我国主要菜区耕层土壤盐分总量及离子组成

黄绍文， 高 伟， 唐继伟*， 李春花

(1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所， 农业部植物营养与肥料重点实验室， 北京 100081；2 天津市农业资源与环境研究所， 天津 300380)



我国主要菜区耕层土壤盐分总量及离子组成

黄绍文1， 高 伟2， 唐继伟1*， 李春花1

(1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所， 农业部植物营养与肥料重点实验室， 北京 100081；2 天津市农业资源与环境研究所， 天津 300380)

主要菜区； 栽培方式； 土壤盐分； 盐分离子组成

虽然各地菜田土壤盐分及离子组成特征有许多相似之处，由于生态条件、 栽培方式、 栽培制度、 施肥等方面的差异，其土壤盐分及离子组成状况并不一致。为此，2013年国家大宗蔬菜产业技术体系开展了全国主要菜区土壤盐分及离子组成状况的普查工作，为全国主要菜区肥料资源合理配置和开展测土配方施肥提供了基础，对于我国蔬菜产业可持续发展具有至关重要的意义。

1　材料与方法

1.1土壤样品采集

表1　不同地区不同栽培方式菜田土壤样品数目

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

1.2土壤样品分析

土壤pH 用2.5 ∶1水土比，酸度计法测定[15]。

1.3土壤盐分分级指标

菜田土壤盐分总量、 氯化物含量和硫酸盐含量分级参考标准见表2[9-10, 16]。

表2　菜田土壤盐化分级参考指标

1.4数据处理

本研究采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 16.0统计软件进行数据分析。

1)全国主要菜区温室土壤样本数大于10个的区域为北方3个地区(东北、 华北和西北)，大棚土壤样本数大于10个的区域为东北、 华北、 华中和华东4个地区，本研究7个区域露地土壤样本数均大于10个(表1)。对不同栽培方式下区域的土壤样本数小于10个的各测试项目不做统计。

2)土壤某一盐化水平的比例指某一盐化水平下土样数占总土样数的百分数。

3)土壤某一盐分离子比例=某一盐分离子含量/盐分总量×100%[17]。

2　结果与分析

2.1不同栽培方式菜田土壤盐分及离子组成状况

表3　不同栽培方式菜田土壤盐分总量和电导率的统计特征值

注(Note): GHW—温室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同列数据后不同字母表示不同栽培方式间差异显著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盐化分级的频率分布(%)

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

土壤电导率与盐分总量的变化趋势相同，因此土壤含盐量高低可以通过土壤电导率来衡量。从表3可以看出，设施菜田土壤电导率均显著高于露地菜田土壤。温室和大棚土壤电导率分别平均为494.7和510.2 μS/cm，较露地土壤(平均219.1 μS/cm)均高1.3倍。为进一步明确菜田土壤电导率与盐分总量的关系，通过回归分析建立了土壤EC(x)与盐分总量(y)关系模型，其函数表达式如下:

y= 0.6454+0.0029x

(n= 501，r= 0.83**)

r值显示土壤电导率与盐分总量之间几近直线相关，可用EC来估算菜田土壤盐分状况。根据菜田土壤盐分总量分级标准，利用全国主要菜区土壤盐分总量与EC关系模型，可估算出菜田土壤EC分级参考指标(表5)。

表5　基于全国主要菜区土壤EC(x)与盐分总量(y)关系模型计算的菜田土壤EC值

据报道，当电导率达到0.5 mS/cm时，茄果类蔬菜作物的正常生长就会受到抑制[8, 18]。而本研究已有34.9%的设施菜田土壤电导率达0.5 mS/cm(露地菜田土壤为6.0%)，已有8.9%的设施菜田土壤电导率达1.5 mS/cm以上(中度盐化以上水平)，如不加以控制，势必给设施蔬菜生产造成更为严重以及更大范围的危害。

2.1.2不同栽培方式菜田土壤盐分离子组成状况

表6　不同栽培方式菜田土壤各盐分离子含量及比例

注(Note): GHW—温室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同行数值后不同字母表示不同栽培方式间差异显著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级的频率分布(Cl-, %)

注(Note): GHW—温室 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盐含量分级的频率分布, %)

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

表9　不同栽培方式菜田土壤盐分离子含量(x)与盐分总量(y)间的关系模型

注(Note): GHW—温室 Greenhouse with back wall； GH—大棚 Greenhouse without back wall； 括号内为相关系数Inside brackets are thervalues; **—P<0.01.

表10　不同栽培年限设施蔬菜土壤盐分总量及各盐分离子含量(g/kg)

2.2不同区域菜田土壤盐分及离子组成状况

表11　菜田不同栽培方式下不同地区土壤盐分总量及各盐分离子含量(g/kg)

注(Note): GHW—温室 Greenhouse with back wall; GH—大棚 Greenhouse without back wall. 同行数值后不同字母表示同一栽培方式下不同区域间差异显著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区域土壤各盐分离子比例(%)

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

3　讨论

3.1菜田土壤盐分总量变化特征

3.2菜田土壤盐分离子组成变化特征

3.3设施菜田土壤盐分积累的年际变化特征

4　结论

1) 温室和大棚菜田与露地菜田相比，土壤盐分总量平均高69.3%； 设施菜田土壤盐分总量居于轻度盐化水平的比例为38.2%，而露地菜田土壤普遍处于非盐化水平。

致谢: 土壤样品采取由国家大宗蔬菜产业技术体系各综合试验站站长负责，其他岗位专家参与并给予了指导，在此一并感谢。

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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网络出版日期: 2015-12-08

现代农业产业技术体系建设专项(CARS-25-C-11)； 国家重点研发计划项目(2016YFD0201000)； 公益性行业(农业)科研专项(201203095)资助。

黄绍文(1964—)， 男， 湖南桃源人， 博士， 研究员， 博士生导师， 主要从事蔬菜营养与高效安全施肥研究。

Tel: 010-82108662, E-mail: huangshaowen@caas.cn。高伟与第一作者同等贡献 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