設施蔬菜地土壤鈣素營養狀況分析

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2025）07-0046-05

DOI： 10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.07.008

Analysis of Soil Calcium Nutritional Statusin Facility Vegetable Fields

WU Yiqun， LIN Cheng， YAN Mingjuan*，WANG Huangping （Institute ofResources，Environment and Soil Fertilizer，Fujian Academy ofAgricultural Sciences， Fuzhou 350003， China）

Abstract： To investigate the efect of long-term vegetable production on soil calcium nutrition status，a survey andanalysis wasconducted on15 plots of long-term vegetable production distributed in diferent regions of Fujian. The research results showed that the exchangeable calcium content was 256-923mg/kg （with an average of 608 mg |k_?? g）and 20.00% belonged to low levels，and 80.00% of soil calcium nutrition belonged to medium levels，without high levels.There was a highly significant negative correlation betweensoil exchangeable calcium content and pH.There was a highly significant positive correlation between soil exchangeable calcium content and organic matter.There was a negativecorrelation between soil exchangeable calcium content and available potasium，available phosphorus，and available nitrogen.The soil pHand organic matter were the main factors affecting the effectiveness of soil calcium nutrition.

Keywords：Soil exchangeable calcium;physicochemical properties; facility vegetables; correlation

鈣是植物除氮、磷、鉀外的第四大營養元素，對植物的生長起到至關重要的作用。鈣是細胞膜的重要組成部分，具有穩定細胞膜的作用，同時鈣也是一種重要的信號分子，能夠對植物生長發育及對環境脅迫進行調控。蔬菜尤其是番茄、辣椒、花生等喜鈣作物，在整個生長發育過程中對鈣的需求量很大，缺鈣會引發不同的缺素癥，如番茄臍腐病和花生空枇等，還會影響作物產量、品質和耐貯性3-5]。土壤中的鈣是植物吸收鈣的主要來源，土壤中交換性鈣的含量代表土壤能夠提供的鈣素營養潛力。交換性鈣依靠電性吸附在土壤膠體表面，其含量不僅受到土壤中全鈣含量的影響，還受到土壤酸堿度及其它元素含量的影響[-8。因此，分析交換性鈣含量及與其它土壤理化性狀之間的關系，能夠為合理施用鈣肥與土壤鈣素營養狀況的改善提供依據。

本文以長期種植番茄的設施蔬菜地為研究對象，通過調查土壤中交換性鈣的含量，并分析其與土壤pH、有機質、氮磷鉀養分之間的相關關系，探尋影響設施蔬菜地土壤鈣素營養狀況的主要因素，為設施蔬菜鈣素營養管理提供參考依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

以分布在福建不同區域15個長期種植番茄的溫室大棚地塊為調查對象，均為溫室大棚地塊，為了防止當季施肥對土壤養分的影響，統一在番茄收獲后10d左右，采集 20cm 表層土樣進行檢測分析。

每個樣點采用“S\"形路線進行混合采樣，每個混合樣至少包含5個采樣點，且每個采樣點處于同一個地塊內，混樣點土樣采集好后現場混勻，并采用四分法留約 1kg 樣品進行檢測分析。

1.2檢測方法

土壤基本理化性狀參照《土壤農化分析》進行測定。交換性鈣采用乙酸銨浸提-EDTA絡合滴定法測定； pH 采用 1：2.5 土水質量比浸提-電位法測定；有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定；堿解氮采用NaOH浸提-堿解擴散法測定；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定。對土壤交換性鈣 ?pH 、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀等理化性狀進行檢測與分析；然后通過獲得的數據以皮爾遜相關系數法建立土壤交換性鈣含量與其它理化性狀之間的線性關系，獲得相關系數 R ，正值表示正相關，負值表示負相關；根據樣本數 n=15 ，統計兩者相關顯著性， R_0，05 表示顯著相關， R_0.01 表示極顯著相關，進而分析影響土壤交換性鈣含量的主要因素。

1.3 數據處理

采用Excel2019整理數據，SPSS27.0軟件對相關數據進行統計分析。

2結果與分析

2.1蔬菜地土壤理化性狀

根據福建省地方標準《耕地地力提升與保持技術規范》（DB35/T1836—2019）對調查區域的土壤進行評價。調查區域土壤理化性狀見表1，由表知，土壤交換性鈣含量為 256～923mg/kg ，平均為 608mg/kg ，處于中量水平，略高于福建省耕地土壤交換性鈣的平均值 （519mg/kg）^[6] 且含量為 400～1000mg/kg 中量水平的占比 80.00% ，說明多數設施蔬菜地土壤并非鈣素營養元素缺乏的土壤。

