路凤琴,李建勇,沈海斌,陆奕,陈火英
(1.上海交通大学,200240;2.闵行区农业技术服务中心;3.上海市农业技术推广服务中心)
上海地区高效生态蔬菜茬口土壤质量监测与分析
路凤琴1,2,李建勇3,沈海斌3,陆奕2,陈火英1
(1.上海交通大学,200240;2.闵行区农业技术服务中心;3.上海市农业技术推广服务中心)
通过调研选定3种设施蔬菜高效生态茬口模式,针对3种茬口模式开展土壤质量定点监测,采集土壤样品进行相关指标测定并对检测结果进行分析。结果表明,经过1 a蔬菜生产,3种高效生态蔬菜茬口模式土壤pH值、全盐量、硝态氮以及速效氮、磷、钾等指标全年变化较为均衡,土壤保育良好。
高效生态;蔬菜茬口;土壤保育;上海地区
科学种菜的一项重要措施就是合理轮作、科学安排茬口。蔬菜生产的茬口布局,是指在一定的时间内、一定的土地面积上,各种蔬菜茬口的一种科学搭配[1]。轮作是用地养地相结合的一种生物学措施,中国早在西汉时就实行休闲轮作[2]。土壤质量因蔬菜种植品种、茬口不同而差异明显[3~5]。通过对上海市闵行区区域内园艺场蔬菜生产调研发现,茬口安排合理的设施菜田连续种植了几十年依然可以开展正常的蔬菜生产,而部分新建的设施菜田,3 a左右却因连作障碍等原因造成生产困难。为更合理地配置农业资源,进一步提高蔬菜生产与生态效率,2013年在上海市虹桥园艺场选择了3个生态效益良好且667 m2产值10 000元以上的典型蔬菜茬口模式,定点、定期采集土壤样品并送实验室进行相关指标检测,以期分析设施蔬菜茬口安排与土壤质量的可持续发展之间的相关性。
1.1 试验设计
选定虹桥园艺场3个可持续生产且经济效益较好的设施蔬菜茬口模式(表1),并且该茬口在同一大棚内连续种植3 a以上。试验田块在年初时均施有机肥30 000 kg/hm2、复合肥750 kg/hm2。其他管理措施均按照常规生产进行。
表1 高效生态茬口模式
1.2 试验方法
2013年4月15日确定试验大棚,5月16日开始采取土样,之后每2个月取1次,于2014年3月16日进行第6次采样。采样方法为刮去2 cm土壤表层,用取土器取0~20 cm耕层土壤,15个点充分混合成1个土样,自然风干,送实验室检测。所有指标重复测量3次,所测数据利用Excel进行统计,运用SAS软件进行处理。
1.3 测定项目及方法[6]
土壤pH值测定采用电位测定法,全盐量测定采用质量法,碱解氮含量测定采用碱解扩散法,有效磷含量测定采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法(Olse法),速效钾含量测定采用乙酸铵浸提-火焰光度法,硝酸盐含量测定采用氯化钾溶液浸提-分光光度法。
2.1 番茄—米苋—花边生菜—青菜茬口模式对土壤性状影响
如图1所示,C1茬口的土壤pH值维持在7.0~7.2,变化较小,适宜蔬菜作物种植。土壤全盐量与硝酸盐含量均呈现“W”形变化,随着蔬菜生产进行,土壤全盐量与硝酸盐含量较初期下降明显,土壤全盐量由最初的2.7 g/kg降低到1.5 g/kg后又有所升高,后期土壤全盐量较最初略有降低,变动幅度不大,全年呈现均衡波动。土壤速效养分氮、磷、钾等含量呈下降趋势,变化差异不显著,整体维持在150~200 mg/kg,养分丰富且无盐渍化产生。总体来说,该茬口对保持土壤酸碱度、降低土壤盐分含量及保持土壤养分等效果较好。
图1 C 茬口模式对土壤化学性状的影响
图2 C2茬口模式对土壤化学性状的影响
图3 C3茬口模式对土壤化学性状的影响
2.2 茄子—鸡毛菜—耐热生菜—生菜茬口模式对土壤性状影响
如图2所示,C2茬口的土壤pH值在6.8~7.0微幅波动,适宜蔬菜作物种植。土壤全盐量与硝酸盐含量均随着生产进行逐步降低,初期下降明显,之后变化差异不显著,呈现缓慢降低趋势。土壤速效氮、磷等养分含量全年分别维持在200 mg/kg和150 mg/kg左右,全年呈现均衡微幅波动,差异不显著。速效钾含量初期快速降低之后变化趋于平缓,全年变化不显著,养分丰富且无盐渍化产生。这从数据上说明了该茬口可持续生产的原因。
2.3 樱桃番茄—青菜—芹菜—菠菜茬口模式对土壤性状影响
C3茬口对土壤化学性状的影响如图3所示。种植樱桃番茄后接种3茬绿叶菜,土壤各项化学指标变化较小,适宜蔬菜栽培。pH值基本维持在6.7~6.9,土壤全盐量则缓慢下降保持在1.5%~2.1%。由于前期种植番茄,硝酸盐和全盐量较高,随着蔬菜生产进行,两者含量均下降,尤其是土壤硝酸盐含量随着绿叶菜生产降低显著。速效养分氮、磷、钾含量全年呈现先降低后升高的窄幅波动,变化不显著。通过数据可知,该茬口对于维持土壤酸碱度、均衡土壤盐分含量和速效养分含量效果较好,是蔬菜可持续生产的典型优质茬口,值得借鉴和推广。
