性? 土壤pH是土壤的基本性質(zhì)之一，也是影響土壤肥力的重要因素。圖1為設(shè)施菜田土壤pH隨種植年限的變化趨勢，可以看出，隨著種植年限的增加，土壤pH逐漸降低，兩者呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.882 7），充分說明了設(shè)施菜田土壤有隨種植年限的增加呈現(xiàn)酸化的趨勢。

2.2.2? 土壤電導(dǎo)率與種植年限的相關(guān)性? 土壤鹽分的累積不僅會嚴(yán)重危害蔬菜生長發(fā)育，而且還會影響設(shè)施土壤的持續(xù)利用，土壤電導(dǎo)率與鹽分總量的變化趨勢相同，因此土壤含鹽量高低可以通過土壤電導(dǎo)率來衡量[3]。從圖2設(shè)施菜田土壤電導(dǎo)率和種植年限的關(guān)系可以看出，隨著種植年限的增加，菜田土壤的電導(dǎo)率逐漸增加，鹽分在土壤中的累積量逐漸增大，相關(guān)的統(tǒng)計分析也表明，兩者呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.889 3）。

2.2.3? 土壤有機質(zhì)含量與種植年限的相關(guān)性? 土壤有機質(zhì)對土壤水、肥、氣、熱等因素起著重要的調(diào)節(jié)作用，對土壤結(jié)構(gòu)、耕性也會產(chǎn)生重要影響，因此土壤有機質(zhì)含量的高低是評價土壤肥力的重要指標(biāo)之一。從圖3可以看出，隨著種植年限的增加，設(shè)施菜田土壤有機質(zhì)含量逐漸增加，相關(guān)性可用一元二次方程y=-0.296 8x2+8.861 1x+0.656 4（r=0.908 2）表示。

2.2.4? 土壤堿解氮含量與種植年限的相關(guān)性? 土壤堿解氮是衡量土壤近期內(nèi)氮養(yǎng)分供應(yīng)水平，決定科學(xué)施肥的一個重要依據(jù)。從圖4可以看出，隨著種植年限的增加，設(shè)施菜田土壤堿解氮含量逐漸增加，相關(guān)性可用指數(shù)關(guān)系y=29.346e0.184 3x（r=0.907 0）表示。

2.2.5? 土壤有效磷含量與種植年限的相關(guān)性? 土壤有效磷含量是評價土壤供磷能力高低的指標(biāo)，是合理施用磷肥的重要依據(jù)。從圖5可以看出，隨著蔬菜種植年限的增加，土壤有效磷含量均呈現(xiàn)明顯積累趨勢，兩者呈極顯著的相關(guān)關(guān)系（r=0.937 0）。

2.2.6? 土壤速效鉀含量與種植年限的相關(guān)性? 土壤速效鉀能直接被作物吸收利用，是反映土壤供鉀水平的標(biāo)志。從圖6可以看出，隨著蔬菜種植年限的增加， 土壤速效鉀含量均呈明顯積累趨勢， 兩者呈極顯著的相關(guān)關(guān)系（r=0.928 2）。

3? 小結(jié)與討論

3.1? 討論

pH對土壤氮、磷等物質(zhì)循環(huán)和植物正常生產(chǎn)發(fā)育產(chǎn)生重要影響[5，6]，因此，在設(shè)施菜田進(jìn)行種植時，應(yīng)該以土壤pH作為主要依據(jù)，合理改善土壤酸堿度，使pH在適宜的范圍內(nèi)，保證土壤各養(yǎng)分的有效性。本研究中菜田土壤pH平均為8.06，變化范圍為7.08～8.06，隨著種植年限的增加表層土壤的pH呈下降趨勢，即設(shè)施菜田表層土壤表現(xiàn)出酸化現(xiàn)象，可能與氮肥超量施用、養(yǎng)分施用不平衡有關(guān)，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[5]。

研究表明，隨種植年限的延長，設(shè)施蔬菜由于季節(jié)性或常年覆蓋以及長期不合理施肥等，致使鹽分在土體表層中有較明顯的集聚現(xiàn)象，當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到500 μS/cm時，茄果類蔬菜作物的正常生長就會受到抑制[7]。本研究土壤的電導(dǎo)率平均為652.9 μS/cm，已超過蔬菜的生育障礙臨界點;且隨著種植年限的增加，菜田土壤的電導(dǎo)率逐漸增加，鹽分在土壤中的累積量增加，因此采取揭棚（土壤鹽分接受自然雨水的充分淋洗）、翻耕、灌水洗鹽等各種措施減緩生產(chǎn)上的損失，從而達(dá)到減少土壤鹽分含量的目的[3]。

