西安市菜田施肥现状与土壤肥力状况

冯武焕 ，吕 爽， 王 虎 ，朱永利 ，关 旭，于世锋 ，张国龙

(1.西安市农业技术推广中心，西安 710061；2.西安市农产品质量安全检验监测中心，西安 710077)

西安市菜田施肥现状与土壤肥力状况

冯武焕1，吕 爽1， 王 虎1，朱永利1，关 旭1，于世锋2，张国龙1

(1.西安市农业技术推广中心，西安 710061；2.西安市农产品质量安全检验监测中心，西安 710077)

为摸清西安市菜田施肥及土壤养分现状, 按不同种植年限，调查了西安市8个涉农区县露地、大棚和日光温室全部菜田(共422个样本)肥料施用情况，并采集0～20 cm土样进行土壤养分、pH及盐分分析。结果表明，露地蔬菜氮、磷、钾肥平均用量分别为N 327.0 kg/hm2、P2O5186.0 kg/hm2、K2O 138.0 kg/hm2，氮、磷肥用量偏高，钾肥用量适宜。大棚蔬菜氮、磷、钾肥平均用量分别为N 868.5 kg/hm2、P2O5544.5 kg/hm2、K2O 496.5 kg/hm2，日光温室蔬菜氮、磷、钾肥平均用量分别为N 883.5 kg/hm2、P2O5684.0 kg/hm2、K2O 724.5 kg/hm2，设施蔬菜化肥用量严重超量，特别是磷肥最为严重。随种植年限增长，露地蔬菜氮、磷、钾肥施用量有明显提高趋势，而大棚与日光温室蔬菜化肥施用量与种植年限长短关系不大；菜田有机质质量分数均属于较低水平，应加大有机肥投入；露地蔬菜土壤养分质量分数适中，设施蔬菜土壤养分质量分数属于偏高水平，这与施肥现状调查中设施蔬菜过量施用化肥的结果相一致；设施蔬菜土壤硝酸盐质量分数超过露地蔬菜的2.2～2.3倍，盐分质量分数超过露地蔬菜的2.2～3.3倍，土壤硝酸盐和盐分累积十分明显，对蔬菜生产已形成潜在不良影响。今后应严格控制化肥的施用，通过测土配方施肥技术优化施肥结构、用量与比例，防止土壤次生盐渍化等的发生。

设施蔬菜；施肥现状；土壤养分；土壤盐分

近年来，随着都市型现代农业的迅猛发展，西安市农业种植结构不断调整和优化, 蔬菜生产已成为郊区农民增收的重要支柱产业。据统计，西安市菜田总面积2.9万 hm2，全年蔬菜播种面积6万hm2左右，总产250万t左右。种植蔬菜种类主要为白菜、菠菜、甘蓝、豇豆、大蒜、芹菜、黄瓜、番茄、辣椒等。土壤是蔬菜生产的基础，人类生产活动也极其深刻地影响着菜田土壤肥力的维持和提高。

由于种植蔬菜效益较高，菜农投入也大，蔬菜肥料用量远高于其生长需求量[1]。不合理的过量施肥方式不仅造成资源浪费，也降低蔬菜品质、危害人体健康，同时对生态环境也是一种潜在威胁[2-5]。因此，全面了解西安市菜田施肥及土壤养分现状,对蔬菜安全生产, 保护人体健康和生态环境具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 施肥调查与土壤取样方法

2014年11月-2015年3月，陆续调查了西安市8个涉农区县的菜田化肥及有机肥施用现状，其中露地种植调查样本227个，大棚种植调查样本124个，日光温室调查样本71个，并按1～5 a、6～10 a、11～15 a、大于15 a 4个种植年限，对3种蔬菜种植模式化肥施用情况分别进行调查。同时，对所有调查样本采集0～20 cm土样进行有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、盐分和硝酸盐等项目分析。

