设施菜地土壤基础养分含量分析

梅沛沛　王永　郭卫丽　孙丽　刘振威　李新峥

摘 要：为了给设施蔬菜减量施肥提供依据，结合设施蔬菜种植户施肥调研结果，以及室内土壤样品测定结果，研究了新乡市牧野区设施蔬菜地土壤基础养分含量和施肥中存在的主要问题。结果表明，该区土壤质地良好，磷钾丰富，氮含量中等，有机质缺乏，pH值约为6.5，为非盐渍化土壤。除类金属总砷含量有部分地块超标外，土壤中其余金属元素含量均未超标。选择优质商品有机肥和微生物菌肥做为底肥的种植户只占到10%，而选择生粪的占65%以上。每茬作物化肥施用量可达250 kg·667 m-2。因此，建议该地区设施蔬菜种植施用优质商品有机肥1 200 kg·667 m-2，并逐渐降低化学肥料追肥次数和数量，不断增加生物菌肥和有机水溶肥的施用。

关键词：蔬菜;大棚;土壤养分;施肥现状

Abstract：  In order to reduce fertilizer application in the vegetable plastic greenhouse， the fertilizer application by farmers was surveyed， the field soil was tested， the main problems of soil nutrient and fertilization status in vegetable greenhouse were studied in this research. The results showed that， the greenhouse vegetable soil texture in Muye District was good， it was non-salinization soil with high available phosphorus and potassium contents and lack of organic matter，  the soil pH value was about 6.5. All of the metal elements contents did not exceed the standard except the total arsenic.  Only 10% growers chose high quality commodity organic fertilizer and microbial fertilizer as base fertilizer， but more than 65% growers chose raw manure. The amount of chemical fertilizer applied in each crop rotation could reach 250 kg per 667 m2. In conclusion， we suggested that 1 200 kg per 667 m2 commercial organic fertilizer should be applied，  the times and quantity of chemical fertilizer should be gradually reduced， and the application of biological fertilizer and organic water-soluble fertilizer should be increased.

Key words： Vegetable; Greenhouse; Soil nutrient content; Fertilization status

设施栽培改变了传统土壤环境，具有常年的高温、高湿、无降水淋洗及高施肥、高产出、超强度利用等特点，是一种高度集约化的农业生产方式[1-2];同时，设施栽培还是一种农业生产措施和种植环境相对稳定的栽培方式，随着种植年限的增长，土壤的养分状况必然会发生相应变化。近年来随着设施蔬菜种植的飞速发展，有关大棚种植土壤障碍因子的报道日渐增多[3-5]。近年来，设施菜地由于施用未腐熟的干鸡粪或猪粪，给土壤中带来额外污染物，设施中土壤理化性质随栽培年限、管理水平和种植作物、轮作等，土壤肥力水平会发生变化[5-7]，而种植者的施肥水平和施肥习惯却没有发生太大的改变。因此，土壤肥力水平和施肥量及施肥方式方面逐渐出现了不和谐。通过系统调研當地大棚菜地施肥情况和室内测定的土壤基础养分、pH值和盐分、土壤重金属元素含量等，为大棚黄瓜的科学、合理施肥提供理论指导，为进一步实施化学肥料减量、早日实现化肥用量零增长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 问卷调查

对河南省新乡市牧野区5个典型设施蔬菜种植村庄的25个大棚种植户进行了肥料施用情况调查。所调查的各种植户大棚面积均在700～1 500 m2之间。肥料调查详见表1～3，文中均用代号来表示所调查种植户。

1.2 土壤样品采集

结合问卷调查对所调查种植户的设施蔬菜地土壤进行取样，采样时间为2016 年11月中下旬，采样时当季主要蔬菜品种为黄瓜、番茄、青菜等。每个大棚土壤样品采用S形多点（6～15点）取样法，土钻分别采集耕层（0～20 cm）和20～40 cm混合土样，混匀的鲜土用四分法留取1.0 kg 左右，装入自封袋中，标记密封，带回实验室，及时放在样品盘或牛皮纸等上，剔除杂质，摊成薄薄一层，室内通风处自然风干。风干后用木棒压碎，分别过20目、60目、100目筛，混匀后用四分法留取一定量的土样，分别标记1 mm、0.25 mm和0.149 mm土样，分别装袋，待测。施肥调查地块与土壤取样地块一致，以便将来进行定点土壤取样和施肥调查，监测土壤质量、施肥情况等的中、长期变化情况。