調查區域的土壤 ΔpH 為 4.79～6.13 ，平均為5.35，66.67% 屬于酸性水平 （4.5～5.5），33.33%（5.6～6.5） 屬于弱酸性水平，本研究中的調查地塊種植蔬菜年限均超過5年，土壤存在酸化的趨勢。大量研究表明土壤酸化是設施栽培過程中普遍存在的障礙因子[，隨著種植年限的增加，土壤酸化的趨勢越明顯I。調查區域的土壤有機質含量為 17.62～29.37g/kg ，平均 24.05g/kg，10-20 g/kg 中量水平占比 13.33% ，大于 20g/kg 高量水平占比86.67% ，這可能與所調查地塊土壤相對肥沃及蔬菜生產過程中菜農配合施用有機肥等因素有關。

表1顯示，堿解氮含量為 91.25～158.78mg/kg 平均為 119.29mg/kg ，其中 100～200mg/kg 中量水平占比73.33% ；有效磷含量為 43.36～257.69mg/kg ，平均為109.49mg/kg ，全部都處于高量水平（大于 25mg/kg） ；速效鉀含量為 123.37～337.36mg/kg， 平均為 214.17mg/kg 大于 150mg/kg ，高量水平占比 86.67% 。由于人們習慣施用等比例的三元復合肥，造成土壤中有效磷含量全部超過高量水平，不僅浪費肥料，而且會增加水體富營養化的風險。調查地塊長期種植番茄，番茄生長后期往往大量施用高鉀肥料，造成土壤中鉀的含量不斷累積，而鉀與鈣存在明顯的拮抗作用，將會降低植物對鈣的吸收利用[3]。

表1調查區域土壤理化指標

Table1 The soil physicochemical properties in investigationarea

2.2土壤交換性鈣含量與其它理化指標的相關性

相關關系是一個指標受其它因素變化影響的程度。土壤交換性鈣含量與其它理化指標之間的相關關系見表2。由表2可知，隨著 pH 、有機質含量的提高，交換性鈣含量隨之增加，土壤交換性鈣與 pH 及有機質之間的相關關系分別為 （R_0.01=0.824） 和 （R_0.01=0.813） ，差異都達到了極顯著水平。研究表明，土壤中 pH 為 5.5～6.5 時土壤交換性鈣含量最高[4，當 pH 值進一步下降，土壤中的正電荷 （H⁺，Al³⁺） 增加，降低了土壤對鈣的吸附，從而導致鈣等鹽基離子的淋失，進而造成土壤中鈣含量下降[I5，特別是在酸性砂質土壤上。調查區域土壤 66.67% 的 pH 低于5.5，酸化是造成土壤鈣有效性下降的原因之一，這與黃連喜等7對耕地土壤調查的結果相似。土壤 pH 與有機質存在顯著正相關，大量研究表明，有機肥的施用不僅能提高土壤中有機質的含量，而且可以提高土壤 pH^[18-19] ，本研究中土壤交換性鈣含量與有機質之間也達到了極顯著正相關水平，因此，增加菜地土壤有機肥的施用是提高土壤中鈣有效性的重要手段。

隨著堿解氮、有效磷、速效鉀含量增加，土壤交換性鈣含量呈下降趨勢，交換性鈣含量與堿解氮 （R=-0.263） ！有效磷 （R=-0.344） 、速效鉀 （R=-0.226） 都表現出負相關，但均未達到顯著水平。研究表明，大量施用氮磷鉀肥的情況下， NH₄⁺ 和 K⁺ 可將土壤膠體上的鈣離子交換下來，導致土壤交換性鈣的含量降低，而磷會增加土壤中鈣的固定，降低鈣的有效性[20-23]。然而本研究雖然發現土壤交換性鈣含量與土壤氮磷鉀含量存在負相關關系，但是差異都未達到顯著水平，這可能與調查地塊本底鈣含量不同造成的，因此，需要針對具體地塊布置不同梯度的試驗進一步明確土壤中氮磷鉀養分含量的變化對土壤中交換性鈣含量的影響。

土壤中交換性鈣含量并不能直接決定植物對鈣的吸收積累24，植物對鈣的吸收不僅與土壤中鈣的含量有關，還與土壤中其它元素含量有關2，特別是土壤中鉀的含量。陳竹君等2對陜西關中主要蔬菜栽培基地的研究表明，日光溫室栽培下大量施用鉀肥是土壤鈣離子飽和度及 Ca/K 和 Mg/K 比例降低的主要原因。本調查中雖然有80.00% 的土壤交換性鈣含量為中量水平，但是由于鈣與鉀之間存在明顯的拮抗作用，鉀肥的大量施用會降低植物對鈣的吸收2。然而，施用鉀肥不僅能夠提高作物產量，而且在改善作物品質方面有著重要作用，在番茄種植過程中，農戶往往大量施用鉀肥，造成土壤中鉀元素大量積累。本調查中 86.67% 土壤有效鉀含量達到高量水平，將會一定程度上影響作物對鈣的吸收利用，從而引發番茄、辣椒等臍腐病的發生[28]。

