设施果类蔬菜土壤EC值动态及盐害敏感性分析

李宇虹 陈 清

（中国农业大学资源与环境学院，北京100193）

设施果类蔬菜土壤EC值动态及盐害敏感性分析

李宇虹 陈 清*

（中国农业大学资源与环境学院，北京100193）

在建立饱和及土水比1∶5（m∶v）条件下ECe与EC1∶5相关关系的基础上，建立EC1∶5的土壤盐分分级指标，评价了传统管理条件下设施越冬长茬和春茬的土壤盐分动态。结果表明：设施菜田土壤ECe与EC1∶5呈极显著正相关，在京郊土壤条件下换算公式为EC1∶5=0.105 ECe；果类蔬菜中茄子和辣椒属敏感蔬菜作物，苗期和全生育期耐盐性根层土壤EC1∶5临界值分别为0.10 dS·m-1和0.30 dS·m-1，当季根层土壤EC1∶5可接受调控范围为0.30～0.50 dS·m-1；番茄和黄瓜属非敏感蔬菜作物，苗期和全生育期耐盐性根层土壤EC1∶5临界值分别为0.30 dS·m-1和0.60 dS·m-1，当季根层土壤EC1∶5可接受调控范围为0.60～0.90 dS·m-1；日光温室越冬长茬土壤EC1∶5均值从定植至翌年3月一直稳定在0.30～0.34 dS·m-1之间，之后逐渐下降，7月降至0.15 dS·m-1；塑料大棚春茬定植后根层土壤EC1∶5逐渐下降，4月之前为0.29～0.30 dS·m-1，7月降至0.20 dS·m-1；结合蔬菜作物耐盐指标发现，传统管理条件下日光温室越冬长茬和塑料大棚春茬蔬菜作物在苗期易出现盐害问题；越冬长茬敏感蔬菜作物从定植至翌年3月期间，土壤盐度易超过其耐盐临界值，需要合理水肥调控以防盐害。

设施菜田；季节性；耐盐性；土壤EC；盐分动态

设施蔬菜生产中过量施肥现象比较普遍，不但造成资源浪费，而且可能引起土壤盐分积累，加之封闭、半封闭的环境，导致设施菜田土壤面临严重的次生盐渍化风险。合理评价当前设施菜田土壤盐分状况是实现无障碍生产的关键。同时考虑蔬菜不同生育时期耐盐特点和蔬菜栽培过程中土壤盐分的动态变化，才能合理评价设施菜田土壤盐分状况。

蔬菜作物对土壤盐度的耐性一般低于粮食作物，而且不同生育时期蔬菜作物的耐盐能力不同。一般随着生育期的增长，蔬菜作物耐盐能力逐渐增强，营养生长阶段比种子时期耐盐能力强（Bolar í n et al.，1993），最初的生长阶段（如萌发和幼苗时期）是蔬菜对盐分胁迫最敏感的时期（Chartzoulakis & Loupassaki，1997；Akinci et al.，2004）。土壤盐分浓度增加对蔬菜作物产量影响很大（Maas & Hoffman，1977）。评价土壤盐分的标准多采用EC值，早在1977年Maas和Hoffman（1977）已经采用土壤饱和浸提液的电导率ECe对不同作物耐盐能力进行了图表分析。我国多采用土水比1∶5（m∶v）浸提液的电导率EC1∶5来表征土壤盐分状况，即使这一指标为国际认可，但国际研究仍鲜有采用EC1∶5来描述和评价不同作物的耐盐程度，故需要建立ECe与EC1∶5之间的经验换算关系，从而通过将国际研究中已得到的ECe分级指标进行换算，得到EC1∶5的设施菜田土壤盐分状况评价指标。

在作物栽培过程中根层土壤EC值处在一定的波动当中，这与不同时期灌水施肥措施、作物吸收强度以及其他人为措施（如夏季揭膜）等因素相关（葛菁萍 等，1999；张俊侠 等，2001）。与大田作物和其他种类设施蔬菜相比，设施果类蔬菜栽培具有养分和水分投入量大、频次多、茬口复杂等特点，这可能导致不同茬口土壤EC值变化规律不同。

本试验根据我国实际情况建立了设施菜田土壤盐分评价标准，分析了不同栽培模式和茬口条件下

根层土壤EC值的动态规律并评价了其对不同耐盐能力蔬菜作物的影响。

1 材料与方法

1.1 供试土样

2011年11月至2012年7月从北京郊区大兴、顺义、通州、平谷、怀柔和密云等区县采集塑料大棚春茬和日光温室越冬长茬菜田0～30 cm根层土壤。种植作物涉及番茄、黄瓜、辣椒和茄子等蔬菜。

