不同种植年限玫瑰大棚土壤中养分变化研究

程文娟 ，肖 辉 ，肖 茜 ，张乃明 ，潘 洁 ，

（1.天津市农业资源与环境研究所，天津300192；2.南开大学环境污染过程与基准教育部重点实验室，天津300350；3.云南农业大学资源与环境学院，云南昆明650201）

快速发展设施农业是许多地区调整农业产业结构、增加农民收入的重要途径。我国从20世纪70年代初开始引进设施栽培技术，目前，设施农业的栽培面积和范围都在不断扩大[1-3]。花卉的设施栽培是一种高度集约化的工厂农业利用方式[4]。云南花农采用遮阳网、温床、塑料薄膜、喷淋设备等对设施栽培花卉进行周年生产，在不同时期提供优质花卉，以提高花卉产值。目前，制约我国设施农业健康可持续发展的瓶颈就是连作障碍，连作障碍引起了土壤养分不均衡和次生盐渍化，而且长期连作造成植株生育迟缓、长势下降、品质变劣[5]。在栽培生产中，种植土壤往往会因为本身土质、浇水方式、施肥方法、通气周期及棚内温度等原因，造成土壤板结、土壤次生盐渍化、酸化等问题[6-8]，导致花卉品质、产量等下降。

切花玫瑰（Rosa hybrida L.）为蔷薇科蔷薇属多年生花卉，是世界四大切花品种之一，属于连续采花型，其产花量越大，需肥也越多。月季产花量的高低与N，P，K吸收具有高度的相关性，如不及时补充养分，会使花期缩短，且开花少，花朵小，严重影响其产量和质量[9-10]。切花玫瑰喜肥，主要施肥方式为基肥和追肥2种。设施农业土壤环境质量退化日趋严重，随着种植年限的增加，设施土壤普遍出现盐分累积、土壤养分失调、微生物区系破坏、土传病害加重、土壤生产力下降等一系列问题，严重制约着设施农业的可持续发展。连作造成的土壤理化性状的改变成为设施农业可持续健康发展的瓶颈[11-14]。目前，关于设施栽培条件下切花玫瑰土壤养分含量方面的研究报道较少，随着栽培年限的变化，针对土壤养分条件的变化研究更少。

本研究通过对玫瑰不同种植年限的土壤现状进行分析，旨在为大棚玫瑰的合理生产提供施肥依据。

1 材料及方法

1.1 试验材料

从云南玉溪切花玫瑰种植基地选取不同种植年限的大棚进行土壤样品采集,分别采集已种植1，2，3，4，5，6，8 a的大棚内土壤。

1.2 试验设计

选地块时要避免堆放过肥料的地点及田边、路边、沟边等特殊地形部位，在选中地块采用“S”型路线布点，同时遵循随机化原则，严格按照土壤样品的采集制备要求进行采样。每个大棚选择4个采样点进行采土，采集耕层0～20 cm土壤，充分混匀后为该大棚代表土样，进行编号带回实验室备用。为保证大棚种植土壤本底的相对一致以及耕作管理措施的相对统一，选择同一个种植年限的2～5个大棚分别采样。

1.3 测定指标及方法

采用电位法测定土壤pH值和土壤电导率；采用外加热重铬酸钾氧化法测定土壤有机质；采用碱解扩散法测定土壤速效氮；采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤速效磷；采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定土壤速效钾；采用半微量开氏法测定土壤全氮；采用NaOH熔融-钼锑抗比色法测定土壤全磷；采用NaOH熔融-火焰光度法测定土壤全钾[15]。

1.4 数据分析

用Excel，SPSS统计软件进行数据分析[9]。

2 结果与分析

2.1 玫瑰种植年限对土壤养分含量的影响

由表1可知，被调查大棚经过多年种植后土壤中性偏碱，pH值在7以上，其中2年棚土壤的pH在 7.2 以上，8，5，3，1 a的 pH值达到 7.3 以上；土壤中速效钾含量随种植年限增加有增加趋势，6年棚速效钾含量为142.46 mg/kg，且与其他棚相比达到显著水平。与花农施用化肥的习惯相一致。

6 a棚和8 a棚土壤的全钾含量较低，与其他年限棚相比差异达显著水平。说明大棚土壤中全钾含量随种植时间延长而分解，含量降低，且种植管理者没有通过有效的措施进行提高全钾的储备。同时，6 a棚土壤的速效养分含量都较好，速效氮含量为 318.2 mg/kg、速效磷含量为 635.8 mg/kg、速效钾含量为142.46 mg/kg，与其他棚的速效养分含量差异均达显著水平。说明6 a棚种植管理者更注重化肥的施用，因为化肥可快速提高速效养分的供应，保证花卉产量。