1.2 土壤测试方法

土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的测定均采用常规方法[6]。土壤盐分用V(水)∶m(土)=5∶1的水土比，DDSJ-308A电导率仪测定( 直接用土壤浸出液的电导率来表示土壤水溶性盐总量) ， 硝酸盐氮测定用(水土比5∶1) 1 mol/L氯化钾溶液提取，UV-1601紫外可见分光光度计测定，土壤pH用(水土比2.5∶1) 酸度计测定。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2007软件对试验数据进行统计分析。

1.4 土壤盐分和肥力分级标准

根据所采土样养分和盐分测定值正态分布情况，依据作者多年来对西安市大田和菜田土壤养分状况的研究和实践，参考全国及有关省市对土壤养分分级标准的研究资料[7]，初步提出西安市菜田土壤盐分和肥力分级参考标准(表1、表2)。

表1 菜田土壤盐分分级参考标准

表2 菜田土壤养分质量分数分级参考标准

2 结果与分析

2.1 菜田化肥施用现状与分析

调查结果显示(表3)，露地蔬菜氮肥施用量为N 0～1 363.5 kg/hm2，平均为N 327.0 kg/hm2；大棚蔬菜氮肥施用量为N 0～2 536.5 kg/hm2，平均为N 868.5 kg/hm2；日光温室蔬菜氮肥施用量为N 0～2 599.5 kg/hm2，平均为N 883.5 kg/hm2。露地蔬菜氮肥施用量与全市大田作物氮肥平均施用量N 366.3 kg/hm2相当[8],而大棚与日光温室蔬菜氮肥施用量远高于露地蔬菜和大田作物，均是露地蔬菜的2.7倍。露地蔬菜随种植年限增长，氮肥施用量有明显提高趋势，而大棚与日光温室蔬菜氮肥施用量与种植年限长短关系不大。

露地蔬菜磷肥施用量为P2O50～1 230.0 kg/hm2，平均为P2O5186.0 kg/hm2；大棚蔬菜磷肥施用量为P2O50～2 706.0 kg/hm2，平均为P2O5544.5 kg/hm2；日光温室蔬菜磷肥施用量为P2O50～2 455.5 kg/hm2，平均为P2O5684.0 kg/hm2。露地蔬菜磷肥施用量与全市大田作物磷肥平均施用量P2O5200.1 kg/hm2相当[8]，而大棚与日光温室蔬菜磷肥施用量远高于露地蔬菜和大田作物，分别是露地蔬菜的2.9倍和3.7倍。露地蔬菜随种植年限增长，磷肥施用量有明显提高趋势，而大棚与日光温室蔬菜磷肥施用量与种植年限长短关系不大。

露地蔬菜钾肥施用量为K2O 0～1 312.5 kg/hm2，平均为K2O 138.0 kg/hm2；大棚蔬菜钾肥施用量为K2O 0～2 325.0 kg/hm2，平均为K2O 496.5 kg/hm2；日光温室蔬菜钾肥施用量为K2O 0～1 477.5 kg/hm2，平均为K2O 724.5 kg/hm2。露地蔬菜钾肥施用量远高于全市大田作物钾肥平均施用量K2O 34.1 kg/hm2[8]，是大田作物钾肥施用量的4.0倍。而大棚和日光温室蔬菜钾肥施用量远高于露地蔬菜，分别是露地蔬菜的3.6倍和5.3倍。露地蔬菜随种植年限增长，钾肥施用量有明显提高趋势，而大棚与日光温室蔬菜钾肥施用量与种植年限长短关系不大。

