設施菜地土壤基礎養分含量分析

梅沛沛　王永　郭衛麗　孫麗　劉振威　李新崢

摘 要：為了給設施蔬菜減量施肥提供依據，結合設施蔬菜種植戶施肥調研結果，以及室內土壤樣品測定結果，研究了新鄉市牧野區設施蔬菜地土壤基礎養分含量和施肥中存在的主要問題。結果表明，該區土壤質地良好，磷鉀豐富，氮含量中等，有機質缺乏，pH值約為6.5，為非鹽漬化土壤。除類金屬總砷含量有部分地塊超標外，土壤中其余金屬元素含量均未超標。選擇優質商品有機肥和微生物菌肥做為底肥的種植戶只占到10%，而選擇生糞的占65%以上。每茬作物化肥施用量可達250 kg·667 m-2。因此，建議該地區設施蔬菜種植施用優質商品有機肥1 200 kg·667 m-2，并逐漸降低化學肥料追肥次數和數量，不斷增加生物菌肥和有機水溶肥的施用。

關鍵詞：蔬菜;大棚;土壤養分;施肥現狀

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

設施栽培改變了傳統土壤環境，具有常年的高溫、高濕、無降水淋洗及高施肥、高產出、超強度利用等特點，是一種高度集約化的農業生產方式[1-2];同時，設施栽培還是一種農業生產措施和種植環境相對穩定的栽培方式，隨著種植年限的增長，土壤的養分狀況必然會發生相應變化。近年來隨著設施蔬菜種植的飛速發展，有關大棚種植土壤障礙因子的報道日漸增多[3-5]。近年來，設施菜地由于施用未腐熟的干雞糞或豬糞，給土壤中帶來額外污染物，設施中土壤理化性質隨栽培年限、管理水平和種植作物、輪作等，土壤肥力水平會發生變化[5-7]，而種植者的施肥水平和施肥習慣卻沒有發生太大的改變。因此，土壤肥力水平和施肥量及施肥方式方面逐漸出現了不和諧。通過系統調研當地大棚菜地施肥情況和室內測定的土壤基礎養分、pH值和鹽分、土壤重金屬元素含量等，為大棚黃瓜的科學、合理施肥提供理論指導，為進一步實施化學肥料減量、早日實現化肥用量零增長提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 問卷調查

對河南省新鄉市牧野區5個典型設施蔬菜種植村莊的25個大棚種植戶進行了肥料施用情況調查。所調查的各種植戶大棚面積均在700～1 500 m2之間。肥料調查詳見表1～3，文中均用代號來表示所調查種植戶。

1.2 土壤樣品采集

結合問卷調查對所調查種植戶的設施蔬菜地土壤進行取樣，采樣時間為2016 年11月中下旬，采樣時當季主要蔬菜品種為黃瓜、番茄、青菜等。每個大棚土壤樣品采用S形多點（6～15點）取樣法，土鉆分別采集耕層（0～20 cm）和20～40 cm混合土樣，混勻的鮮土用四分法留取1.0 kg 左右，裝入自封袋中，標記密封，帶回實驗室，及時放在樣品盤或牛皮紙等上，剔除雜質，攤成薄薄一層，室內通風處自然風干。風干后用木棒壓碎，分別過20目、60目、100目篩，混勻后用四分法留取一定量的土樣，分別標記1 mm、0.25 mm和0.149 mm土樣，分別裝袋，待測。施肥調查地塊與土壤取樣地塊一致，以便將來進行定點土壤取樣和施肥調查，監測土壤質量、施肥情況等的中、長期變化情況。

1.3 土壤樣品室內分析方法

用重鉻酸鉀法測定土壤有機質，用堿解擴散法測定土壤堿解氮，用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷，用火焰光度計法測定土壤速效鉀。用m水∶m土=2.5∶1，pH計法測定土壤pH值，用電導法測定土壤鹽分[7]。用元素分析儀（RCF-EDX18008）測定土壤中的主要金屬元素含量。

2 結果與分析

2.1 土壤主要基礎養分含量

由表4分析可知，牧野區大棚菜地土壤質地較為良好，經實驗室內實際測量出的數值呈現出輕壤土、中壤土和重壤土。其中輕壤占40%，中壤占40%，而重壤占20%。

總體上該區域菜地土壤有機質含量處于中等水平，0～20 cm土層有機質含量平均值為3.0%，20 cm以下土層有機質含量逐漸下降，平均值低于2.0%，處于低水平。就所調查的25個種植戶菜地土壤有機質平均水平來看，其中極低水平的占9.70%，低水平的占45.45%，中等水平占0.30%，高水平的有14.85%。