表1 玉溪不同种植年限大棚土壤基本养分分析

2.2 土壤pH的变化

玫瑰种植适宜的土壤pH值为5.5～6.8，在微酸或中性土壤上最好。云南地处我国西南角，红壤面积占全省土地面积的50%，大部分土壤呈中性和微酸性。

从图1可以看出，随着种植年限的延长，土壤pH值微有下降，但玫瑰种植大棚除6 a棚外，土壤pH值均在7.0以上。连作及长期、单一施用化肥会使土壤盐化加重。虽然玫瑰本身具有耐盐性，可以在微碱性土壤环境中生长，但要使其有高的切花质量且产量也较高，则需要给玫瑰一个好的土壤生长环境，其中，土壤pH是关键影响因素之一。6 a棚种植管理者注重科学管养，通过化学手段，调节土壤pH，大棚土壤pH值在连续种植多年后仍保持在生长的最佳范围内，为花卉高质、高产创造了有利条件。

云南某花卉有限公司是6 a棚的种植者，会定期对土壤基本养分进行分析检测，为能供应大量的高品质切花，他们采用水肥一体化滴灌施肥。所以，6 a棚土壤的电导率较高（图2），较其他种植年限棚要高出3～4倍，且差异显著，土壤盐化严重，长时间保持该种植模式对土壤环境损害较大。设施结构的特殊性、不合理的水肥投入是导致土壤发生次生盐渍化的主要原因。

2.3 土壤速效养分的变化

随着设施大棚使用年限的增加，土壤中的速效养分含量也逐渐递增（图3）。其中，土壤碱解N在不同种植年限之间的差异显著，土壤碱解N养分含量均随种植年限的增加而增长的重要原因与尿素的连续施用有关。土壤速效K的养分含量均随种植年限的增加保持平稳的增长，经统计检验，1 a棚、4 a棚、6 a棚的土壤速效K间差异达到显著水平。土壤速效P的养分含量随种植年限的增加整体是增加的，不同种植年限的大棚均差异显著；大量的土壤速效P积累极易导致土壤P流失进入水体大循环。鲜切花不断地产生鲜花后，随着地上部大量的营养物质也被带走，如不能快速地补充植物所必需的大量元素、中微量营养元素，则会造成鲜花产量的减少或鲜花质量的下滑，直接影响种植者的经济效益。花农为追求高品质、产量最大化的切花，往往在切花生长过程中不断施用化肥、有机肥、农药等，尤其是N，P，K复混肥的使用，N和K随切花地上部作为产品被带走，P被大量存留在土壤中，从而导致P在土壤中的含量逐年攀升，且累积的速度要远远高于N和K，这也是速效P含量超出一般设施土壤的原因之一。

2.4 土壤全量养分含量变化特点

土壤有机质及设施土壤中全N、全P、全K含量的变化曲线如图4所示。随植株种植年限逐年增加，设施土壤中全N含量有下降趋势，说明土壤中的全N在分解损失，但没有得到及时补充。设施土壤中全P的含量总体呈上升趋势，很有可能与每年设施玫瑰种植过程中有机肥施用不足和过量施用化学肥料有关。而随着种植年限的增加土壤全K含量有逐渐降低的趋势，可能是因为全K作为大量元素随切花玫瑰产品不断被带走，致使设施土壤中K素伴随连作年限的增加而逐步减少。随植株种植年限的增加，设施土壤有机质含量呈不稳定状态，有随栽培时间的增加而逐步降低的趋势，可能是因为花卉种植需肥量大、投入高，土壤有机质积累速度小于分解速率，再加上种植管理者重化肥轻有机肥，致使土壤有机质含量随种植年限的增加而减少。因此，分时段、间隔性叶进行休耕将有利于地力逐步恢复[16-17]。

3 结论与讨论

我国科研人员对设施土壤的连作障碍及盐化、酸化问题高度关注，并提出了许多改良措施，但在设施栽培土壤环境质量方面的研究相对薄弱[18-19]。长期处于温室、大棚等栽培条件下的土壤，因缺少雨水淋洗，加之设施栽培又长期处于高复种指数、高施肥量的生产状态下，导致其土壤组成与理化性状明显不同于一般农田，容易引发土壤次生盐渍化、酸化、板结、连作障碍等一系列生产问题[19]。在花卉生产中，科学施肥是非常重要的一项技术措施，为了保证能及时获取优质花卉产品，在施肥的过程中，需要综合考虑诸多方面的因素（如花卉需肥特征、不同生长阶段、土壤、气候以及市场需求等），以提高肥料利用率[20]。

