冀中南种植黄瓜设施土壤盐分、酸碱性和养分状况分析.pdf

冀中南种植黄瓜设施土壤盐分 酸碱性和养分状况分析 蒋龙刚1 2 王丽英1 2 李若楠1 2 郭 丽1 2 任燕利1 2 史建硕1 2 王 平3 李建波4 1 河北省农林科学院农业资源环境研究所 河北 石家庄 050051 2 河北省肥料技术创新中心 河北 石家庄 050051 3 河北省农业技术推广总站 河北 石家庄 050000 4 藁城区土壤肥料工作站 河北 藁城 052160 摘 要 目的 明确冀中南种植黄瓜设施土壤盐分 酸碱性和养分状况 为提高土壤质量及农业绿色发展提供依据 方法 于2015年在冀中南地区6个黄瓜设施栽培主产区以20 cm土层厚度 分5层采集1 m土层的设施内及其相邻 或附近露地粮田土壤样品 分别称为设施土壤和粮田土壤 测定盐分 酸碱性及养分含量 分析该区域设施土壤理化 性质及养分变化状况 结果 1 与粮田土壤相比 冀中南设施表层 0 20 cm 土壤盐分 有机质 硝态氮 速 效磷 速效钾均显著增加 其平均含量分别为粮田土壤的1 78倍 1 43倍 2 56倍 7 59倍 2 56倍 土壤pH显著降 低 平均降幅为0 54个单位 2 不同采样点间设施土壤 0 20 cm 盐分 酸碱性 养分状况存在较大的差异 土 壤电导率变化范围为271 6 631 6 S cm 1 土壤pH变化范围为7 20 7 93 土壤有机质 硝态氮 速效磷 速效钾变 化范围分别为16 2 36 4 g kg 1 52 9 205 9 mg kg 1 107 5 315 6 mg kg 1 188 9 757 9 mg kg 1 3 设施土壤0 100 cm土层硝态氮和速效磷含量均高于同层粮田土壤 每层增幅分别为77 9 69 2 38 6 25 1 73 6 和 161 3 261 85 224 7 135 3 120 4 除40 60 cm与60 80 cm土层土壤硝态氮差异不显著外 其余均显著 高于粮田土壤 结论 与粮田土壤相比 冀中南种植黄瓜的设施土壤盐分积累严重 pH显著下降 养分含量显著提 高 但不同养分间比例不平衡 需提高土壤有机质含量 总量控制养分投入量和不同养分间比例 以防治土壤次生盐渍 化和pH下降趋势 进而提高土壤质量 为蔬菜高产稳产和设施农业绿色发展提供技术支撑 关 键 词 设施黄瓜 土壤质量 盐分 酸碱性 养分 中图分类号 S159 2 文献标识码 A 文章编号 0564 3945 2022 02 0456 09 DOI 10 19336 ki trtb 2021062501 蒋龙刚 王丽英 李若楠 郭 丽 任燕利 史建硕 王 平 李建波 冀中南种植黄瓜设施土壤盐分 酸碱性和养分状况分 析 J 土壤通报 2022 53 2 456 464 JIANG Long gang WANG Li ying LI Ruo nan GUO Li REN Yan li SHI Jian shuo WANG Ping LI Jian bo Analysis of Salinity pH and Nutrient Status in Cucumber Planted Greenhouse in Central and Southern Hebei Province J Chinese Journal of Soil Science 2022 53 2 456 464 研究意义 土壤质量是在生态系统范围内 维持生物的生产能力 保护环境质量及促进动植物 健康的能力 1 近年来 设施蔬菜生产以一种高投入 高产出 高效益的作物栽培方式在全国各地快速发 展 截止目前已发布的数据 我国设施蔬菜面积达 到370万公顷 2 因此 提高土壤质量对设施蔬菜绿 色可持续发展具有重要意义 前人研究进展 由 于设施蔬菜集约栽培 复种指数高 肥料用量大 缺少雨水淋洗 设施内高温高湿及通气状况差等原 因 导致土壤盐渍化 酸化 养分不平衡等问题产 生 3 如辽宁 山东 江苏和四川等地设施菜田土壤 表面均有大面积白色盐霜出现 土壤盐渍化情况严 重 4 5 山东寿光设施蔬菜土壤出现不同程度的酸化 问题 6 天津市设施蔬菜土壤出现明显的碱解氮 速 效磷 速效钾累积富集问题 7 以上问题导致土壤质 量逐渐下降 严重制约设施蔬菜的可持续绿色发展 本研究切入点 然而 全国设施蔬菜生产过程中 由于土壤类型 栽培方式 栽培制度 施肥种类与 收稿日期 2021 06 25 修订日期 2021 09 07 基金项目 河北省重点研发计划项目 19226920D 河北省科技支撑计划项目 15226904D 和河北省农林科学院创新工程项目 2019 2 4 资助 作者简介 蒋 龙 刚 1991 男 河 北 大 名 人 硕 士 研 究 生 研 究 实 习 