作物的施肥量及比例与作物种类、产量水平、土壤类型和肥力状况等有关。上海市[9]提出露地蔬菜氮、磷、钾建议施肥量分别为N 45～270 kg/hm2、P2O530～90 kg/hm2、K2O 0～105 kg/hm2。张福锁等[10]提出露地蔬菜氮、磷、钾建议施肥量分别为N 90～360 kg/hm2、P2O545～180 kg/hm2、K2O 90～450 kg/hm2。综合参考上述资料可看出，西安市露地蔬菜氮肥施用量属于偏高水平，种植年限短的菜田(1～5 a)氮肥用量要适当控制，种植年限长的菜田(大于5 a)氮肥用量要较大幅度降低。露地蔬菜磷肥施用量属于较高水平，对种植年限短的菜田要适当控制磷肥用量，种植年限长的菜田要大幅度降低磷肥用量。露地蔬菜钾肥施用量属于中等偏下水平，对种植年限短的菜田可适当提高钾肥用量，对种植年限长的菜田要适当控制钾肥用量。

张福锁等[10]提出设施蔬菜氮、磷、钾建议施肥量分别为N 150～900 kg/hm2、P2O545～450 kg/hm2、K2O 300～960 kg/hm2；农业部2013年春季主要作物科学施肥技术指导意见，提出设施蔬菜氮、磷、钾建议施肥量分别为N 225～570 kg/hm2、P2O5120～375 kg/hm2、K2O 300～675 kg/hm2。综合上述资料可看出，西安市设施蔬菜氮肥用量属于较高水平，生产中要较大幅度降低氮肥用量。磷肥用量属于极高水平，生产中要大幅度降低磷肥用量。钾肥用量属于偏高水平，生产中要严格控制钾肥用量。

2.2 菜田土壤盐分、pH、硝酸盐和肥力状况

2.2.1 土壤有机质 从表4可看出，露地蔬菜土壤有机质质量分数为 6.9～39.1 g/kg，平均为18.7 g/kg，从养分分级参考标准来看，高水平占4.4%，中水平占34.4%，低水平占61.2%；大棚蔬菜土壤有机质质量分数为7.6～36.9 g/kg，平均为 17.5 g/kg，高水平占2.4%，中水平占21.8%，低水平占75.8%；日光温室蔬菜土壤有机质质量分数为8.4～44.7 g/kg，平均为17.9 g/kg，高水平占4.2%，中水平占28.2%，低水平占67.6%。3种种植模式土壤有机质质量分数差异不大，比大田作物平均值16.6 g/kg略高[11]，菜田有机质质量分数总体处于中等偏低水平。随种植年限增长，日光温室蔬菜土壤有机质质量分数呈先升后降趋势，露地和大棚蔬菜土壤有机质质量分数有下降趋势。

2.2.2 土壤碱解氮 从表4可看出，露地蔬菜土壤碱解氮质量分数为22.5～129.1 mg/kg，平均为73.1 mg/kg，从土壤养分分级参考标准来看，高肥力占18.5%，中肥力占56.4%，低肥力占25.1%；大棚蔬菜土壤碱解氮质量分数为24.1～127.4 mg/kg，平均为76.3 mg/kg，高肥力占23.4%，中肥力占58.9%，低肥力占17.7%；日光温室蔬菜土壤碱解氮质量分数为33.2～127.7 mg/kg，平均为79.5 mg/kg，高肥力占31.0%，中肥力占46.5%，低肥力占22.5%；3种种植模式土壤碱解氮质量分数差异不大，与大田作物(75.0 mg/kg)[11]相当，菜田土壤碱解氮质量分数总体处于中等水平。随种植年限增长，露地和大棚蔬菜土壤碱解氮质量分数变化不大，但日光温室土壤碱解氮质量分数明显提高(种植年限超过10 a)，可能与日光温室氮肥施用量过高有关。