我国玫瑰切花生产规模正在逐年增加，已成为世界上栽培面积和产量最大的国家之一，在取得巨大经济效益的同时，种植管理者应明确切花玫瑰对大量元素养分的需求特性，针对玫瑰不同种植年限来指导大棚的施肥、种植和生产。本研究表明，切花玫瑰的设施大棚土壤中的盐分、全P、速效N、速效P、速效K含量会随着切花玫瑰连作年限的增加而呈上升趋势；相反，设施土壤中有机质、pH、全N、全K在同时段内呈现缓慢下降趋势。云南气候条件独特、土地及劳动力成本相对较低，同时还有丰富的植物资源，因此，要保持云南花卉的种植面积及鲜切花产量逐年增加，就要加强科技创新、积极调整种植结构，建议种植管理者定期对大棚土壤基本养分进行分析检测，根据分析结果调整化肥N∶P∶K的施用比例进行合理施肥，以提高肥料利用率；每年追施腐熟肥4.5万～6万kg/hm2作为基肥，以满足玫瑰对长效养分的需求，也可满足玫瑰对微量元素的需求；同时增加农艺管理措施，尽可能保证土壤环境质量得到维持和改善，只有做到均衡用肥，才能保持全省花卉产业持续快速发展。

参考文献：

［1］杨继琼，杨利荣，陆燕.刺香玫瑰种植技术[J].农业科技通讯，2017（3）：275-277.

［2］陈晓利.试论温室花卉的科学培育管理与施肥技术 [J].科技展望，2014（13）：31.

［3］田志宏，祝华军.我国设施农业种植结构调整方向分析：以蔬菜、花卉生产为例[J].农业技术经济，2003（5）：14-17.

［4］吴亮，张宁.改进苦水玫瑰精油质量途径初探[J].香料香精化妆品，2016（5）：1-9.

［5］杨瑞娟，王腾飞，周希，等.禾本科作物伴生对番茄根区土壤酶活性、微生物及根结线虫的影响[J].中国蔬菜，2017（3）：38-42.

［6］崔佩佩，丁玉川，焦晓燕.氮肥对作物的影响研究进展[J].山西农业科学，2017，45（4）：663-668.

［7］刘玉芝，刘佳莹.大棚土壤理化性状综合分析及改良方法[J].北方园艺，1996（4）：35-36.

［8］郭修武，李坤，国印山.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.

［9］周洪英，丁贵杰，黄承玲.根际施肥对切花月季卡罗拉产量和质量的影响[J].贵州农业科学，2012，40（2）：98-101.

［10］程文娟，张乃明.施氮量对切花玫瑰苗期生长发育特征的影响[J].天津农业科学，2013，19（1）：29-31，47.

［11］张乃明，史静，褚素贞.设施园艺土壤质量研究进展[J].华中农业大学学报，2004（42）：29-33.

［12］余建英，何旭宏.数据统计分析与SPSS应用[M].北京：人民邮电出版社，2003.

［13］肖辉，程文娟，王立艳.不同有机肥对日光温室土壤剖面硝态氮含量动态变化的影响 [J].植物营养与肥料学报，2012，18（1）：106-111.

［14］史静，程文娟，张乃明.施肥对切花玫瑰生长及养分吸收特性的影响[J].中国土壤与肥料，2012（4）：59-64.

［15］鲍士旦.土壤农化分析 [M].3版.北京：中国农业出版社，2008：30-281.

［16］杜翠.温室花卉种植中的施肥与培育管理技术 [J].现代园艺，2015（10）：35.

［17］黄国勤，赵其国.轮作休耕问题探讨 [J].生态环境学报，2017，26（2）：357-362.

［18］赵其国，滕应，黄国勤.中国探索实行耕地轮作休耕制度试点问题的战略思考[J].生态环境学报，2017，26（1）：1-5.

［19］倪中应，石一珺，谢国雄，等.杭州市典型设施栽培土壤环境质量调查[J].浙江农业学报，2017，29（12）：2091-2096.

［20］陈晓利.试论温室花卉的科学培育管理与施肥技术[J].科技展望，2014（13）：31.