日光温室越冬长茬的监测始于2011年9月，共11个监测点；塑料大棚春茬的监测始于2012年2月，共9个监测点，各监测点土壤基本理化性质及基本信息见表1。每月对各监测点的0～30 cm根层土壤进行取样。采用S型曲线方式随机取5～6点混合为一个土样，质量不少于1 kg。

1.2 根层EC值监测

每次采集的土样均进行土水比1∶5浸提液电导率EC1∶5的测定。塑料大棚春茬每个监测点都设有2种追肥灌水管理模式，故每次每个监测点采集2个土样。同时选取EC1∶5值跨度足够大的65个土样进行饱和浸提液电导率ECe的测定。

饱和土壤浸提液制备：100 g左右风干土样中缓慢加入无二氧化碳的蒸馏水，同时搅拌，直至土壤完全饱和（反射光线时泥浆发亮，倾斜时泥浆稍微流动）。饱和泥浆静止16 h，然后离心得到饱和浸提液。

土水比1∶5浸提液制备：风干土10 g和无二氧化碳蒸馏水50 mL混合，振荡3 min，然后过滤得到浸提液。

浸提液用FiveEasy FE30K型电导仪测定其电导率。

1.3 数据处理

采用Excel 2007软件进行数据处理及图表绘制，运用sigmaplot软件绘制箱式图。

植物盐分耐性通常是指植物忍受根层或叶片高盐分状况而不伴随明显的负面影响的内在能力。盐分耐性可用两个参数来描述：临界值（ECt），指实际产量相对于潜在最大产量（Ymax）开始显著减少时的电导率；斜率（Slope），表示在临界值之上每增加一单位盐度所引起产量减少的百分比。超出ECt的各盐度下相对产量（Y，产量占潜在最大产量的百分比）可以用下列公式（Maas & Hoffman，1977）计算。

根据公式1，在已知临界值ECt和斜率Slope的情况下，可以计算得到蔬菜在减产25%和50%

时土水比1∶5浸提液电导率EC25和EC50。

表1 京郊设施菜田监测点土壤基本理化性质

2 结果与分析

2.1 以EC1∶5测定方法为依据的蔬菜耐盐性指标换算

通过对65个土样饱和浸提液和土水比1∶5浸提液的电导率ECe和EC1∶5值进行回归统计分析，发现二者呈良好的线性相关关系，相关系数r可达0.919，相关关系为：EC1∶5=0.105 ECe（图1）。

图1 京郊设施菜田根层土壤ECe与EC1∶5的相关关系

根据图1的相关关系EC1∶5=0.105 ECe，将文献中主要果类蔬菜作物ECe耐盐参数指标进行换算，得到EC1∶5下的参数指标ECt、EC100（蔬菜在减产100%时土水比1∶5浸提液电导率）和Slope，进一步推算可得到不同蔬菜在减产25%和50%时土水比1∶5浸提液电导率EC25和EC50。根据不同蔬菜耐盐参数水平可将作物分成敏感和非敏感蔬菜作物两类（表2）。

表2 果类蔬菜盐分耐性ECe和EC1∶5参数指标

一般随着株龄的增长，蔬菜作物耐盐能力逐渐增强，在营养生长阶段比种子时期耐盐能力强（Bolar í n et al.，1993），萌发和幼苗时期是蔬菜对盐分胁迫最敏感的时期（Chartzoulakis & Loupassaki，1997；Akinci et al.，2004）。故在苗期应严格控制土壤盐度水平，以ECt作为衡量苗期土壤盐分状况的临界标准。然而，有研究表明根层土壤EC值的适当增长有助于提高黄瓜、甜椒和番茄等蔬菜果实的品质（Sonneveld & Beusekom，1974），但实现产量最大与品质最优的盐度水平有时不一致（Sonneveld & Voogt，2008），所以在蔬菜作物苗期结束之后可以适当放宽对土壤盐度的要求，以EC25作为临界指标衡量土壤盐分状况。在EC25以内，蔬菜作物产量既不会受到太大损失，同时也能保证果实品质。在EC50以内，蔬菜作物虽减产幅度较大，有减产过半的风险，但仍可以在当季种植过程中通过水肥用量和频数的调控来降低土壤EC值，以缓解或消除盐害。当超过EC50时，造成的盐害问题难以在当季种植过程中得到缓解，可能需要拉秧后采取排盐措施。

