不同種植年限日光溫室土壤養分變化規律研究

摘 要：通過田間調查與取樣分析相結合的方法研究了日光溫室的種植年限對土壤硝酸鹽和土壤肥力的影響規律。結果表明，壽光日光溫室土壤硝酸鹽含量普遍較高，并且種植年限在1—6年內隨著種植年限的增加含量逐漸增加，在0—60cm土層的空間分布是從上到下含量逐漸降低，表層積聚嚴重。日光溫室土壤速效N、P、K含量變化受施肥量影響很大，也隨種植年限的增加逐漸提高，從而導致40—60cm土壤速效N、P、K明顯增加，對生態環境存在潛在威脅。日光溫室土壤有機質含量隨年限增加而迅速增加，但當超過一定年限(5年)時，其土壤有機質含量變化較小；在本試驗條件下，日光溫室栽培中土壤有機質含量尚未達到一級菜田土的標準。

關鍵詞：日光溫室；種植年限；土壤硝酸鹽；土壤養分

中圖分類號：S625.5⁺4 文獻標識號：A 文章編號：1001—4942(2010)09—0056—04

日光溫室蔬菜栽培可以通過人為控制小氣候，使作物在較適宜的環境中生長，做到常年生產，達到高產。但最近幾年來，日光溫室蔬菜栽培在迅速發展過程中也遇到許多問題。由于日光溫室特殊的覆蓋結構，蔬菜種植品種單一，化肥過量投入，使其內部生態環境，尤其是土壤理化性狀發生很大變化，導致土壤次生鹽漬化、土壤酸化、地下水硝酸鹽污染等。本試驗以壽光市圣城街道東玉村日光溫室蔬菜地為研究對象，于2007年5月、11月和2008年3月分別采集土壤樣品，分析不同種植年限設施栽培下的土壤養分狀況，旨在找出合理配置肥、水的方法，在保證溫室作物豐產優質的前提下，保持土壤肥力和地下水質量的相對穩定。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

在對壽光市圣城街道東玉村蔬菜日光溫室保護地詳細調查的基礎上，于2007年5月、11月和2008年3月，選擇種植年限為1-3年、4—6年和7—10年蔬菜日光溫室保護地，分0—20cm、20—40cm、40—60cm 3個層次采集土壤樣品，每個年限選擇3個日光溫室。

l.2 試驗方法

土壤養分N、P、K含量的測定采用常規分析方法；土壤NO^－₃含量的測定采用0.01mol／L氯化鈣溶液浸提與流動注射分析儀測定。

2 結果與分析

2.1 不同種植年限土壤有機質含量的變化

由圖1可以看出，日光溫室栽培中由于常年增施有機肥，致使土壤有機質含量隨著年限的增加，且在種植的前5年增加幅度較大，隨后土壤有機質含量趨于穩定。但種植4—6年的日光溫室，其土壤有機質含量也僅為2.4％左右，未達到肥沃菜園土壤有機質含量4％—5％的標準，其主要原因為日光溫室內施用的有機肥以雞糞、豬糞為主，這類肥料速效性養分含量多，纖維素半纖維素含量較少，分解速度較快，對土壤腐殖質的貢獻較小；同時，日光溫室土壤溫度較高，土壤微生物活動旺盛，也加速了土壤有機質的分解。

2.2 不同種植年限土壤硝酸鹽含量的變化

從圖2看出，3次采樣都呈現相似的規律。除2007年5月0—40cm土層中種植年限為7—10年比4—6年的土壤硝酸鹽含量稍高外，以種植年限4—6年的土壤硝酸鹽含量最高，這與施肥量關系密切。4—6年日光溫室土壤營養狀況相對較好，產量較高，施肥量較大；而7—10年的日光溫室由于種植年限較長，日光溫室內的土壤環境較差、病蟲害增多、農民對其投入相應減少。