根據(jù)對冀西北設(shè)施菜田土壤養(yǎng)分狀況的分析，可以得到菜田土壤有機質(zhì)含量平均為38.9 g/kg，從土壤有機質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)來看，中高等以上的比例占62.5%，其中高水平及以上的比例占37.5%，整體處于中上等水平，且隨著蔬菜種植年限的增加，有機質(zhì)含量均呈明顯積累趨勢，因此，多年來冀西北設(shè)施菜田由于肥料的過量投入，土壤有機質(zhì)已處于較豐富的水平。同樣，冀西北設(shè)施菜田土壤堿解氮、有效磷和速效鉀平均含量分別為104.8、162.4、284.7 mg/kg，高水平及以上的比例分別達(dá)40.0%、50.0%和59.2%，且隨著蔬菜種植年限的增加，土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量均呈明顯積累趨勢，這是由于菜田施肥管理中肥料的過度投入在土壤中積累了大量的氮、磷、鉀養(yǎng)分，這不僅造成肥料的浪費，還存在潛在的環(huán)境問題[8]。

總之，測土配方施肥是設(shè)施菜田土壤酸化和鹽漬化防治的有效技術(shù)措施[9]，所以在冀西北設(shè)施菜田生產(chǎn)中，首先要對每個田塊進(jìn)行測土配方施肥，根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況分類指導(dǎo)肥料的施用，嚴(yán)格控制化肥用量并使化肥施用結(jié)構(gòu)與比例相協(xié)調(diào)，從而杜絕化肥的濫用問題。其次，設(shè)施蔬菜施肥應(yīng)根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況、蔬菜需肥特性，最大限度地活化和利用土壤積累態(tài)養(yǎng)分，注重氮、磷和鉀肥的平衡施用，研究高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效多目標(biāo)并重的施肥技術(shù)體系。最后，要根據(jù)冀西北設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中存在的主要問題，進(jìn)行設(shè)施蔬菜生產(chǎn)區(qū)氣候特點以及水土資源狀況的適應(yīng)性研究，發(fā)揮測土配方施肥技術(shù)的生態(tài)環(huán)境效益[10]。

3.2? 小結(jié)

冀西北設(shè)施菜田土壤pH平均為8.06，隨著種植年限的增加土壤的pH呈下降趨勢;設(shè)施菜田土壤的電導(dǎo)率平均為652.9 μS/cm，已超過蔬菜的生育障礙臨界點，且隨著種植年限的增加，菜田土壤的電導(dǎo)率逐漸增加，鹽分在土壤中的累積量逐漸增加。冀西北設(shè)施菜田土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀平均含量分別為38.9 g/kg、104.8 mg/kg、162.4 mg/kg和284.7 mg/kg，隨著種植年限的增加均呈明顯積累趨勢。

根據(jù)以上結(jié)果，建議施肥應(yīng)根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況、蔬菜需肥特性，最大限度地活化和利用土壤積累態(tài)養(yǎng)分;進(jìn)行測土配方施肥，減少設(shè)施菜田土壤酸化和和鹽漬化，發(fā)揮測土配方施肥技術(shù)的生態(tài)環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊萬軍，蘇浴源.張家口市蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與分析[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2017（6）：17-20.

[2] 馬建平.張家口市蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑優(yōu)化的思考[J].食品安全導(dǎo)刊，2015（6）：74-75.

[3] 黃紹文，高? 偉，唐繼偉，等.我國主要菜區(qū)耕層土壤鹽分總量及離子組成[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2016，22（4）：965-977.

[4] 張彥才，李巧云，翟彩霞，等.河北省大棚蔬菜施肥狀況分析與評價[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，9（3）：61-67.

[5] 楊? 紅，徐唱唱，曹麗花，等.米林縣不同種植年限蔬菜大棚土壤pH和無機氮變化特征研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2016，35（12）：2397-2404.

[6] 胡? 敏，向永生，魯劍巍.石灰用量對酸性土壤pH值及有效養(yǎng)分含量的影響[J].中國土壤與肥料，2017（4）：72-77.

[7] 余海英，李廷軒，周健民.設(shè)施土壤鹽分的積累、遷移及離子組成變化特征[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2007，13（4）：642-650.

[8] 寧德富，孔麗瓊，湯? 娜，等.不同種植年限蔬菜地土壤養(yǎng)分變化規(guī)律研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，34（1）：67-72.

[9] 張福鎖.測土配方施肥技術(shù)要覽[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2006.87-90.

[10] 曲品品，張? 可.農(nóng)業(yè)面源污染治理的政策效用評估——以江蘇省海安縣的測土配方施肥推廣為例[J].中國農(nóng)村水利水電，2015（8）：63-68.