1.3 土壤样品室内分析方法

用重铬酸钾法测定土壤有机质，用碱解扩散法测定土壤碱解氮，用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤速效磷，用火焰光度计法测定土壤速效钾。用m水∶m土=2.5∶1，pH计法测定土壤pH值，用电导法测定土壤盐分[7]。用元素分析仪（RCF-EDX18008）测定土壤中的主要金属元素含量。

2 结果与分析

2.1 土壤主要基础养分含量

由表4分析可知，牧野区大棚菜地土壤质地较为良好，经实验室内实际测量出的数值呈现出轻壤土、中壤土和重壤土。其中轻壤占40%，中壤占40%，而重壤占20%。

总体上该区域菜地土壤有机质含量处于中等水平，0～20 cm土层有机质含量平均值為3.0%，20 cm以下土层有机质含量逐渐下降，平均值低于2.0%，处于低水平。就所调查的25个种植户菜地土壤有机质平均水平来看，其中极低水平的占9.70%，低水平的占45.45%，中等水平占0.30%，高水平的有14.85%。

该区域菜地土壤总体上碱解氮含量处于中等水平，0～20 cm土层碱解氮平均值为62.32 mg·kg-1，20～40 cm土层碱解氮含量平均值达到38.72 mg·kg-1。25户中极低的占9.92%，低水平的占32.82%，中等水平占53.43%，碱解氮含量处于高水平的有3.82%。

该区域菜地土壤总体上速效磷含量处于较高水平，0～20 cm土层速效磷平均值为37.24 mg·kg-1，20～40 cm土层速效磷含量平均值达到20.99 mg·kg-1。25户中低水平的占12.21%，中等水平占12.98%，速效磷含量处于高水平的大棚达到77.10%。

该区域菜地土壤总体上速效钾含量处于极高水平，0～20 cm土层速效钾平均值为378.69 mg·kg-1，20～40 cm土层速效钾含量平均值达到332.10 mg·kg-1。供试土壤中只有3.73%的速效钾含量处于高水平，其余均是极高水平。

2.2 土壤pH值和盐分含量

经对比0～20 cm和20～40 cm两个土层大棚菜地土壤pH值，表层平均pH值为6.5，深层的为6.6，表层仅比深层平均低了0.1个单位（见表4）。而本地区粮食作物种植土壤的pH值在7.5左右。这说明了在长期种植蔬菜过程中，大量施用化学肥料及其他一些管理措施使土壤pH值有所下降。5个调查区域pH值之间的差异可能是各个地方大棚种植和施肥浇水管理措施和种植年限的不同而引起的。

从盐分测定结果来看，0～20 cm土层土壤盐分测定值66.8～385.4 mg·kg-1，20～40 cm的在67.6～380.2 mg·kg-1之间。2个土层间差异并不大，深层比表层的盐分含量平均高出1.7个单位。总体来看，该区域所调查大棚的土壤均为非盐渍化土壤。

2.3 土壤中主要金属元素含量

依据温室蔬菜产地环境质量评价标准HJ/ T333—2006[9]，对比表5中所示结果可以得出以下结论。标准中所提到的总镉（0.30 mg·kg-1）、总砷（30 mg·kg-1）、总铅（50 mg·kg-1）、总铬（150 mg·kg-1）、总铜（50 mg·kg-1）、总锌（200 mg·kg-1）和总镍（40 mg·kg-1）的含量，除了总砷含量有不同的超标现象外，其他的检测结果均在标准要求的范围之内。其中，总铬、总铜、总锌、总镍、总铅和总镉含量分别比标准含量低64.44%、45.82%、37.32%、23.52%、49.02%和23.45%。

2.4 施肥现状简要分析

经分析（表6），25家大棚种植户中64%以上种植的茬口以春黄瓜、秋番茄为主，也有种植户茬口较多，全年大棚以叶菜类为主的。相对来说，所调查的同一个村庄的5个种植户的茬口均比较相近。经调研发现，本地区设施蔬菜种植户较为注重平衡施肥，85%以上种植户选择施用含有氮、磷、钾的三元复合肥，对菜地进行追肥;追肥的方式较为合理，基本上均是采用随水冲施，或者施叶面肥。底肥则是施用农家粪肥较多，65%以上种植户选择新鲜或未腐熟鸡粪、猪粪作底肥在春季一次性大量施入，不到35%的种植户会选择腐熟的商品有机肥。有机肥每667 m2全年的用量在7～10 t，但用生粪的占65%以上，而其中生鸡粪又占了80%左右。10%的种植户会选择商品优质有机肥和微生物菌肥作底肥，85%以上种植户选择施用含有氮、磷、钾的三元复合肥，98%以上种植户均使用随水冲施的形式进行追施，追肥种类以复合肥、冲施肥、水溶肥和桶装肥为主，少数农户会选择其中附加有微量元素和微生物菌肥的进行追施。追肥的量每667 m2一茬作物平均可达250 kg，其中黄瓜、番茄每7～10 d追施1次，每次每667 m2追20～30 kg水溶性较好的肥料。当地少数农户会选择整个大棚全部施用有机肥料，有的农户会选择“土方法”在蔬菜上进行喷施牛奶或黑糖来补充微量元素，或防治病虫害。

