上海市松江區(qū)設施菜地養(yǎng)分及鹽分累積變化的研究

李珍珍 ，朱恩 ，朱建華 ，唐紀華 ，張瑞明

（1.上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心，201103；2.松江區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站）

近年來隨著上海市松江區(qū)綠葉菜基地建設和蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，2010年全區(qū)常年蔬菜種植面積已達1 485 hm2，蔬菜保護地種植面積534 hm2，占全區(qū)常年蔬菜種植面積的35.96%。由于大棚特殊的建造結(jié)構(gòu)，大棚蔬菜地常處于半封閉狀態(tài)，具有氣溫高、濕度大、蒸發(fā)量大、無雨水淋洗、復播指數(shù)高、肥料投入量大等特點，與露地土壤生態(tài)環(huán)境條件有明顯的差異，而且大棚利用到一定年限后，大棚土壤的理化性狀發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為土壤酸化、土壤積鹽造成土壤次生鹽漬化、土壤病原菌增加、養(yǎng)分積累、土壤中有效營養(yǎng)元素比例失衡等[1，2]，對大棚土壤生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負面影響，導致蔬菜產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣，甚至危及大棚蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，松江區(qū)土壤次生鹽漬化面積達141 hm2，發(fā)生土傳病害的土地面積達343 hm2，嚴重影響全區(qū)蔬菜生產(chǎn)發(fā)展。為此，對上海市松江區(qū)主要設施蔬菜產(chǎn)地進行土質(zhì)調(diào)查，以期更準確地了解該地區(qū)土壤肥力、鹽分含量等相關指標，為設施菜地土壤連作障礙防治提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據(jù)上海市設施菜地土壤不同成土原因，結(jié)合土壤次生鹽漬化發(fā)生程度，選擇松江區(qū)浦南蔬菜基地、葉榭鎮(zhèn)等地，以種植茄果類、瓜類蔬菜為主，并在冬季種植綠葉菜的大棚，于2009年8月對種植年限為 1 a、2～3 a、4～5 a、6 a 及以上 4 個棚齡的土壤進行取樣。同一棚齡選取5個大棚為重復，采集耕作層0～20 cm土壤，蛇形采樣法，每個樣品由15個點土樣混合組成。

1.2 測定項目與方法

用常規(guī)化學分析方法測土壤全鹽量（%），烘干法測含水量，pHS-3B型酸度計和ORION TDS型電導率儀分別測土壤溶液pH值（水土比1∶2.5）及EC值（水土比1∶5），凱氏消煮法測全氮含量，鉬銻抗顯色法測土壤有效磷含量，火焰光度法測Na+、K+含量，重鉻酸鉀氧化法測土壤有機質(zhì)含量，全自動間斷化學分析儀（Smartchem 200 Alliance Corp.France）測含量，雙指示劑中和法測含量，硝酸銀滴定法測Cl-含量，EDTA間接滴定法測含量，EDTA 絡合滴定法測 Ca2+、Mg2+含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植年限設施菜地土壤肥力狀況比較

表1數(shù)據(jù)顯示，隨設施種植年限增加，土壤有效磷、速效鉀含量呈逐年上升趨勢，土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮含量先升高后有所降低。方差分析顯示，2～3 a棚堿解氮含量顯著提高，達到1 a棚含量的1.95倍，其后含量變化不明顯；4～5 a棚齡的大棚土壤有機質(zhì)、全氮含量升高顯著，分別為1 a棚的1.59、1.75倍；6 a及以上大棚土壤有效磷含量較1 a棚顯著升高，達4.76倍；速效鉀含量隨種植年限增加而增加，但表現(xiàn)不顯著。由此可見，大棚建設初期（1～3 a）耕層土壤養(yǎng)分含量變化不大，隨著種植年限延長（4 a及以上）養(yǎng)分含量較高。因此，土壤速效養(yǎng)分累積量不僅受施肥量影響，還受種植年限影響。

表1 不同種植年限設施菜地土壤肥力狀況比較

2.2 不同種植年限設施菜地土壤可溶性鹽含量、EC值及pH值比較

①可溶性鹽含量 由表2可知，滬郊設施菜地土壤全鹽量在0.72～2.11 g/kg，2 a及以上各棚齡的土壤全鹽量即達到1 a棚的2.14倍；4～5 a棚提高顯著，達2.11 g/kg，已高于鹽漬化土壤標準，應特別引起注意。隨著種植年限的增加，全鹽量持續(xù)增加，6 a及以上大棚土壤含鹽量卻有所下降，這可能與含鹽量過高不適宜蔬菜栽培，農(nóng)民進行了雨水洗鹽、大水漫灌等農(nóng)事操作有關。

