基于GIS的不同种植模式下凉州区日光温室土壤养分分析

张生瑞，韩梅，袁政祥，张正鹏，王祎

（甘肃省武威市凉州区农业技术推广中心，甘肃武威 733000）

基于GIS的不同种植模式下凉州区日光温室土壤养分分析

张生瑞，韩梅，袁政祥，张正鹏，王祎

（甘肃省武威市凉州区农业技术推广中心，甘肃武威 733000）

采用GPS定位取样测试、ACIGIS软件数据分析和地统计分析方法，对凉州区日光温室土壤养分状况进行了分析评价。结果表明，在0～20 cm表层土壤中，不同种植模式的氮、磷、钾养分分布趋势基本一致。种植番茄—架豆、番茄—辣椒电导率最大，为1.97 ms/cm；种植番茄—架豆盐分最高，为11.9 g/kg；种植人参果CEC最大，为16.87%。在20～40 cm土壤中，种植番茄—辣椒电导率最高，为2.59 ms/cm；种植小乳瓜盐分最大，其值为17.9 g/kg；种植人参果CEC最大，为19.94%。

日光温室；土壤养分；种植模式；地统计学方法；凉州区

土壤是作物生长的基础，土壤中有机质、速效磷、速效钾、碱解氮含量是衡量土壤肥力的重要指标之一，特别是速效氮、磷、钾可供作物直接吸收利用，是作物所需的大量元素，其含量高低反映养分的供应水平，直接影响作物的产量和品质［1～3］。土壤肥力是以水、肥、气、热的物质和能量为基础的，是有关生态环境、土壤理化与生物特性的综合反映［4］。为了掌握凉州区温室土壤肥力状况，我们采用定位取样测试、ACIGIS 软件数据分析和地统计分析方法，对凉州区日光温室土壤养分状况进行了评价，分析了不同种植模式下温室土壤养分的变化情况，旨在为该地区蔬菜的优质、高效、安全生产及温室土壤的可持续利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 种植模式

凉州区日光温室蔬菜种植主要有越冬一大茬、秋冬+冬春两茬、三茬、四茬、多茬等多种茬口并存的结构形式，生产品种主要为番茄、辣椒、西瓜、乳黄瓜（小乳瓜）、人参果等。本研究涉及的种植模式共17种，其中日光温室一大茬作物主要进行长周期深冬生产，主要种植品种有黄瓜、番茄、西葫芦、辣椒、茄子、人参果等，一般是夏末秋初播种育苗，秋末冬初定植，深冬开始上市，翌年6、7月份结束，采收上市期为150～200 d；两茬作物主要为秋冬茬和早春茬两个茬口，主要种植模式有黄瓜—番茄、辣椒—番茄、番茄—架豆、葫芦—辣椒、西瓜—辣椒、黄瓜—辣椒、茄子—西瓜等；多茬种植模式主要有一年四茬西瓜种植和速生叶菜（小菜）多茬种植，速生叶菜品种主要有西兰花、油菜、绿萝卜、红萝卜、芹菜、白菜、茼蒿等。

1.2 土样采集

采用GPS定位（统一在温室东南角定位）法采样，记录经纬度，精确到0.1″［5］。土壤样点布局充分考虑土壤类型和土地利用方式，在日光温室发展早，规模大、分布较集中的高坝、发放、清水、金羊、武南、中坝、大柳、清源、四坝等乡镇，每0.67 hm21个采样点，其余乡镇按发展时间和规模随机采样（图1）。取样时间为2013年4月，共采集土样500个，采样深度为0～20、20～40 cm。

图1 凉州区日光温室采样点点位

1.3 样品分析

土壤样品分析采用《土壤分析技术规范》进行。测试指标为pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、盐分、电导率、阳离子交换量（CEC）共8项，检测方法和样本数见表1。

