我國主要菜區(qū)耕層土壤鹽分總量及離子組成

黃紹文， 高 偉， 唐繼偉*， 李春花

(1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所， 農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室， 北京 100081；2 天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所， 天津 300380)

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我國主要菜區(qū)耕層土壤鹽分總量及離子組成

黃紹文1， 高 偉2， 唐繼偉1*， 李春花1

(1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所， 農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室， 北京 100081；2 天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所， 天津 300380)

主要菜區(qū)； 栽培方式； 土壤鹽分； 鹽分離子組成

雖然各地菜田土壤鹽分及離子組成特征有許多相似之處，由于生態(tài)條件、 栽培方式、 栽培制度、 施肥等方面的差異，其土壤鹽分及離子組成狀況并不一致。為此，2013年國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系開展了全國主要菜區(qū)土壤鹽分及離子組成狀況的普查工作，為全國主要菜區(qū)肥料資源合理配置和開展測土配方施肥提供了基礎(chǔ)，對于我國蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。

1　材料與方法

1.1土壤樣品采集

表1　不同地區(qū)不同栽培方式菜田土壤樣品數(shù)目

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall.

1.2土壤樣品分析

土壤pH 用2.5 ∶1水土比，酸度計法測定[15]。

1.3土壤鹽分分級指標

菜田土壤鹽分總量、 氯化物含量和硫酸鹽含量分級參考標準見表2[9-10, 16]。

表2　菜田土壤鹽化分級參考指標

1.4數(shù)據(jù)處理

本研究采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。

1)全國主要菜區(qū)溫室土壤樣本數(shù)大于10個的區(qū)域為北方3個地區(qū)(東北、 華北和西北)，大棚土壤樣本數(shù)大于10個的區(qū)域為東北、 華北、 華中和華東4個地區(qū)，本研究7個區(qū)域露地土壤樣本數(shù)均大于10個(表1)。對不同栽培方式下區(qū)域的土壤樣本數(shù)小于10個的各測試項目不做統(tǒng)計。

2)土壤某一鹽化水平的比例指某一鹽化水平下土樣數(shù)占總土樣數(shù)的百分數(shù)。

3)土壤某一鹽分離子比例=某一鹽分離子含量/鹽分總量×100%[17]。

2　結(jié)果與分析

2.1不同栽培方式菜田土壤鹽分及離子組成狀況

表3　不同栽培方式菜田土壤鹽分總量和電導(dǎo)率的統(tǒng)計特征值

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示不同栽培方式間差異顯著Values followed by different letters in a column are significantly different among the land use patterns (P<0.05).

表4　不同栽培方式菜田土壤鹽化分級的頻率分布(%)

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall.

土壤電導(dǎo)率與鹽分總量的變化趨勢相同，因此土壤含鹽量高低可以通過土壤電導(dǎo)率來衡量。從表3可以看出，設(shè)施菜田土壤電導(dǎo)率均顯著高于露地菜田土壤。溫室和大棚土壤電導(dǎo)率分別平均為494.7和510.2 μS/cm，較露地土壤(平均219.1 μS/cm)均高1.3倍。為進一步明確菜田土壤電導(dǎo)率與鹽分總量的關(guān)系，通過回歸分析建立了土壤EC(x)與鹽分總量(y)關(guān)系模型，其函數(shù)表達式如下:

y= 0.6454+0.0029x

(n= 501，r= 0.83**)

r值顯示土壤電導(dǎo)率與鹽分總量之間幾近直線相關(guān)，可用EC來估算菜田土壤鹽分狀況。根據(jù)菜田土壤鹽分總量分級標準，利用全國主要菜區(qū)土壤鹽分總量與EC關(guān)系模型，可估算出菜田土壤EC分級參考指標(表5)。

表5　基于全國主要菜區(qū)土壤EC(x)與鹽分總量(y)關(guān)系模型計算的菜田土壤EC值

據(jù)報道，當電導(dǎo)率達到0.5 mS/cm時，茄果類蔬菜作物的正常生長就會受到抑制[8, 18]。而本研究已有34.9%的設(shè)施菜田土壤電導(dǎo)率達0.5 mS/cm(露地菜田土壤為6.0%)，已有8.9%的設(shè)施菜田土壤電導(dǎo)率達1.5 mS/cm以上(中度鹽化以上水平)，如不加以控制，勢必給設(shè)施蔬菜生產(chǎn)造成更為嚴重以及更大范圍的危害。

2.1.2不同栽培方式菜田土壤鹽分離子組成狀況

表6　不同栽培方式菜田土壤各鹽分離子含量及比例

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同行數(shù)值后不同字母表示不同栽培方式間差異顯著Values followed by different letters in a row are significantly different among the land use patterns (P<0.05).

表7　不同栽培方式菜田土壤氯化物含量分級的頻率分布(Cl-, %)

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall.

表8　不同栽培方式菜田土壤硫酸鹽含量分級的頻率分布, %)

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall.

表9　不同栽培方式菜田土壤鹽分離子含量(x)與鹽分總量(y)間的關(guān)系模型

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall； 括號內(nèi)為相關(guān)系數(shù)Inside brackets are thervalues; **—P<0.01.

表10　不同栽培年限設(shè)施蔬菜土壤鹽分總量及各鹽分離子含量(g/kg)

2.2不同區(qū)域菜田土壤鹽分及離子組成狀況

表11　菜田不同栽培方式下不同地區(qū)土壤鹽分總量及各鹽分離子含量(g/kg)

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同行數(shù)值后不同字母表示同一栽培方式下不同區(qū)域間差異顯著Values followed by different letters in a row are significantly different among different regions under the same land use pattern (P<0.05).

表12　菜田不同栽培方式下不同區(qū)域土壤各鹽分離子比例(%)

注(Note): GHW—溫室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall.

3　討論

3.1菜田土壤鹽分總量變化特征

3.2菜田土壤鹽分離子組成變化特征

3.3設(shè)施菜田土壤鹽分積累的年際變化特征

4　結(jié)論

1) 溫室和大棚菜田與露地菜田相比，土壤鹽分總量平均高69.3%； 設(shè)施菜田土壤鹽分總量居于輕度鹽化水平的比例為38.2%，而露地菜田土壤普遍處于非鹽化水平。

致謝: 土壤樣品采取由國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系各綜合試驗站站長負責，其他崗位專家參與并給予了指導(dǎo)，在此一并感謝。

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Total salt content and ion composition in tillage layer of soils in the main vegetable production regions of China

HUANG Shao-wen1, GAO Wei2, TANG Ji-wei1*, LI Chun-hua1

(1KeyLaboratoryofPlantNutritionandFertilizer,MinistryofAgriculture/InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China; 2TianjinInstituteofAgriculturalResourcesandEnvironment,Tianjin300192,China)

main vegetable production regions; land use patterns; soil total salt; salt ion composition

2015-01-07接受日期: 2015-03-24網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-12-08

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-25-C-11)； 國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0201000)； 公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201203095)資助。

黃紹文(1964—)， 男， 湖南桃源人， 博士， 研究員， 博士生導(dǎo)師， 主要從事蔬菜營養(yǎng)與高效安全施肥研究。

Tel: 010-82108662, E-mail: huangshaowen@caas.cn。高偉與第一作者同等貢獻 E-mail: vivigao2002@163.com

Tel: 010-82108662, E-mail: tang-jiwei@163.com

S606+.1； S155.4+1

A

1008-505X(2016)04-0965-13