基于GIS的不同種植模式下涼州區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分分析

張生瑞，韓梅，袁政祥，張正鵬，王祎

（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅武威 733000）

基于GIS的不同種植模式下涼州區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分分析

張生瑞，韓梅，袁政祥，張正鵬，王祎

（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅武威 733000）

采用GPS定位取樣測試、ACIGIS軟件數(shù)據(jù)分析和地統(tǒng)計分析方法，對涼州區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了分析評價。結(jié)果表明，在0～20 cm表層土壤中，不同種植模式的氮、磷、鉀養(yǎng)分分布趨勢基本一致。種植番茄—架豆、番茄—辣椒電導(dǎo)率最大，為1.97 ms/cm；種植番茄—架豆鹽分最高，為11.9 g/kg；種植人參果CEC最大，為16.87%。在20～40 cm土壤中，種植番茄—辣椒電導(dǎo)率最高，為2.59 ms/cm；種植小乳瓜鹽分最大，其值為17.9 g/kg；種植人參果CEC最大，為19.94%。

日光溫室；土壤養(yǎng)分；種植模式；地統(tǒng)計學(xué)方法；涼州區(qū)

土壤是作物生長的基礎(chǔ)，土壤中有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、堿解氮含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，特別是速效氮、磷、鉀可供作物直接吸收利用，是作物所需的大量元素，其含量高低反映養(yǎng)分的供應(yīng)水平，直接影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)［1～3］。土壤肥力是以水、肥、氣、熱的物質(zhì)和能量為基礎(chǔ)的，是有關(guān)生態(tài)環(huán)境、土壤理化與生物特性的綜合反映［4］。為了掌握涼州區(qū)溫室土壤肥力狀況，我們采用定位取樣測試、ACIGIS 軟件數(shù)據(jù)分析和地統(tǒng)計分析方法，對涼州區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了評價，分析了不同種植模式下溫室土壤養(yǎng)分的變化情況，旨在為該地區(qū)蔬菜的優(yōu)質(zhì)、高效、安全生產(chǎn)及溫室土壤的可持續(xù)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 種植模式

涼州區(qū)日光溫室蔬菜種植主要有越冬一大茬、秋冬+冬春兩茬、三茬、四茬、多茬等多種茬口并存的結(jié)構(gòu)形式，生產(chǎn)品種主要為番茄、辣椒、西瓜、乳黃瓜（小乳瓜）、人參果等。本研究涉及的種植模式共17種，其中日光溫室一大茬作物主要進(jìn)行長周期深冬生產(chǎn)，主要種植品種有黃瓜、番茄、西葫蘆、辣椒、茄子、人參果等，一般是夏末秋初播種育苗，秋末冬初定植，深冬開始上市，翌年6、7月份結(jié)束，采收上市期為150～200 d；兩茬作物主要為秋冬茬和早春茬兩個茬口，主要種植模式有黃瓜—番茄、辣椒—番茄、番茄—架豆、葫蘆—辣椒、西瓜—辣椒、黃瓜—辣椒、茄子—西瓜等；多茬種植模式主要有一年四茬西瓜種植和速生葉菜（小菜）多茬種植，速生葉菜品種主要有西蘭花、油菜、綠蘿卜、紅蘿卜、芹菜、白菜、茼蒿等。

1.2 土樣采集

采用GPS定位（統(tǒng)一在溫室東南角定位）法采樣，記錄經(jīng)緯度，精確到0.1″［5］。土壤樣點(diǎn)布局充分考慮土壤類型和土地利用方式，在日光溫室發(fā)展早，規(guī)模大、分布較集中的高壩、發(fā)放、清水、金羊、武南、中壩、大柳、清源、四壩等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每0.67 hm21個采樣點(diǎn)，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)按發(fā)展時間和規(guī)模隨機(jī)采樣（圖1）。取樣時間為2013年4月，共采集土樣500個，采樣深度為0～20、20～40 cm。

圖1 涼州區(qū)日光溫室采樣點(diǎn)點(diǎn)位

1.3 樣品分析

土壤樣品分析采用《土壤分析技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。測試指標(biāo)為pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、鹽分、電導(dǎo)率、陽離子交換量（CEC）共8項，檢測方法和樣本數(shù)見表1。

表1 樣品檢測方法和測定樣本數(shù)

2 結(jié)果與分析

圖2 不同種植模式下日光溫室0～20 cm土層土壤養(yǎng)分分布趨勢

表2 不同種植模式下日光溫室0～40 cm土層土壤養(yǎng)分含量

圖3 不同種植模式下日光溫室20～40 cm土層土壤養(yǎng)分分布趨勢

由表2、圖2、圖3可見，在不同種植模式下，溫室0～20 cm土層土壤pH最高為7.62，表現(xiàn)在番茄—西瓜種植模式；最低為6.94，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式。電導(dǎo)率最高為1.97 ms/cm，表現(xiàn)在番茄—辣椒和番茄—架豆種植模式；最低為0.55 ms/cm，表現(xiàn)在多茬小菜種植模式。鹽分最高為11.9 g/kg，表現(xiàn)在番茄—架豆種植模式；最低為3.5 g/kg，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式。CEC最高為16.87%，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式；最低為6.19%，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式。有機(jī)質(zhì)最高為57.5 g/kg，表現(xiàn)在一大茬黃瓜種植模式；最低為37.6 g/kg，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式。堿解氮最高為360.6 mg/kg，表現(xiàn)在番茄—油麥菜種植模式；最低為172.8 mg/kg，表現(xiàn)在西葫蘆—架豆種植模式。有效磷最高為879 mg/kg，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式；最低為68.1 mg/kg，表現(xiàn)在西葫蘆—架豆種植模式。速效鉀最高為954 mg/kg，表現(xiàn)在一大茬小乳瓜種植模式；最低為189 mg/kg，表現(xiàn)在番茄—油麥菜種植模式。