②EC值 土壤EC值與全鹽量變化一致，相關性分析得出二者相關系數(shù)為0.968；隨種植年限增加，大棚土壤EC值升高，4～5 a棚含量最高。

③pH值 設施菜地土壤pH值4.82～6.98，隨種植年限的增加持續(xù)降低，2～3 a棚降低顯著，6 a棚有所提高。按照pH值5.6～6.5為微酸性、pH值4.6～5.5為酸性和pH值<4.5為強酸性的土壤酸度分類標準[3]，2～5 a棚齡的土壤均呈酸性狀態(tài)，6 a及以上大棚呈弱酸性，這可能與土壤改良、灌水洗鹽有關。由表2數(shù)據(jù)可以看出，設施年限超過1 a，大棚土壤鹽分含量激增，對應的pH值下降顯著，土壤酸化現(xiàn)象嚴重，設施栽培蔬菜2 a以上，土壤pH值從6.98降低至4.82，超過了蔬菜出現(xiàn)生理障礙的臨界土壤pH值5.52。大棚菜田土壤pH值下降與設施栽培過程中化學肥料的過量投入造成離子在土壤中的殘留以及蔬菜根系的生理活動有關[4]。

2.3 不同種植年限設施菜地土壤離子含量及組成變化

①陽離子 表3數(shù)據(jù)顯示，設施土壤鹽分陽離子中 Ca2+、Na+含量隨種植年限的增加先增加后降低，4～5 a棚較 1 a棚增加顯著，Ca2+在陽離子中含量最多，占全鹽量的 9.09%～14.32%，其次是 Na+（5.7%～8.9%），K+、Mg2+含量隨設施種植年限延長持續(xù)增加。經(jīng)計算可得，陽離子總量為全鹽量的19.12%～27.14%。由此可見，隨著設施種植年限的增加，土壤陽離子含量積累加劇。

表2 不同種植年限設施菜地土壤可溶性鹽含量、EC值及pH值比較

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，設施栽培條件下，隨著種植年限延長，土壤連作障礙問題突出，鹽分積累呈一定規(guī)律性變化。

①設施菜地養(yǎng)分富集現(xiàn)象明顯，尤其是有效磷、速效氮積累嚴重，硝態(tài)氮含量在100 mg/kg以上，已達到豐富程度。養(yǎng)分的富集一方面導致土壤鹽分累積和養(yǎng)分淋失，浪費資源，污染環(huán)境；另一方面土壤硝態(tài)氮含量過高，也使蔬菜硝酸鹽含量增加，品質(zhì)下降。

表3 不同種植年限設施菜土壤離子含量及組成變化g/kg

②設施菜地鹽分含量隨種植年限增加而提高，4～5 a棚鹽分含量升高尤為顯著。1 a棚平均鹽分含量為0.72 g/kg，相應的EC值為0.15 mS/cm；4～5 a棚則土壤鹽分上升至2.11 g/kg以上，EC值升至0.77mS/cm，分別提高 2.93、5.13倍。

③滬郊設施菜地出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。1 a棚土壤正常，2～5 a棚齡土壤則均呈微酸性狀態(tài)。從八大陰陽離子來看，含量在全鹽中所占比例的不斷變化，與土壤酸化發(fā)生關系密切。而主要來源于大量施肥，因為常用肥料中往往含有和等強酸性離子，這些離子隨肥料的大量施用進入土壤，它們中僅部分被作物吸收，大部分則殘留于土壤中，成為土壤次生鹽漬化和土壤pH值下降的原因之一。另外，人們往往偏施氮肥，加上保護地內(nèi)土壤硝化作用強烈，這就極易產(chǎn)生大量的H+和。

④主要鹽分離子增多。 設施土壤 Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-、等鹽基離子含量隨設施土壤種植年限延長均顯著增加，而含量自2 a起顯著降低，6 a及以上棚含量反而有所提高。設施菜地八大離子以陰離子為主，占全鹽量的71.99%，陰離子中以為主，含量隨種植年限延長先升高后降低。這與種植年限過長，土壤次生鹽漬化程度較重，不宜栽培種植農(nóng)作物，農(nóng)民采取了一定的洗鹽措施有關[6]。

總之，如何控制鹽分積累和協(xié)調(diào)養(yǎng)分的供需平衡是目前設施栽培亟待解決的關鍵問題。

[1]黃紹文，王玉軍，金繼運，等.我國主要菜區(qū)土壤鹽分、酸堿性和肥力狀況[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2011（4）：906-918.

[2]張金錦，段增強.設施菜地土壤次生鹽漬化的成因、危害及其分類與分級標準的研究進展[J].土壤，2011，43（3）：361-366.

[3]范慶鋒，張玉龍，陳重，等.保護地土壤鹽分積累及其離子組成對土壤pH值的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009，27（1）：16-20.

[4]陳碧華，楊和連，李亞靈，等.不同種植年限大棚菜田土壤水溶性鹽分的變化特征[J].水土保持學報，2012，26（1）：241-245.

[5]曾希柏，白玲玉，蘇世鳴，等.山東壽光不同種植年限設施土壤的酸化與鹽漬化[J].生態(tài)學報，2010（7）：1 853-1 859.[6]郭春霞.設施農(nóng)業(yè)土壤次生鹽漬化污染特征[J].上海交通大學學報：農(nóng)業(yè)科學版，2011，29（4）：50-54.