另外，据调查显示，在选择有机肥时种植户比较盲目，往往是根据当地农资部销售种类、种植户经济状况，而不是有目的地去选择正规厂家生产的各项指标均达标的有机肥产品。追肥时，追施的化学肥料数量偏多，追施次数较多。有30%左右种植户会因为时间紧或疏于管理，在追肥时每667 m2施用1袋，甚至2袋复合肥直接随水冲施。在选择复合肥的时候，也没能对应蔬菜生育时期进行科学选择高氮或高钾类型的复合肥。追肥频率一般为1周1次，或者5～7 d追施1次，这样都会造成肥料得不到合理利用，造成环境污染，经济效益也达不到期望值。另外，该区域蔬菜种植户开始慢慢接受使用微生物菌肥，但是具体的施用方法和施用量还需要进一步科学合理地指导。

3 讨论与结论

通常情况下，大棚薄膜阻挡了降水对土壤盐分的自然淋洗，提高了棚内空气和土壤的温度，加剧了盐分在土壤表层的累积，导致土壤板结，理化性状变差[10-11]。本试验调查结果显示，牧野区大棚菜地土壤质地较为良好，有机质含量处于中等偏低水平， 碱解氮含量处于中等水平，速效磷含量处于较高水平，速效钾含量处于极高水平，大棚菜地土壤的pH值在6.5左右，该区土壤均为非盐渍化土壤。调查中有20%的菜地属于重壤土，结合我们做的肥料本底调查，分析原因应该为小朱庄土壤质地偏黏重，而大棚种植户只是在近年来才开始注重有机肥的施用，而轻壤土菜地则应该多增加有机肥的施入。

该区域菜地有机质含量并不低，可能与大棚菜地连年增施有机肥有关。且种植户周边高校和科研院所较多，有机会获取到较新的知识和技术，因此，调查中发现生物有机肥也有农户在使用，且效果明显。磷钾水平普遍较高，这与种植户普遍注意到平衡施肥和补充底肥中的磷肥是分不开的。重视钾肥在每季作物上的投入，也说明种植户普遍知道钾肥的施入对蔬菜产量和品质的作用，速效钾含量的增加可能与设施蔬菜种植连年增施有机肥和化学肥料有关。除类金属总砷含量有不同的超标现象外，土壤中金属元素检测结果均在标准要求的范围之内。符合国家标准的生物有机肥，是可以达到补充养分，调节土壤理化性状，并且不会带入有害的副成分的。

结合施肥调查，我们为新乡地区设施蔬菜生产提出了几条施肥建议：一、应选择正规厂家生产的腐熟商品有机肥。有机肥作为底肥量要施足，施用量的多少要根据目标产量而定，目前结合本地的大棚生产水平和所测土壤平均为中等肥力水平，建议该地区蔬菜大棚中施用优质商品有机肥1 200 kg·667 m-2。二、追肥要得当，根据蔬菜生育时期选用与之匹配的含有氮、磷、钾的三元复合肥，追肥次数要得当，追肥量不能盲目。在底肥施足基础之上，实施水肥一体化施用适量化学肥料，并配之适宜的叶面肥，逐渐降低化学肥料追肥次数和数量。如果天气炎热，应在2次冲施肥中间增加1次适量灌水，这样可以延长2次追肥间隔时间，从而减少施肥次数。最后，在设施蔬菜地要注重有机质的补充和微生菌肥的施用，可以起到活化土壤的作用[12]。

对该调查区域的土壤养分及土壤性质的全面深入了解还需要进一步测定更多的指标，如土壤全氮、全磷、全钾和土壤中微生物和酶活性等。如果需要科学指导农户进行施肥，农业技术指导人员应该采用网格化分片管理，对田间作物实时追踪调查，并及时调整施肥方案。结合农业部提出到2020年，我国农业要实现“一控两减三基本”，其中提到要减少化肥、农药使用量，化肥、农药用量实现零增长的目标，我们要把新型肥料及施用技术、施用理念和其他栽培管理措施及病虫草害管理集合到一起[13]，把科学合理的综合栽培技术进行集成示范推广，为早日实现设施蔬菜的减肥、减药、高效、生态生产提供服务。

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