該區域菜地土壤總體上堿解氮含量處于中等水平，0～20 cm土層堿解氮平均值為62.32 mg·kg-1，20～40 cm土層堿解氮含量平均值達到38.72 mg·kg-1。25戶中極低的占9.92%，低水平的占32.82%，中等水平占53.43%，堿解氮含量處于高水平的有3.82%。

該區域菜地土壤總體上速效磷含量處于較高水平，0～20 cm土層速效磷平均值為37.24 mg·kg-1，20～40 cm土層速效磷含量平均值達到20.99 mg·kg-1。25戶中低水平的占12.21%，中等水平占12.98%，速效磷含量處于高水平的大棚達到77.10%。

該區域菜地土壤總體上速效鉀含量處于極高水平，0～20 cm土層速效鉀平均值為378.69 mg·kg-1，20～40 cm土層速效鉀含量平均值達到332.10 mg·kg-1。供試土壤中只有3.73%的速效鉀含量處于高水平，其余均是極高水平。

2.2 土壤pH值和鹽分含量

經對比0～20 cm和20～40 cm兩個土層大棚菜地土壤pH值，表層平均pH值為6.5，深層的為6.6，表層僅比深層平均低了0.1個單位（見表4）。而本地區糧食作物種植土壤的pH值在7.5左右。這說明了在長期種植蔬菜過程中，大量施用化學肥料及其他一些管理措施使土壤pH值有所下降。5個調查區域pH值之間的差異可能是各個地方大棚種植和施肥澆水管理措施和種植年限的不同而引起的。

從鹽分測定結果來看，0～20 cm土層土壤鹽分測定值66.8～385.4 mg·kg-1，20～40 cm的在67.6～380.2 mg·kg-1之間。2個土層間差異并不大，深層比表層的鹽分含量平均高出1.7個單位。總體來看，該區域所調查大棚的土壤均為非鹽漬化土壤。

2.3 土壤中主要金屬元素含量

依據溫室蔬菜產地環境質量評價標準HJ/ T333—2006[9]，對比表5中所示結果可以得出以下結論。標準中所提到的總鎘（0.30 mg·kg-1）、總砷（30 mg·kg-1）、總鉛（50 mg·kg-1）、總鉻（150 mg·kg-1）、總銅（50 mg·kg-1）、總鋅（200 mg·kg-1）和總鎳（40 mg·kg-1）的含量，除了總砷含量有不同的超標現象外，其他的檢測結果均在標準要求的范圍之內。其中，總鉻、總銅、總鋅、總鎳、總鉛和總鎘含量分別比標準含量低64.44%、45.82%、37.32%、23.52%、49.02%和23.45%。

2.4 施肥現狀簡要分析

經分析（表6），25家大棚種植戶中64%以上種植的茬口以春黃瓜、秋番茄為主，也有種植戶茬口較多，全年大棚以葉菜類為主的。相對來說，所調查的同一個村莊的5個種植戶的茬口均比較相近。經調研發現，本地區設施蔬菜種植戶較為注重平衡施肥，85%以上種植戶選擇施用含有氮、磷、鉀的三元復合肥，對菜地進行追肥;追肥的方式較為合理，基本上均是采用隨水沖施，或者施葉面肥。底肥則是施用農家糞肥較多，65%以上種植戶選擇新鮮或未腐熟雞糞、豬糞作底肥在春季一次性大量施入，不到35%的種植戶會選擇腐熟的商品有機肥。有機肥每667 m2全年的用量在7～10 t，但用生糞的占65%以上，而其中生雞糞又占了80%左右。10%的種植戶會選擇商品優質有機肥和微生物菌肥作底肥，85%以上種植戶選擇施用含有氮、磷、鉀的三元復合肥，98%以上種植戶均使用隨水沖施的形式進行追施，追肥種類以復合肥、沖施肥、水溶肥和桶裝肥為主，少數農戶會選擇其中附加有微量元素和微生物菌肥的進行追施。追肥的量每667 m2一茬作物平均可達250 kg，其中黃瓜、番茄每7～10 d追施1次，每次每667 m2追20～30 kg水溶性較好的肥料。當地少數農戶會選擇整個大棚全部施用有機肥料，有的農戶會選擇“土方法”在蔬菜上進行噴施牛奶或黑糖來補充微量元素，或防治病蟲害。