2.2.3 土壤有效磷 从表4可看出，露地蔬菜土壤有效磷质量分数为9.8～165.1 mg/kg，平均为55.0 mg/kg，从土壤养分分级参考标准来看，高肥力占10.6%，中肥力占36.5%，低肥力占52.9%，土壤有效磷质量分数属于中等偏下水平；大棚蔬菜土壤有效磷质量分数为11.8～230.4 mg/kg，平均为78.1 mg/kg，高肥力占28.2%，中肥力占37.9%，低肥力占33.9%，土壤有效磷质量分数属于中等偏上水平；日光温室蔬菜土壤有效磷质量分数为16.9～469.3 mg/kg，平均为161.3 mg/kg，高肥力占67.6%，中肥力占22.5%，低肥力占9.9%，土壤有效磷质量分数属于极高水平。菜田土壤有效磷质量分数均远高于大田土壤平均值24.6 mg/kg[11]，设施蔬菜土壤有效磷质量分数处于较高水平，这一结果与施肥调查中设施蔬菜磷肥过量施用的结论相一致[12]。随种植年限增长，露地蔬菜土壤有效磷质量分数略有提高，大棚蔬菜土壤有效磷质量分数有较大幅度提高，日光温室蔬菜土壤有效磷质量分数提高幅度非常大(种植年限超过10 a)，说明设施蔬菜土壤有效磷累积随种植年限增长十分明显。

2.2.4 土壤速效钾 从表4可看出，露地蔬菜土壤速效钾质量分数为35.8～578.0 mg/kg，平均为207.8 mg/kg，从土壤养分分级参考标准来看，高肥力占45.8%，中肥力占25.6%，低肥力占28.6%，土壤速效钾质量分数属于中等偏上水平；大棚蔬菜土壤速效钾质量分数为30.8～484.8 mg/kg，平均为218.1 mg/kg，高肥力占60.5%，中肥力占20.2%，低肥力占19.3%，土壤速效钾质量分数属于较高水平；日光温室蔬菜土壤速效钾质量分数为93.6～504.6 mg/kg，平均为274.9 mg/kg，高肥力占83.1%，中肥力占15.5%，低肥力占1.4%，土壤速效钾质量分数属于高水平；露地、大棚、日光温室蔬菜土壤速效钾质量分数均高于大田土壤179 mg/kg[11]，设施蔬菜土壤速效钾质量分数处于较高水平，这与施肥调查中设施蔬菜过量施用钾肥的结论相一致。随种植年限增长，日光温室蔬菜土壤速效钾质量分数呈增加趋势，大棚蔬菜土壤速效钾质量分数变化不明显，露地蔬菜土壤速效钾质量分数呈下降趋势。

2.2.5 土壤硝酸盐、盐分和pH 从表4可看出，露地蔬菜土壤硝酸盐质量分数为0.0～190.1 mg/kg，平均为24.4 mg/kg，大棚蔬菜土壤硝酸盐质量分数为3.6～188.6 mg/kg，平均为55.4 mg/kg，日光温室蔬菜土壤硝酸盐质量分数为1.9～161.1 mg/kg，平均为54.8 mg/kg。大棚和日光温室土壤硝酸盐质量分数分别是露地的2.3倍和2.2倍，说明设施蔬菜土壤硝酸盐的累积十分明显，这与设施蔬菜过量施用氮肥的调查结果相一致。随种植年限增长，露地蔬菜土壤硝酸盐质量分数呈先升后降变化，设施蔬菜总体呈下降趋势，与魏迎春等[13]设施蔬菜土壤硝酸盐质量分数随种植年限增长呈显著增加的研究结果不一致。

露地蔬菜土壤电导率为26.6～537.0 μS/cm，平均为128.9 μS/cm；大棚蔬菜土壤电导率为25.2～1 090.0 μS/cm，平均为255.7 μS/cm；日光温室蔬菜土壤电导率为11.9～1 510.9 μS/cm，平均为422.5 μS/cm。露地蔬菜土壤电导率与全市大田土壤电导率143.0 μS/cm相当，大棚和日光温室蔬菜土壤电导率分别是露地蔬菜土壤的2.0倍和3.3倍，说明设施蔬菜土壤盐分累积十分明显。随种植年限增长，露地蔬菜土壤电导率基本没有变化，大棚和日光温室蔬菜土壤电导率前期(1～5 a)比露地蔬菜大幅度提高，随后呈逐年下降趋势，这与王辉等[14]、曾希柏等[15]的研究结果一致。