表1 样品检测方法和测定样本数

2 结果与分析

图2 不同种植模式下日光温室0～20 cm土层土壤养分分布趋势

表2 不同种植模式下日光温室0～40 cm土层土壤养分含量

图3 不同种植模式下日光温室20～40 cm土层土壤养分分布趋势

由表2、图2、图3可见，在不同种植模式下，温室0～20 cm土层土壤pH最高为7.62，表现在番茄—西瓜种植模式；最低为6.94，表现在一大茬人参果种植模式。电导率最高为1.97 ms/cm，表现在番茄—辣椒和番茄—架豆种植模式；最低为0.55 ms/cm，表现在多茬小菜种植模式。盐分最高为11.9 g/kg，表现在番茄—架豆种植模式；最低为3.5 g/kg，表现在番茄—番茄种植模式。CEC最高为16.87%，表现在一大茬人参果种植模式；最低为6.19%，表现在番茄—番茄种植模式。有机质最高为57.5 g/kg，表现在一大茬黄瓜种植模式；最低为37.6 g/kg，表现在番茄—番茄种植模式。碱解氮最高为360.6 mg/kg，表现在番茄—油麦菜种植模式；最低为172.8 mg/kg，表现在西葫芦—架豆种植模式。有效磷最高为879 mg/kg，表现在一大茬人参果种植模式；最低为68.1 mg/kg，表现在西葫芦—架豆种植模式。速效钾最高为954 mg/kg，表现在一大茬小乳瓜种植模式；最低为189 mg/kg，表现在番茄—油麦菜种植模式。

温室20～40 cm土层土壤中，土壤pH最高为7.62，表现在番茄—西瓜种植模式；最低为6.91，表现在一大茬人参果种植模式。电导率最高为2.59 ms/cm，表现在番茄—辣椒种植模式；最低为0.22 ms/cm，表现在番茄—番茄种植模式。盐分最高为17.9 g/kg，表现在一大茬小乳瓜种植模式；最低为3.1 g/kg，表现在番茄—番茄种植模式。CEC最高为17.94%，表现在一大茬人参果种植模式；最低为9.12%，表现在黄瓜—辣椒种植模式。有机质最高为60.8 g/kg，表现在番茄—西瓜种植模式；最低为38.1 g/kg，表现在花瓜—辣椒种植模式。碱解氮最高为360.6 mg/kg，表现在番茄—油麦菜种植模式；最低为134.9 mg/kg，表现在一年四茬西瓜种植模式。有效磷最高为705.6 mg/kg，表现在一大茬人参果种植模式；最低为118.3 mg/kg，表现在番茄—架豆种植模式。速效钾最高为707 mg/kg，表现在一大茬小乳瓜种植模式；最低为247 mg/kg，表现在番茄—番茄种植模式和黄瓜—辣椒种植模式。

3 小结与讨论

1）在日光温室0～20 cm表层土壤中，不同种植模式下氮、磷、钾养分分布趋势基本一致，种植番茄—架豆、番茄—辣椒电导率最大，其值为1.97 ms/cm；种植番茄—架豆盐分最高，为11.9 g/kg；种植人参果CEC最大，为16.87%。在20～40 cm土壤中，种植番茄—辣椒电导率最高，为2.59 ms/cm；种植小乳瓜盐分最大，为17.9 g/kg；种植人参果CEC最大，为19.94%。

2）上述结果与农户的种植习惯有关。研究区农户在茬口安排上习惯或仅擅长种植1～2种蔬菜，连作频繁，加剧了土壤盐分的累积。如西瓜一年四茬种植模式，每茬定植时均施入大量农家肥和化肥，造成土壤速效养分的大量剩余和积累。而两茬种植模式中，追肥次数减少，且第2茬作物是在上茬作物的垄上定植，不增加基肥施入量，总体施肥量较大茬作物少。总的来看，一年两茬和多茬种植模式基本实现了轮作倒茬，在一定程度上缓解了土壤养分的供需矛盾，促进了作物对土壤养分的吸收利用，减缓了土壤盐分的累积。

［1］孙波，赵其国.红壤退化中的土壤质量评价指标及评价方法［J］.地理科学进展，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，张兴嘉，等.清水县耕层土壤主要养分空间分布与变异研究［J］.甘肃农业大学学报，2012，47（5）：121-128.

［5］袁政祥，王祎.基于GIS的凉州区耕层土壤养分时空变化研究［J］.甘肃农业科技，2013（4）：28-30.

（本文责编：王建连）

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

张生瑞（1973—），男，甘肃武威人，农艺师，主要从事农业技术推广工作。联系电话：（0）15097016542。E-mail：gswwzsr@163.com

韩梅（1971—），女，甘肃靖远人，高级农艺师，主要从事农业技术推广工作。联系电话：（0）18909358271。