综上所述，针对各种果类蔬菜作物耐盐特点将土壤EC1∶5水平分级，建立适用于设施菜田的土壤盐分状况EC1∶5评价分级标准（表3），便于实际应用参考。

表3 京郊设施菜田土壤盐分分级标准 dS·m-1

2.2 设施菜田土壤EC值季节性动态变化

2.2.1 越冬长茬 土壤EC1∶5主要受灌水施肥的频率和用量影响，而灌水施肥的频率和用量是根据棚内温度和作物生长阶段决定的。

通过对多个监测点的调查发现，日光温室越冬长茬果类蔬菜一般于11月中旬之前定植，定植之初除灌1次缓苗水外，苗期和开花期不再进行灌溉和施肥，1个月后进入结果期开始追肥，12月左右开始采收。一般番茄每1穗果追1次肥，茄子10～20 d追1次肥，黄瓜的追肥和灌水次数相对频繁。12月至翌年2月期间棚内温度较低，一般灌溉追肥次数较少；3月以后温度逐渐上升，灌溉追肥次数增加；4月底到5月是追肥灌水的高峰期。

将多点监测数据进行分析，发现日光温室越冬长茬土壤EC1∶5均值从定植到翌年3月一直稳定在0.30～0.34 dS·m-1之间，超过了敏感作物苗期和全

生育期耐盐临界值以及非敏感作物苗期临界值（表3），但仍在可控范围内，之后可能由于进入春季气温上升，作物的养分和水分需求量增大，农户逐渐加大了灌水次数和用量，导致土壤EC1∶5值逐渐下降，7月土壤EC1∶5均值降至0.15 dS·m-1，处于蔬菜耐盐安全范围（图2）。

图2 京郊日光温室越冬长茬根层土壤EC1∶5动态变化

2.2.2 塑料大棚春茬 对监测点数据进行分析，发现塑料大棚春茬定植后即开始灌水，14～28 d后开始追肥，随着作物对养分离子的吸收增强和灌水次数增加，根层土壤EC1∶5逐渐下降，4月之前土壤EC1∶5均值为0.29～0.30 dS·m-1，高于敏感作物苗期临界值，接近非敏感作物苗期临界值（表3），7月降至0.20 dS·m-1（图3）。整个监测时期根层土壤EC1∶5只在苗期极易超过蔬菜作物耐盐临界值，使作物受到盐害威胁，开始追肥灌水后不易形成盐害。

图3 京郊塑料大棚春茬根层土壤EC1∶5动态变化

综上所述，蔬菜作物苗期极易受到盐分胁迫，对越冬长茬敏感作物来说，从定植至翌年3月是盐度易超过临界值的时期，需要严格水肥调控避免盐害发生；对非敏感作物来说，苗期过后受到盐害的可能性较小。

3 结论与讨论

3.1 设施蔬菜耐盐性指标及土壤盐分分级

本试验得到设施菜田土壤条件下EC1∶5和ECe的换算公式：EC1∶5=0.105 ECe。经换算得到针对果类蔬菜的土壤盐分分级标准：敏感蔬菜作物茄子和辣椒，苗期和全生育期耐盐性根层土壤EC1∶5临界值分别为0.10 dS·m-1和0.30 dS·m-1，当季根层土壤EC1∶5可接受调控范围为0.30～0.50 dS·m-1；非敏感蔬菜作物番茄和黄瓜，苗期和全生育期耐盐性根层土壤EC1∶5临界值分别为0.30 dS·m-1和0.60 dS·m-1，当季根层土壤EC1∶5可接受调控范围为0.60～0.90 dS·m-1。

本试验得到的菜田盐分分级标准虽非生物学试验得到的，但可在今后实际生产中验证。

吴多三等（1987）通过盆栽试验研究了番茄、芸豆和大白菜3种蔬菜的耐盐指标，认为番茄、芸豆和大白菜正常生长土壤EC1∶5范围分别为＜0.80 dS·m-1、＜0.50 dS·m-1和＜1.00 dS·m-1，抑制番茄、芸豆和大白菜生长的土壤EC1∶5范围为0.80～1.10 dS·m-1、0.60～0.80 dS·m-1和1.10～1.30 dS·m-1，超过该范围会严重抑制植株生长甚至导致枯死。该指标标准与本试验结果相比偏大，主要是由于吴多三等（1987）是以地上部干质量为指标来判断作物是否生长受抑制的，而本试验是以产量为标准描述的，故本试验的指标偏低，但出于对蔬菜作物经济价值的考虑，以产量为参考建立分级标准更合理。

高峻岭等（2011）认为土壤EC1∶5在0.25 dS·m-1以下一般作物生长正常，0.25～0.60 dS·m-1敏感作物生长有障碍，0.60～0.80 dS·m-1多数作物生长受阻。该分级标准与本试验结果一致。

张金锦等（2011）指出黄瓜临界值为2.03 dS·m-1，该值与本试验相比偏高，可能因为张金锦等试验所设土壤EC1∶5梯度不合理，没有在0～1.00 dS·m-1之间设定足够梯度，故没有找到适宜临界值，同时可能由于目前蔬菜品种的不断改