另外，比較不同種植年限日光溫室0—20cm、20—40cm、40—60cm土壤的硝酸鹽含量可以看出，表層土壤硝酸鹽累積比較嚴重，0—20cm土層中硝酸鹽含量最高，20—40cm土層其次，40—60cm土層的硝酸鹽含量最低。一般蔬菜作物的根系較淺，主要分布在0—40cm土壤中，菜地40cm以下土壤養分難以被作物吸收利用，特別是土壤中的硝酸鹽易于淋失，會隨灌水淋洗到土壤深層，污染地下水。

從3次采樣的分析結果看出，在蔬菜生長旺盛期(2008年3月)，由于蔬菜從土壤中吸收大量氮素營養，使土壤中硝酸鹽含量相對較低。2007年11月蔬菜正處于苗期，因種植作物前施入大量氮肥作為基肥，而此時蔬菜根系活力較弱、吸收氮素較少，同時灌溉量小、蒸發量大導致硝酸鹽向表層土壤富集，造成這個時期的土壤硝酸鹽含量較高。

2.3 不同種植年限土壤有效氮含量的變化

從圖3可以看出，隨著種植年限的增加各土層土壤有效氮含量增加。在作物生長旺期(2008年3月)，根系吸收較多的氮素營養，致使土壤有效氮含量較低。

2.4 不同種植年限土壤速效磷含量的變化

從表1看日光溫室表層(0—20cm)土壤速效磷含量開始隨著種植年限增加而增加，但是到達一定年限后，含量變化不再明顯，尤其是2007年5月和2007年11月4—6年限和7—10年限日光溫室速效磷含量差異很小；但是在作物生長旺季(2008年3月)則表現明顯遞增規律，這可能與作物生長時期磷素形態轉化和施肥方式有關。因為磷肥施入土壤后，大部分轉化為作物難以利用的難溶性磷，再隨著土壤中磷素形態的轉化而逐漸釋放出來。20—40cm、40—60cm土壤速效磷含量明顯低于0—20cm土壤，并且含量隨年限增加而呈現明顯遞增趨勢，說明在設施栽培條件下，大量施用肥料使土壤亞表層速效磷不斷積累。因此應考慮日光溫室土壤速效磷積累對生態環境造成的潛在威脅。

2.5 不同種植年限土壤速效鉀含量的變化

從表2可以看出，日光溫室土壤速效鉀含量很高，是因為當地大量施用有機肥并在追肥時重施鉀肥，致使在作物收獲后或生長后期(2007年5月)土壤速效鉀含量仍然較高。2007年11月和2008年3月0—20 cm和20—40cm土壤速效鉀含量在1—6年種植年限內逐漸增加，但是到7—10年限時不再增加甚至有所降低。40—60cm土壤的速效鉀含量則明顯隨著種植年限的增加而增高，說明在當地的施肥管理水平下部分速效鉀淋失到深層土壤并逐漸積累，不利于作物的吸收。

3 結論

3.1 日光溫室土壤有機質含量隨年限增加而迅速增加，但當超過一定年限(5年)時，其土壤有機質含量變化較小。本試驗條件下，日光溫室栽培中土壤有機質含量不高，尚未達到一級菜田土壤標準。

3.2 種植1—6年的日光溫室土壤硝酸鹽含量隨著種植年限的延長呈增加的趨勢，并呈現明顯的表層集聚的現象。0—20cm和20—40cm土壤硝酸鹽含量受施肥的影響隨種植年限的增加變化較大、種植年限4—6年的土壤硝酸鹽含量高達236.7mg／kg，比1—3年增加近1倍。

3.3 日光溫室土壤速效N、P、K含量變化受施肥量影響很大，種植年限4—6年0—20cm和20—40cm土壤速效氮、磷、鉀含量是1—3年的1.5—1.8倍。從而導致40—60cm土壤速效N、P、K明顯增加，對生態環境存在潛在威脅。