露地蔬菜土壤pH为5.8～8.7，平均为8.0；大棚蔬菜土壤pH为6.4～8.7，平均为8.0；日光温室蔬菜土壤pH为6.7～8.9，平均为8.1。日光温室和大棚蔬菜土壤pH与露地蔬菜没有明显区别，且比全市大田土壤pH 7.8略高，这与多数研究结果种植设施蔬菜后土壤pH降低的结论不一致[12，16-18 ]。随着种植年限的增长，露地、大棚和日光温室蔬菜土壤pH均呈先降而后升的变化，这与曾希柏等[15]研究结果有相似之处。

3 讨 论

土壤有机质是衡量土壤肥力高低的重要指标之一。据调查，西安市菜田施用的有机肥主要为优质鸡粪，其次为牛粪、猪粪、农家肥等，露地菜田一般施用农家肥22.5～50.0 t或优质鸡粪7.5～37.5 t,设施菜田一般施用优质鸡粪15.0～75.0 t，配合施用商品有机肥0.75～6.0 t，总体看，有机肥用量偏低。西安市所有菜田有机质质量分数均属于较低水平，这与菜田有机肥投入不足的调查结果相一致。陈伦寿等[19]提出，理想菜田的土壤有机质质量分数应在30 g/kg以上，对比之下西安市所有菜田有机质质量分数偏低，生产中应加大有机肥的投入。

西安市当前菜田特别是设施蔬菜化肥施用严重超量，这不仅未达到增产的目的，而且造成严重的化肥资源浪费，更为严重的是带来一系列环境问题。一是土壤硝酸盐严重累积。设施蔬菜耕层土壤硝酸盐质量分数超过露地蔬菜的2.2～2.3倍，且硝酸盐有明显向下迁移的趋势[12]，这势必导致蔬菜产品和浅层地下水中硝酸盐质量分数提高[20-21]，对人体健康带来潜在不良影响；二是土壤盐分严重累积。设施蔬菜土壤盐分质量分数超过露地的2.0～3.3倍，特别是日光温室蔬菜土壤盐分质量分数平均值已接近作物生长障碍临界点500 μS/cm[22]，设施蔬菜中超过该临界点的土壤样点占总样本的比例达7.6 %，说明设施蔬菜土壤次生盐渍化现象十分明显，对蔬菜生产已形成潜在威胁。

西安市菜田化肥施用由最初的单质肥料到后来的二元、三元复合肥再演变到现在的大、中、微量元素多元复合肥，施肥现状调查及土壤养分状况分析均表明，由于多元复合肥养分质量分数固定，生产中菜农根据作物需求对养分不足的补充较少，因此，过量施用化肥及化肥施用结构、比例不协调，是蔬菜生产中存在的主要问题。鉴于此，在蔬菜生产中，要针对每个田块的实际进行测土配方施肥，根据土壤养分状况分类指导肥料的施用，达到严格控制化肥用量并使化肥施用结构与比例相协调的目的，从而杜绝化肥的滥施滥用问题。

4 结 论

4.1 西安市露地蔬菜氮、磷肥用量偏高，钾肥用量适宜，化肥用量随种植年限增长显著增加。土壤氮、磷、钾养分质量分数适中，随种植年限增长养分质量分数变化不明显。总的来看，种植年限短的露地菜田(少于5 a)，氮、磷肥用量要适当控制，可适当提高钾肥用量，对种植年限长的露地菜田(多于5 a)，氮、磷肥用量要大幅度降低，适当控制钾肥用量；设施蔬菜化肥超量施用现象严重，化肥用量与种植年限长短关系不大。土壤氮、磷、钾养分质量分数属于偏高水平，随种植年限增长养分质量分数呈显著增加趋势。总的来看，设施蔬菜要大幅度降低氮、磷肥用量特别是磷肥用量，严格控制钾肥用量。通过测土配方施肥技术优化菜田施肥结构、用量与比例，从而防止盲目施肥带来的肥料浪费和生态环境污染问题。