员 主 要 从 事 蔬 菜 土 壤 质 量 提 升 与 障 碍 改 良 研 究 E mail 1490768260 通讯作者 E mail sjzjianshuo 第 53 卷第 2 期 土 壤 通 报 Vol 53 No 2 2022年4月 Chinese Journal of Soil Science Apr 2022用量等方面的不同致使各地菜田土壤盐分 酸碱性 和肥力状况不同 土壤质量下降程度并不相同 黄 邵文等 8 通过调研东北 黄淮海 西北 华中 西南 华东 华南7个区域设施菜田土壤盐分 酸碱性 肥力状况发现 不同地区土壤EC值 pH值存在着 很大的差异且不同养分指标含量也各异 冀中南区 域常年黄瓜连作种植 土壤质量状况并不清楚 且 报道较少 拟解决的问题 了解冀中南设施土壤 盐分 酸碱性 养分状况 从而科学指导设施黄瓜 生产 实现设施土壤的可持续绿色发展 1 材料与方法 1 1 土壤样品采集 2015年7月至9月在河北省石家庄市藁城区与 高邑县 沧州市青县 衡水市武邑县 邯郸市馆陶 县 廊坊市永清县等种植黄瓜设施栽培主产区进行 生产调研和土壤样品采集 调研及采样区域属于暖 温带大陆性季风气候 土壤类型包括石灰性褐土 潮土 盐碱土等 设施菜田为日光温室或塑料大棚 种植年限为1 20年 土样于设施内黄瓜拉秧后 定植施肥前布设采样点63个 按0 20 cm 20 40 cm 40 60 cm 60 80 cm 80 100 cm深度分 层采集 同时在相邻露地粮田布设采样点27个 以 同样方法分层采样 为更加详细了解上层土壤变化 情况 另外增设设施土壤补充采样点114个 露地 粮田补充采样点28个 补充采样点的采样深度为 0 20 cm 20 40 cm两层 每个样点土壤采集采用 S 形布点 按照 随机 等量 多点混合 的 原则进行采样 用土钻采集10 12个点混合成一个 混合样 用塑封袋封装备测 为了表述方便 以下 将 采 自 栽 培 黄 瓜 设 施 的 土 样 称 之 为 设 施 土 壤 Greenhouse cucumber soil 简写为GCS 而将采 自露地粮田的土样称之为粮田土壤 Grain soil 简 写为GS 1 2 样品测定方法 土壤pH 采用pH计测定 土壤EC采用电导率 仪测定 有机质采用重铬酸钾容量法测定 硝态氮 采用紫外分光光度法测定 速效磷采用钼锑抗比色 法测定 速效钾采用火焰光度计法测定 1 3 土壤盐分 酸碱性和养分指标分级标准 使用参考文献 8 10 确定的设施蔬菜菜田土壤盐分 酸碱性和养分丰缺分级标准对设施土壤盐分含量 pH及养分含量分级 其分级标准如表1 表2和表3 所示 表 1 菜田土壤盐分分级标准 Table 1 Classification standard of soil salinization in vegetable field 电导率 S cm 1 Eelectrical conductivity 250 250 600 600 800 800 1000 1000 等级 极低盐度 低盐度 中盐度 高盐度 超高盐度 对作物影响 一般作物生长正常 对敏感作物有障碍 多数作物生长受阻 仅耐盐作物能生长 仅极耐盐作物能生长 注 蔬菜正常生长EC临界值为600 S cm 1 表 2 菜田土壤酸碱性分级标准 Table 2 Classification standard of soil pH in vegetable field pH 5 5 5 5 6 5 6 5 7 5 7 5 8 0 8 0 等级 强酸性 弱酸性 中性 弱碱性 碱性 表 3 菜田土壤养分含量分级标准 Table 3 Classification standard of soil nutrient contents in vegetable field 项目 Item 临界值 Critical value 极低 Very low 低 Low 中 Middle 较高 Relatively high 高 High 有机质 g kg 1 20 10 10 20 20 30 30 40 40 硝态氮 mg kg 1 50 25 25 50 50 100 100 150 150 速效磷 mg kg 1 50 25 25 50 50 100 100 150 150 速效钾 mg kg 1 150 100 100 150 150 200 200 300 300 1 4 数据分析 数据采用Microsoft Excel 2010 和SigmaPlot 14 0 软件进行处理与绘图 用SAS v8 2 SAS Institute Inc 做相关性分析 显著性检验水平为P 0 05 2 期 蒋龙刚等 冀中南种植黄瓜设施土壤盐分 酸碱性和养分状况分析 457