表2土壤交換性鈣含量與其它理化性狀之間的相關性 Table2Thecorrelationbetweensoil exchangeablecalcium contentandotherphysicochemicalproperties

注：\"*”表示相關性達到顯著水平（ Plt;0.05 ）；\"**”表示相關性達到極顯著水平（ Plt;0.01 ）。

3小結與展望

由于設施蔬菜經濟價值高，菜農為追求高產往往大量施用化肥，本研究中 73.33% 土壤有效氮磷鉀為中量水平以上，特別是有效磷含量 100% 為高量水平；土壤pH平均為 5.35，66.67% 屬于酸性水平較高的土壤，說明長期種植蔬菜的地塊土壤在大量化肥的影響下，土壤酸化趨勢明顯。土壤中交換性鈣含量與 pH 呈極顯著正相關關系，因此防止土壤酸化是提高土壤中鈣有效性的重要途徑。氮磷鉀肥大量施用，是造成土壤酸化的主要原因[29-3I，尤其氮肥，不同氮肥類型對土壤酸化影響的程度不同，影響從大到小依次為硫酸銨、硝酸銨、尿素、緩釋尿素、碳酸氫銨32，因此，肥料使用上盡量避免施用硫酸銨和硝酸銨。施用有機肥能夠提升土壤的緩沖性能，緩解土壤酸化的作用已成為共識[33-35]，但由于其效果偏慢，而且需要大量的施用才能改變土壤酸化的趨勢，因此，對于已經明顯酸化 （_pHlt;5.5） 的土壤可以通過合理施用石灰、白云石粉、特貝鈣、鈣鎂磷肥等含鈣調理劑，其主要成分為CaO、CaCO₃ 和 Ca（OH）₂ ，不僅能夠增加土壤中鈣的含量[36-37，還能夠快速提高土壤 pH ，提升土壤中鈣的有效性。

要提高作物對鈣的吸收利用，不僅要提高土壤中交換性鈣的含量，同時還要進行合理的養分施用管理，建議在長期大量施用鉀肥的地塊，在蔬菜非高需鉀生育期，適當降低鉀肥的施用，并且通過根外追肥的形式加施鈣肥，降低由于鈣素缺乏造成的生理性病害[38。鈣主要通過木質部向上運輸，依賴蒸騰作用隨水分分配到植物各個部位[27，設施栽培條件下，棚內濕度大，作物蒸騰量小，土壤隨灌溉情忽高忽低，這些因素都有可能降低作物對鈣的吸收[39。因此，在設施蔬菜種植過程中，不僅要關注土壤中鈣的有效性，還需要通過合理的水肥氣熱管理，提高植株對鈣的利用率。

參考文獻：

[1]THORK.Calcium-nutrient and messenger [J].FrontiersinPlant Science，2019，10：440.

[2]陳明昌，許仙菊，張強，等.磷、鉀與鈣配合對保護地番茄鈣吸收的影響[J].植物營養與肥料學報，2005（2）：236-242.

[3]李美寧，危常州，朱齊超，等.不同施鈣措施對加工番茄臍腐病發生率及產量品質的影響[J].石河子大學學報（自然科學版），2013，31（2）： 133-136.

[4]吳共鳴，劉光華，周國強，等.鈣和ARC 菌劑對土壤養分和酶活性及花生產量的影響[J].華北農學報，2024，39（6）：125-134.

[5]楊超，呂建，李闊，等.鈣肥在番茄上的應用[J].長江蔬菜，2024（15）： 69-71.

[6]黃文卿，程金，張世昌，等.福建省耕地土壤交換性鈣空間分布特征及影響因子分析[J].土壤通報，2023，54（4）：848-855.

[7]黃鵬武，吳倩倩，趙麗芳，等.無機調理劑配施有機肥治理酸化土壤的長效性研究 [J].浙江農業學報，2025，37（4）：858-868.

[8]洪國勝.土壤酸化原因、阻控技術及改良策略分析[J].安徽農學通報，2025，31（3）：80-84.

[9]鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000：29-36.

[10]王艷群，彭正萍，薛世川，等.過量施肥對設施農田土壤生態環境的影響[J].農業環境科學學報，2005（S1）：81-84.

[11]高新昊，張英鵬，劉兆輝，等.種植年限對壽光設施大棚土壤生態環境的影響[J].生態學報，2015，35（5）：1452-1459.

[12] 孫德龍，王瑩，周珺，等.長期施用有機肥對設施番茄土壤有效磷含量及磷素淋失風險的影響[J].中國生態農業學報（中英文），2023，31（11）： 1792-1803.

