日光温室种植葡萄多年后不同土层养分动态变化研究

孙奎元，陵军成

（天祝县林业局，甘肃 天祝 733299）

日光温室种植葡萄多年后不同土层养分动态变化研究

孙奎元，陵军成

（天祝县林业局，甘肃 天祝 733299）

通过对日光温室种植葡萄10a后不同土层养分动态变化进行研究。结果表明：有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾含量、电导率、水溶性盐分和阳离子交换量在0～20cm与20～40cm土层间变幅最大，且随着土层深度的增加呈显著降低趋势。土壤pH也在0～20cm与20～40cm土层间变幅最大，且随着土层深度的增加呈显著提高趋势。为了平衡和调整各土层养分，提高地表养分利用率，建议深翻土壤和间作浅根性蔬菜。

土层养分；葡萄；日光温室；深翻；间作

鲜食葡萄设施栽培是葡萄果品生产中极为重要的方法，具有露地栽培无法比拟的许多优点，通过改良和人为控制小气候，使葡萄在较适宜的环境中生长，做到提早或延迟上市，达到高产、优质和高效栽培的目的。近年来，天祝县利用冷凉的气候资源和充足的光照发展日光温室葡萄延迟栽培，可将葡萄产期延迟至元旦、春节上市，栽培效益极高，单棚（420m2）效益达1.6～2.4万元，现已发展667hm2，成为当地农民脱贫致富的支柱产业。但是在葡萄日光温室延迟栽培中，种植户为了提高产量过量施肥，施肥中比较重视氮、磷、钾的补给，而忽视了葡萄对其他元素的需求，再加上日光温室特殊的覆盖结构，使其内部生态环境有别于露地，肥料在灌水和蒸腾作用下，分别向地下和地表移动。本试验为了摸清种植葡萄10a后日光温室土壤不同土层养分在施肥、灌水、耕作等栽培措施影响下的动态变化和土壤理化性状差异，对0～200cm土层进行分层取样和养分测定，为葡萄日光温室施肥技术优化和养分调控提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

温室土壤采样区位于天祝藏族自治县天堂镇本康村（36°57′N，102°31′E），该地位于祁连山东端北麓，为峡谷盆地，属于暖温带半湿润气候，年平均温度3℃，年极端最高温度32.4℃，最低温度-15℃，≥10℃积温2216.6℃，海拔2280m。无霜期180～214d，年平均降水量500mm，年日照时数2088h。土壤类型为栗钙土。每座日光温室长60m，宽7m，种植面积420m2，种植葡萄品种为红地球，采用南北行向栽植，行距1.8m，株距0.7m。葡萄自栽植后主要施用的化肥有尿素、美国二铵、复合肥等，有机肥主要是充分腐熟的牛羊粪，而且有机肥施用量大，平均每年施用量为6m3/棚。

1.2 土壤样品采集和处理方法

土样采集时间为2016年6月中旬葡萄生长期，采样地日光温室开始种植葡萄时间为2006年3月，已种植葡萄10a，采集地选择同一农户所有日光温室3座，以保证耕作管理和土壤水平一致。取样时在每座温室内按“S”形路线自西向东等距离选择5个点，每个点以20cm为一层采集0～200cm土壤样品各5份，将相同土层5个点的土样混合均匀后用四分法留取1kg左右，装入聚乙烯塑料袋，标记密封，带回实验室。部分土样放入冰箱在0～4℃下保存用于测定土壤硝态氮，其余土样风干后研磨，分别过20目、100目筛保存，用于测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、速效磷、速效钾含量、pH值、电导率、水溶性盐分和阳离子交换量。

1.3 分析方法

有机质含量用重铬酸钾-外加热法测定，全氮用半微量凯氏法测定，铵态氮用碱解扩散法测定，硝态氮用酚二磺酸比色法测定，全磷用NaOH熔融-钼锑抗比色法测定，速效磷用0.5mol/L NaOH法测定，全钾用NaOH熔融-火焰光度法测定，速效钾用NaHCO3浸提-火焰光度法测定，pH用酸度计测定，电导率用DDS-2型电导仪法测定，水溶性盐分用比浊法测定，阳离子交换量用乙酰胺交换法测定[1]。数据采用Excel2003、SPSS10.0软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 日光温室不同深度土层有机质含量变化