4.2 菜田有机质质量分数偏低，必须通过增施有机肥等措施培肥地力，从而提高菜田综合生产能力。

4.3 设施蔬菜与露地菜田相比，土壤硝酸盐、盐分质量分数累积十分明显，对蔬菜生产已形成潜在威胁，必须通过控制化肥用量、优化施肥结构、灌水洗盐、深翻土壤及实行轮作等措施加以防控。

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(责任编辑：潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

Fertilizers Application and Nutrient Status of Soil in the Vegetable Field of Xi’an City

FENG Wuhuan1,LÜ Shuang1, WANG Hu1, ZHU Yongli1, GUAN Xu1, YU Shifeng2and ZHANG Guolong1

(1.Xi’an Agricultural Technology Extension Centre，Xi’an 710061, China; 2.Xi’an Agricultural Product Quality Test Center, Xi’an 710077, China)

The fertilizer application in open field, plastic tunnel and greenhouse vegetable production in eight agricultural counties of Xi’an city was surveyed. The nutrients mass fractions, pH and soluble salts in top soil (0-20 cm) with different growing years were determined, in order to clarify the fertilizer application and soil nutrient status in Xi’an vegetable fields. The results showed that the average fertilizer application was N 327.0 kg/hm2, P2O5186.0 kg/hm2and K2O 138.0 kg/hm2in open field, N 868.5 kg/hm2, P2O5544.5 kg/hm2and K2O 496.5 kg/hm2in plastic tunnel, and N 883.5 kg/hm2, P2O5684.0 kg/hm2and K2O 724.5 kg/hm2in greenhouse, respectively. Excessive nitrogen and phosphorus fertilizers and feasible amount of potassium fertilizer were used in open field. Excessive fertilizers, especially the phosphates was used in plastic tunnel and greenhouse. The application of three main fertilizers increased greatly with the increasing of planting years in open field. However, there is little correlation between the planting years and the amounts of fertilizer application in plastic tunnel and greenhouse. The mass fraction of organic matter in vegetable field was at lower level. It is urgent to increase organic fertilizer to maintain the healthy development of vegetable production. The nutrient mass fraction in open field soil is moderate, but in plastic tunnel and greenhouse soil is higher, which are in agreement with the survey results of fertilizer application in local vegetable production. The nitrate mass fraction in plastic tunnel and greenhouse soil is 2.2-2.3 fold and salt mass fraction 2.2-3.3 fold compared to the open-field soil. The obvious accumulation of salt and nitrate in soil is threatening vegetable production. It is suggested that fertilizer application in vegetable production should be strictly controlled and follow soil testing and fertilizer recommendation technology to optimize fertilization constitution and amounts, and coordinate the N-P2O5-K2O ratio to prevent soil secondary salinization.

Greenhouse vegetable; Fertilizers application; Soil nutrient; Soil soluble salts

FENG Wuhuan, male, professor. Research area:agricultural environment protection.E-mail：fwh20136@126.com

LÜ Shuang,female,Ph.D.Research area:soil and fertilizer.E-mail：gracelv79@163.com

2016-04-15

2016-05-25

西安市农业技术研发项目(NC1402)。

冯武焕，男，推广研究员，主要从事农业环境保护研究。E-mail：fwh20136@126.com

吕 爽，女，博士，主要从事土壤肥料研究。E-mail：gracelv79@163.com

日期：2016-12-12

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161212.1117.040.html

S146

A

1004-1389(2016)12-1876-08

Received 2016-04-15 Returned 2016-05-25

Foundation item Research and Development Item of Xi’an Agricultural Technology(No.NC1402).