合理轮换种植蔬菜,充分利用不同蔬菜吸收土壤养分量的不同,合理安排蔬菜种类。这3种茬口模式即是将需磷较多的茄果类蔬菜与需氮较多的叶菜类蔬菜合理搭配、深根性蔬菜与浅根性蔬菜科学轮作的典型茬口。通过数据分析得知,3种典型高效生态茬口土壤pH值全年变化较小,酸碱度适宜蔬菜生产,全盐量及硝酸盐含量均维持在合理范围,未出现次生盐渍化现象,土壤速效氮、磷、钾养分丰富又不过量,全年变化差异不显著,基本维持窄幅动态波动。通过研究,从数据上进一步验证了3个茬口模式在蔬菜茬口安排上的科学性和合理性,为蔬菜可持续生产提供了科学依据。
茬口安排是关系到全年生产效益的一件大事,因此,要因地制宜,科学安排。而且蔬菜品种多、生长周期短、复种指数高,合理轮作、科学安排蔬菜茬口,可恢复与提高土壤肥力、提高菜地利用率、减轻病虫为害、增加产量、改善品质,是一项极其重要的农业增产措施。徐林华等[7]通过分析不同轮作茬口土壤养分、盐分和效益,建议改变经营理念,合理设置设施蔬菜茬口,既可提高生产者经济效益,又可为社会提供丰富的蔬菜品种。另外,自毒作用也是蔬菜连作障碍的一大问题。阮弈平[8]、杨业凤[9]就设施菜地土壤障碍因子及改良方法等进行了研究,提出了多种解决方案,其中水肥一体化技术是节水、节肥、省工且保障设施菜地可持续生产的先进技术[10,11],应大力推广普及。
[1]魏学慧.蔬菜茬口的科学安排和土壤盐渍化的防治[J].吉林蔬菜,2009(5):54-56.
[2]邢福,周景英,金永君,等.我国草田轮作的历史、理论与实践概览[J].草业学报,2011(3):245-255.
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[10]宰松梅.水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2010.
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Monitoring and Analysis on Soil Quality of Efficient Ecological Vegetable Crop in Shanghai
LU Fengqin1,2,LI Jianyong3,SHEN Haibin3,LU Yi2,CHEN Huoying1
(1.Shanghai Jiaotong University,200240;2.Minhang District Agricultural Technology Service Center;3.Shanghai Agricultural Technology Extension and Service Center)
Through investigation and research,we selected three kinds of efficient facility vegetable crop models and monitored soil quality in fixed points.In addition,we determined relevant indicators of collected soil samples and then analyzed the test results.The results showed that,after a year of vegetable production,the indicators including pH value,contents of total salt,nitrate nitrogen,available nitrogen,phosphorus and potassium changed relatively balanced throughout the year,indicating that soil conservation was good.
Efficient ecological;Vegetable crop;Soil conservation;Shanghai area
S151.9;S157.4
A
1001-3547(2015)24-0091-04
10.3865/j.issn.1001-3547.2015.24.036
上海市科技兴农项目沪农科推字(2013)第1-3号;沪农科推字(2014)第1-2号
路凤琴(1976-),女,高级农艺师,主要研究方向为蔬菜生理生态,电话:021-64881764,E-mail:755890774@qq.com
陈火英,通信作者,电话:021-34206934,E-mail:huoying1015@163.com
2015-11-02