[13]周衛，林葆.植物鈣素營養機理研究進展[J].土壤學進展，1995， 23（2）： 12-17， 25.

[14] 許自成，王林，肖漢乾.湖南煙區土壤 pH 分布特點及其與土壤養分的關系[J].中國生態農業學報，2008（4）：830-834.

[15] 趙靜，沈向，李欣，等.梨園土壤 pH 值與其有效養分相關性分析[J].北方園藝，2009（11）： 5-8.

[16] 吳一群，林瓊，陳子聰，等.鈣水平對無限生長型番茄鈣吸收利用及果實品質和產量的影響 [J].水土保持學報，2019，33（5）： 185-189.

[17] 黃連喜，王澤煌，田利華，等.廣東省江門市耕地土壤礦質養分特征及差異[J].生態環境學報，2025，34（1）：46-55.

[18] 孟紅旗，呂家瓏，徐明崗，等.有機肥的堿度及其減緩土壤酸化的機制 [J].植物營養與肥料學報，2012，18 （5）：1153-1160.

[19] 汪吉東，張永春，俞美香，等.不同有機無機肥配合施用對土壤活性有機質含量及 pH 值的影響 [J].江蘇農業學報，2007（6）： 573-578.

[20] 徐海，王益權，王浩，等.氮肥施用對石灰性土壤交換性鈣含量的影響[J].干旱地區農業研究，2011，29（5）：174-177，218.

[21]MATTOS D J，GRAETZ D A，ALVA A K. Biomassdistribution and nitrogen-15 partitioning in citrus trees on asandy entisol [J]. Soil Science Society of America Journal，2003， 67： 555-563.

[22] 魏玉奎，李新平，劉瑞豐，等.設施農業土壤磷素富集的動態變化[J].干旱地區農業研究，2011，29（1）：126-132.

[23]劉巖，周建斌，劉占軍，等.日光溫室土壤養分含量及比例與種植年限的關系[J].土壤通報，2017，48（2）：420-426.

[24] 胡國松，陳江華，曹志洪，等.田間狀況下烤煙養分吸收動力學及其在平衡施肥中的應用[J].中國煙草學報，1996（2）：14-21.

[25]馬建梅，李惠霞，張學科.不同施鉀量對設施栽培番茄生長及鈣、鎂養分吸收的影響[J].中國土壤與肥料，2021（3）：90-95.

[26] 陳竹君，王益權，周建斌，等.日光溫室栽培對土壤養分累積及交換性養分含量和比例的影響 [J].水土保持學報，2007（1）： 5-8， 43.

[27]周衛林葆朱海舟硝酸鈣對花牛養分吸收和土壤養分狀況的影響[J].土壤通報，1995（6）：279-282.

[28] 王同林，黃凱美，鄭積榮，等.番茄臍腐病發生機理概述[J]北方園藝，2021， （17）：135-142.

[29]YANP，SHENC，FANLC，etal.Teaplantingaffectssoilacidification and nitrogenand phosphorusdistribution insoil[J].Agriculture，Ecosystems and Environment， 2O18，254：20-25.

[30]LIQ Q，LI S，XIAO Y，et al.Soil acidification and itsinfluencing factorsin the purple hilly area of southwest Chinafrom1981 to 2012[J].Catena，2019，175：278-285.

[31] 曾沐梵.長期施肥導致農田土壤酸化的機制及緩解策略[D].北京：中國農業大學，2017：63-69.

[32]田圣賢.氮化合物添加對草地土壤鹽基離子和酸緩沖性能的影響[D].沈陽：沈陽大學，2018：53-54.

[33]劉麗華.不同有機肥替代化肥模式對柑橘果園土壤和柑橘產量的影響[J].中國果菜，2024，44（8）：37-41.

[34]袁奇，章歡，鐘月華，等.有機肥替代化肥對設施蔬菜土壤質量提升的效果評價[J].安徽農業科學，2022，50（12）：132-136.

[35]朱楠，仇美華，范新會，等.有機肥部分替代化肥對設施菜地蔬菜產量及土壤質量的影響[J].江蘇農業學報，2024，40（6）： 1004-1011.

[36]魯艷紅，廖育林，聶軍，等.長期施用氮磷鉀肥和石灰對紅壤性水稻土酸性特征的影響 [J].土壤學報，2016，53（1）：202-212.

[37]吳一群，鄭祥洲，王永明，等.牡蠣殼調理劑對稻田土壤環境及水稻生長的影響[J].福建農業科技，2022，53（11）：53-57.

[38]徐夢珠，王芽芽，張鋮鋒，等.紅藍光和外源鈣對番茄果實生長及品質的影響[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2023， 51（3）： 101-110.

[39]楊利玲，劉慧.北方石灰性土壤番茄缺鈣癥的發生及防治[J].長江蔬菜，2011（11）：39-40.