溫室20～40 cm土層土壤中，土壤pH最高為7.62，表現(xiàn)在番茄—西瓜種植模式；最低為6.91，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式。電導(dǎo)率最高為2.59 ms/cm，表現(xiàn)在番茄—辣椒種植模式；最低為0.22 ms/cm，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式。鹽分最高為17.9 g/kg，表現(xiàn)在一大茬小乳瓜種植模式；最低為3.1 g/kg，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式。CEC最高為17.94%，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式；最低為9.12%，表現(xiàn)在黃瓜—辣椒種植模式。有機(jī)質(zhì)最高為60.8 g/kg，表現(xiàn)在番茄—西瓜種植模式；最低為38.1 g/kg，表現(xiàn)在花瓜—辣椒種植模式。堿解氮最高為360.6 mg/kg，表現(xiàn)在番茄—油麥菜種植模式；最低為134.9 mg/kg，表現(xiàn)在一年四茬西瓜種植模式。有效磷最高為705.6 mg/kg，表現(xiàn)在一大茬人參果種植模式；最低為118.3 mg/kg，表現(xiàn)在番茄—架豆種植模式。速效鉀最高為707 mg/kg，表現(xiàn)在一大茬小乳瓜種植模式；最低為247 mg/kg，表現(xiàn)在番茄—番茄種植模式和黃瓜—辣椒種植模式。

3 小結(jié)與討論

1）在日光溫室0～20 cm表層土壤中，不同種植模式下氮、磷、鉀養(yǎng)分分布趨勢基本一致，種植番茄—架豆、番茄—辣椒電導(dǎo)率最大，其值為1.97 ms/cm；種植番茄—架豆鹽分最高，為11.9 g/kg；種植人參果CEC最大，為16.87%。在20～40 cm土壤中，種植番茄—辣椒電導(dǎo)率最高，為2.59 ms/cm；種植小乳瓜鹽分最大，為17.9 g/kg；種植人參果CEC最大，為19.94%。

2）上述結(jié)果與農(nóng)戶的種植習(xí)慣有關(guān)。研究區(qū)農(nóng)戶在茬口安排上習(xí)慣或僅擅長種植1～2種蔬菜，連作頻繁，加劇了土壤鹽分的累積。如西瓜一年四茬種植模式，每茬定植時均施入大量農(nóng)家肥和化肥，造成土壤速效養(yǎng)分的大量剩余和積累。而兩茬種植模式中，追肥次數(shù)減少，且第2茬作物是在上茬作物的壟上定植，不增加基肥施入量，總體施肥量較大茬作物少。總的來看，一年兩茬和多茬種植模式基本實現(xiàn)了輪作倒茬，在一定程度上緩解了土壤養(yǎng)分的供需矛盾，促進(jìn)了作物對土壤養(yǎng)分的吸收利用，減緩了土壤鹽分的累積。

［1］孫波，趙其國.紅壤退化中的土壤質(zhì)量評價指標(biāo)及評價方法［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，1999，18（2）：118-128.

［2］LU C H，VAN ITTERSUM M K，RABBINGE R.Quantitativeassessment of resource-use efficient cropping systems：a case study for Ansai in the Loess Plateau of China［J］.European Journal of Agronomy，2003（19）：311-326.

［3］ANDREWS S S，KARLEN D I，CAMBARDELLA C A. The soilmanagement assessment framework：a quantitative soilquality evaluation method［J］.Soil Science Society of America Journal，2004（68）：1 945-1 962.

［4］王祎，蔡立群，張興嘉，等.清水縣耕層土壤主要養(yǎng)分空間分布與變異研究［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，47（5）：121-128.

［5］袁政祥，王祎.基于GIS的涼州區(qū)耕層土壤養(yǎng)分時空變化研究［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013（4）：28-30.

（本文責(zé)編：王建連）

Analysis of Soil Nutrients in Solar Greenhouse in Liangzhou District under Different Planting Patterns Based on GIS

ZHANG Sheng-rui，HAN Mei，YUAN Zheng-xiang，ZHANG Zheng-peng，WANG Yi
（Liangzhou District Agricultural Technology Extension Center，Lanzhou Gansu 733000，China）

Using GPS orientation sampling test，ACIGIS software data analysis and statistical analysis method，the soil nutrient status in solar greenhouse of liangzhou district are analyzed.The result shows that nitrogen，phosphorus and potassium nutrient distribution of different planting patterns in 0~20 cm of the surface soil almost the same.Planting tomatoes-green bean，tomato-pepper conductivity maximum，is 1.97 ms/cm；Planting tomatoes-green bean salinity maximum，is 11.9 g/kg；planting ginseng fruit CEC maximum，is 16.87%.In 20~40 cm soil，planting tomato and pepper conductivity maximum，is 2.59 ms/cm；planting small tender cucumber salinity maximum，is 17.9 g/kg；planting ginseng fruit CEC maximum，is 19.94%.

Solar greenhouse；Soil nutrients；Planting patterns；Statistical methods；Liangzhou district

S153.6

A

1001-1463（2015）01-0021-04

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.01.009

2014-09-02

張生瑞（1973—），男，甘肅武威人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。聯(lián)系電話：（0）15097016542。E-mail：gswwzsr@163.com

韓梅（1971—），女，甘肅靖遠(yuǎn)人，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。聯(lián)系電話：（0）18909358271。