另外，據調查顯示，在選擇有機肥時種植戶比較盲目，往往是根據當地農資部銷售種類、種植戶經濟狀況，而不是有目的地去選擇正規廠家生產的各項指標均達標的有機肥產品。追肥時，追施的化學肥料數量偏多，追施次數較多。有30%左右種植戶會因為時間緊或疏于管理，在追肥時每667 m2施用1袋，甚至2袋復合肥直接隨水沖施。在選擇復合肥的時候，也沒能對應蔬菜生育時期進行科學選擇高氮或高鉀類型的復合肥。追肥頻率一般為1周1次，或者5～7 d追施1次，這樣都會造成肥料得不到合理利用，造成環境污染，經濟效益也達不到期望值。另外，該區域蔬菜種植戶開始慢慢接受使用微生物菌肥，但是具體的施用方法和施用量還需要進一步科學合理地指導。

3 討論與結論

通常情況下，大棚薄膜阻擋了降水對土壤鹽分的自然淋洗，提高了棚內空氣和土壤的溫度，加劇了鹽分在土壤表層的累積，導致土壤板結，理化性狀變差[10-11]。本試驗調查結果顯示，牧野區大棚菜地土壤質地較為良好，有機質含量處于中等偏低水平， 堿解氮含量處于中等水平，速效磷含量處于較高水平，速效鉀含量處于極高水平，大棚菜地土壤的pH值在6.5左右，該區土壤均為非鹽漬化土壤。調查中有20%的菜地屬于重壤土，結合我們做的肥料本底調查，分析原因應該為小朱莊土壤質地偏黏重，而大棚種植戶只是在近年來才開始注重有機肥的施用，而輕壤土菜地則應該多增加有機肥的施入。

該區域菜地有機質含量并不低，可能與大棚菜地連年增施有機肥有關。且種植戶周邊高校和科研院所較多，有機會獲取到較新的知識和技術，因此，調查中發現生物有機肥也有農戶在使用，且效果明顯。磷鉀水平普遍較高，這與種植戶普遍注意到平衡施肥和補充底肥中的磷肥是分不開的。重視鉀肥在每季作物上的投入，也說明種植戶普遍知道鉀肥的施入對蔬菜產量和品質的作用，速效鉀含量的增加可能與設施蔬菜種植連年增施有機肥和化學肥料有關。除類金屬總砷含量有不同的超標現象外，土壤中金屬元素檢測結果均在標準要求的范圍之內。符合國家標準的生物有機肥，是可以達到補充養分，調節土壤理化性狀，并且不會帶入有害的副成分的。

結合施肥調查，我們為新鄉地區設施蔬菜生產提出了幾條施肥建議：一、應選擇正規廠家生產的腐熟商品有機肥。有機肥作為底肥量要施足，施用量的多少要根據目標產量而定，目前結合本地的大棚生產水平和所測土壤平均為中等肥力水平，建議該地區蔬菜大棚中施用優質商品有機肥1 200 kg·667 m-2。二、追肥要得當，根據蔬菜生育時期選用與之匹配的含有氮、磷、鉀的三元復合肥，追肥次數要得當，追肥量不能盲目。在底肥施足基礎之上，實施水肥一體化施用適量化學肥料，并配之適宜的葉面肥，逐漸降低化學肥料追肥次數和數量。如果天氣炎熱，應在2次沖施肥中間增加1次適量灌水，這樣可以延長2次追肥間隔時間，從而減少施肥次數。最后，在設施蔬菜地要注重有機質的補充和微生菌肥的施用，可以起到活化土壤的作用[12]。

對該調查區域的土壤養分及土壤性質的全面深入了解還需要進一步測定更多的指標，如土壤全氮、全磷、全鉀和土壤中微生物和酶活性等。如果需要科學指導農戶進行施肥，農業技術指導人員應該采用網格化分片管理，對田間作物實時追蹤調查，并及時調整施肥方案。結合農業部提出到2020年，我國農業要實現“一控兩減三基本”，其中提到要減少化肥、農藥使用量，化肥、農藥用量實現零增長的目標，我們要把新型肥料及施用技術、施用理念和其他栽培管理措施及病蟲草害管理集合到一起[13]，把科學合理的綜合栽培技術進行集成示范推廣，為早日實現設施蔬菜的減肥、減藥、高效、生態生產提供服務。

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