日光温室种植葡萄10a后，不同深度土层有机质含量随土层深度的增加呈显著降低趋势（y= 25.5580x-1.3373，r=0.9361**，“**”表示相关性达到0.01极显著水平，“*”表示相关性达到0.05显著水平，以下表示相同）。0～200cm土层有机质含量变幅为2.00～32.08g/kg。随着土层深度的增加在0～20cm与20～40cm、20～40cm与40～60cm土层之间有机质含量的降幅最大，分别降低19.67g/kg和9.04g/kg，降低率分别为61.32%和72.84%，在40～60cm与60～80cm土层间有机质含量降幅缓慢，仅降低1.12g/kg，降低率仅为33.23%，在80cm以下土层中有机质含量趋于平衡，见表1。

表1 日光温室不同深度土层有机质含量

2.2 日光温室不同深度土层总养分含量变化

日光温室种植葡萄10a后，随着土层深度的增加，全氮（y=1.3017x-0.7027，r=0.8795**）、全磷（y= 2.7289x-0.8770，r=0.9799**）和全钾（y=20.1542x-0.1073，r= 0.9770**）含量呈显著降低趋势。在0～20cm与20～40cm、20～40cm与40～60cm土层之间全氮、全磷和全钾含量降幅最大，全氮含量降幅分别为1.37g/kg和0.34g/kg，降低率分别为65.87%和47.89%，全磷含量分别降低0.81g/kg和0.81g/kg，降低率分别为31.40%和45.76%，全钾含量分别降低0.70g/kg和0.66g/kg，降低率分别为3.60%和3.52%。在40～60cm与60～80cm、60～80cm与80～100cm土层之间全氮、全磷和全钾含量降幅缓慢，在100cm以下土层中全氮、全磷和全钾含量趋于平衡（表2）。

表2 日光温室不同深度土层总养分含量（g/kg）

2.3 日光温室不同深度土层速效养分含量变化

日光温室种植葡萄10a后，随土层深度的增加，铵态氮（y=4.4001x-0.1323，r=0.8910**），硝态氮（y= 144.4021x-1.5568，r=0.9843**）、速效磷（y=721.0845x-1.2517，r=0.9758**）和速效钾（y=326.2104x-0.1668，r=0.9832**）含量呈显著降低趋势。铵态氮含量在0～20cm与20～40cm之间降幅最大，降低0.93mg/kg，降低率为19.18%，在40cm以下土层中铵态氮含量趋于平衡。硝态氮含量在0～20cm与20～40cm土层之间降幅最大，降幅为121.21mg/kg，降低率为71.22%，在20～ 40cm与40～60cm、40～60cm与60～80cm土层之间硝态氮含量降幅缓慢，在80cm以下土层中硝态氮含量趋于平衡。速效磷含量在0～20cm与20～40cm、20～40cm与40～60cm土层之间降幅最大，分别降低236.25mg/kg和215.45mg/kg，降低率分别为36.44%和52.28%，在40～60cm与60～80cm、60～80cm与80～100cm土层之间速效磷含量降幅缓慢，在100cm以下土层中速效磷含量趋于平衡。速效钾含量在0～20cm与20～40cm、20～40cm与40～60cm、40～60cm与60～80cm土层之间降幅最大，分别降低23.65、26.89、30.26mg/kg，降低率分别为7.12%、8.72%和10.74%，在80cm以下土层中速效钾含量趋于平衡（表3）。

表3 日光温室不同深度土层速效养分含量

2.4 日光温室不同深度土层理化性状变化

日光温室种植葡萄10a后，pH值（y=7.8058x0.0735，r=0.9832**）随着土层深度的增加呈显著提高趋势，pH值在0～20cm与20～40cm、20～40cm与40～60cm土层之间增幅最大，分别增加0.49和0.17，提高率分别为6.52%和2.12%，在60cm以下土层中pH趋于平衡。电导率（y=3.4680x-0.3715，r=0.9101**）、水溶性盐分含量（y=3.6162x-1.5696，r=0.9564**）和阳离子交换量（y= 22.2991x-0.1156，r=0.9819**）随土层深度的增加呈显著降低趋势，电导率在0～20cm与20～40cm土层之间降幅最大，降低0.95dS/m，降低率为25.33%，在20～40cm与40～60cm、40～60cm与60～80cm土层间降幅缓慢，在80cm以下土层中电导率趋于平衡。水溶性盐分在0～20cm与20～40cm土层之间降幅最大，降幅1.25g/kg，降低率为50.00%，在20～40cm与40～60cm、40～60cm与60～80cm、60～80cm与80～100cm土层间水溶性盐分降幅缓慢，在100cm以下土层中水溶性盐分趋于平衡。阳离子交换量在0～20cm与20～40cm土层之间降幅最大，降幅为1.75cmol/kg，降低率为7.91%，在20～40cm与40～60cm土层间降幅缓慢，在60cm以下土层中阳离子交换量趋于平衡（表4）。