良，耐盐特性发生变化，耐性参数Slope变小了，即使在其试验设置了很高的土壤EC1∶5值情况下，仍能生长，未枯死，所以误导其将梯度设置过高。

3.2 设施菜田土壤盐分周年动态规律

本试验通过对京郊设施菜田的监测发现，日光温室越冬长茬在定植至翌年3月期间根层土壤EC1∶5值稳定在相对较高水平，春季温度逐渐上升后，肥水频次和用量加大，土壤EC1∶5随之逐渐下降；塑料大棚春茬在3～4月定植之后不久便开始施肥灌水活动，土壤EC1∶5也自4月左右开始逐渐下降。

葛菁萍等（1999）研究发现，5～6月各层次土壤含盐量均下降。此时棚内蔬菜作物生长旺盛，对土壤养分的需求量骤增，加之灌水次数多，使土壤盐分含量下降。该结论与本试验结果一致。张俊侠等（2001）通过定点观察与分析，发现玻璃温室和塑料大棚中3～5月为返盐高峰，6～8月盐分下降，并认为此时温室土壤盐分下降主要是由于作物生长处于旺盛期，对硝酸盐的吸收量大，大棚则主要由于揭膜造成雨水淋洗使土壤盐分降低。本试验中5月之后的下降趋势与之一致。

结合菜田土壤盐分分级标准分析，日光温室越冬长茬和塑料大棚春茬蔬菜作物在苗期易出现盐害问题；越冬长茬敏感蔬菜作物从定植至翌年3月期间，土壤盐度易超过其耐盐临界值，需要合理水肥调控以防盐害。

高峻岭，宋朝玉，黄绍文，张守才，唐继伟，李祥云，张淑霞，孙兆法．2011．青岛市设施蔬菜施肥现状与土壤养分状况．山东农业科学，（3）：68-72．

葛菁萍，霍云鹏，蔡柏岩．1999．大棚土壤剖面EC25℃值变化研究．土壤通报，（2）：1-4．

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张金锦，段增强，李汛．2011．设施菜地土壤次生盐渍化分类与分级标准．基因组学与应用生物学，30（5）：632-640．

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Analysis of Soil EC Value Dynamic and Salt Sensitivity for Facility Fruity Vegetable

LI Yu-hong，CHEN Qing*

（CollegeofResourcesandEnvironmentalScience，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing 100193，China）

The electrical conductivity（EC）of different extracts（saturated extract and 1∶5 of soil and water ratio extract）were tested，and the relationship between ECeand EC1∶5was established in this study．Therefore，the soil standardized classification of EC1∶5was also established．Besides，the study evaluated the soil salinity dynamic of overwinter and spring facility vegetables under conventional management．The results indicated that the soil ECeand EC1∶5of facility vegetable fields showed significant and positive correlated linear relationship．Under the soil conditions at Beijing suburbs the reduction formula was EC1∶5=0.105 ECe．The critical value of soil EC1∶5at salt tolerant root layer for sensitive fruity vegetables（eggplant and pepper）during seedling stage and the whole growing period were 0.10 dS·m-1and 0.30 dS·m-1，respectively．And the adjustable value was between 0.30 dS·m-1and 0.50 dS·m-1．For non-sensitive vegetables（tomato and cucumber）the critical value of soil EC1∶5at salt tolerant root layer during seedling stage and the whole growing period were 0.30 dS·m-1and 0.60 dS·m-1，respectively．And the adjustable value was between 0.60 dS·m-1and 0.90

Facility field；Seasonal；Salinity；Soil EC value；Dynamic

李宇虹，女，硕士研究生，主要从事蔬菜养分管理方面的研究，E-mail：liyh89@sina.cn

*通讯作者（Corresponding author）：陈清，男，教授，博士生导师，主要从事经济作物养分管理方面的研究，E-mail：qchen@cau.edu.cn

2013-09-22 ；接受日期：2013-11-20

国家公益性行业（农业）科研专项（201103003），现代农业产业技术体系北京市果类蔬菜创新团队项目

dS·m-1．The average soil EC1∶5value in solar greenhouse from planting to next March in over-winter season was stable between 0.30-0.34 dS·m-1，and then declined gradually till July to 0.15 dS·m-1．In the plastic shed for spring season，the soil EC at root layer declined after planting，and it was 0.29-0.30 dS·m-1before April．It dropped to 0.20 dS·m-1till July．According to vegetable salt tolerance index，we found that under traditional management condition，the overwinter vegetables in solar greenhouse and spring vegetables in plastic shed were easily suffered from soil salt damage．For overwinter sensitive vegetables during the Period from seedling to next March，the soil salinity was inclined to exceed its critical value of salt tolerance．Reasonable adjustment between water and fertilizer was needed so as to control the salt damage．