表4 日光温室不同深度土层理化性状

3 讨论与结论

日光温室种植葡萄后，施入土壤的肥料一部分被葡萄根系吸收利用，一部分随灌水下渗，另一部分随地表蒸腾向上移动，在地表附近富集。本试验研究结果表明：10a棚龄葡萄日光温室土壤有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾含量、电导率、水溶性盐分和阳离子交换量在0～40cm土层较高，且随着土层深度的增加呈显著降低趋势。土壤pH值在0～20cm土层较高，且随着土层深度的增加呈显著提高趋势。不同养分含量地表高，深层低的原因可能受施肥方式和灌水方式的影响，在日光温室栽培条件下，为了防止棚内湿度过高后发生病害，通常地表施肥后采用滴灌或小水勤灌的措施降低棚内湿度，每次灌水后水分下渗距离有限，再加上在日光温室特定的生长环境下，降雨淋溶作用显著减弱，棚内过高的温度加速了地表水分蒸发，不同养分以盐的形式在表层集聚。现场对葡萄根系分布的调查结果表明：葡萄的根系主要分布在40～100cm土层，而不同养分主要分布在0～40cm土层，这可能导致葡萄根系对养分的吸收和利用不足。养分以盐的形式在地表积累，可导致地表土壤盐渍化，据焦坤等[2-3]研究结果表明：在大棚土壤盐离子组成中Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量均比露地高。其中，NO3-离子的增加最为明显，且Cl-、NO3-、Ca2+、Mg2+与土壤含盐量呈正相关。史春余等[4-5]认为连年超量施用无机盐化肥和偏施氮肥是引起土壤盐渍化的直接原因。为了平衡和调整各土层养分，提高地表养分利用率，增加栽培效益，除通过合理施肥，控制化肥用量，增施有机肥外，还应开沟深施肥料和深翻土壤，促进地表和深层土壤之间交换和混合，也可在地表间作耐盐力强的绿菜花、花椰菜、菠菜等浅根性蔬菜品种提高地表养分的利用率和增加种植收益。

［1］鲍世旦.土壤农化分析［M］.北京：中国农业出版社，2000.

［2］焦坤，李德成.蔬菜大棚条件下土壤性质及环境条件的变化研究［J］.土壤，2003（2）：95-96.

［3］郭修武，李坤，郭印山，等.不同种植年限葡萄园根区土壤养分变化及对再植葡萄生长的影响［J］.中国生态农业学报，2010，18（3）：477-481.

［4］史春余，张夫道，张俊清，等.长期施肥条件下设施蔬菜地土壤养分变化研究［J］.植物营养与肥料学报，2003，9（4）：437-440.

［5］高义民，同延安，马文娟.陕西关中葡萄园土壤养分状况分析与平衡施肥研究［J］.西北农林科技大学学报，2006，34（9）：41-44.

Study on Fertility Dynamic Change of Different Soil Layer after Planting Grape Many Years in Greenhouse

SUN Kui-yuan,LING Jun-cheng
（Bureau of Forestry of Tianzhu County，Tianzhu 733299）

Fertility dynamic change of different soil layer was studied after planting grape ten years in greenhouse,the result showed that the amplitude of organic matter,total nitrogen,total phosphorus,total potassium, ammonium nitrogen,nitrate nitrogen,available phosphorus,available potassium content,conductivity,water soluble salt content and cation exchange capacity were the highest between 0～20cm and 20～40cm soil layer,and which were decreased with soil depth increased.The amplitude of soil pH was the highest between 0～20cm and 20～40cm soil layer too,and which was increased with soil depth increased.Digging under to great depth and planting shallow root vegetables between grapes were suggested to balance and adjust fertility of different soil layer and increase fertility availability of surface.

Soil layer fertility;Grape;Greenhouse；Ploughing under to great depth；Intercropping

S663.1

A

1002-3356（2017）01-0028-04

2017-02-27

孙奎元（1968-），男，学士，助理工程师，主要从事林业技术推广工作

陵军成（1978-），男，硕士，工程师，主要从事果树栽培生理研究。