2004—2015年通海县露地蔬菜基地土壤养分变化

2021-01-16沐婵黄翠菊钱荣青李竑阳姚照兵杨绍聪李家有张艳军胡选江

农学学报 2021年1期

沐婵黄翠菊钱荣青李竑阳姚照兵杨绍聪李家有张艳军胡选江

摘要：摸清通海县露地蔬菜基地2004—2015年耕作土壤养分含量变化状况，以期为合理施肥提供参考依据，进行了田间取样与室内检测对比分析。结果表明：2015年通海露地蔬菜基地土壤pH 7.57，有机质平均含量43.8 g/kg；有效N平均含量170 mg/kg，>151 mg/kg的田块占67.5%；土壤有效P平均含量111.2 mg/kg，>50 mg/kg的田块占92.4%；土壤有效K平均含量194 mg/kg，>151 mg/kg的田块占54.7%；交换Ca平均含量19238 mg/kg，>5001 mg/kg的田塊占97.9%；交换Mg平均含量908 mg/kg，均大于150 mg/kg。与2004年相比，pH提高了0.13个单位、有机质提高15.8%、有效N提高20.1%、有效P提高66.6%、有效K则降低13.4%、交换Ca提高186.2%、交换Mg提高16.1%。通海露地蔬菜基地耕作层土壤有效N、P及交换Ca、Mg等养分富集量较高，有效K含量有所降低，因此，在蔬菜施肥上要控N减P，适当补K，均衡施肥，严格控制石灰使用。

关键词：露地蔬菜基地；耕作层土壤；pH；有机质；主要养分变化

中图分类号：S153.6+21，S158.3文献标志码：A论文编号：cjas20191000222

基金项目：玉溪市农业科学院科研项目“蔬菜连作障碍防控减肥技术研究与示范”（YNKY201505）。

Soil Nutrient Changes in Field Vegetable Base in Tonghai from 2004 to 2015

Mu Chan1， Huang Cuiju2， Qian Rongqing1， Li Hongyang3， Yao Zhaobing4， Yang Shaocong1， Li Jiayou2， Zhang Yanjun1， Hu Xuanjiang1

（1Yuxi Academy of Agriculture Science， Yuxi 653100， Yunnan， China；2Tonghai Soil-fertilizer Working-station， Tonghai 652700， Yunnan， China；3Yuxi Agricultural Technology Promotion Station， Yuxi 653100， Yunnan， China； 4Yuxi Characteristic Crop Nutrition Engineering and Technology Research Center， Yuxi 653100， Yunnan， China）

Abstract： To find out the changes of nutrient content of field vegetable base in Tonghai County from 2004 to 2015， and provide references for rational fertilization， a comparative analysis was conducted with field sampling and laboratory testing. The results showed that in 2015， the soil pH of Tonghai field vegetable base was 7.57， with an average organic matter content of 43.8 g/kg. The effective N average content was 170 mg/kg， the proportion of field>151 mg/kg was 67.5%； the average effective P of soil was 111.2 mg/kg， and the proportion of field>50 mg/kg was 92.4%； the average effective K of soil was 194 mg/kg， and the proportion of field>151 mg/kg was 54.7%； the average exchange Ca was 19238 mg/kg， and the proportion of field>5001 mg/kg was 97.9%； the average exchange Mg was 908 mg/kg， the proportion of field>150 mg/kg was 100%. Compared with those of 2004， pH increased by 0.13， organic matter increased by 15.8%， effective N increased by 20.1%， effective P increased by 66.6%， effective K decreased by 13.4%， exchange Ca increased by 186.2%， and exchange Mg increased by 16.1%. It indicated that the nutrient concentration of soil N， P， Ca and Mg in the cultivated layer of soil in Tonghai field vegetable bases was relatively high， while the content of K was relatively low. Therefore， it is necessary to control N and reduce P， and supplement K appropriately， to balance fertilization and strictly control the use of lime in vegetable fertilization.

Keywords： Field Vegetable Base； Cultivated Soil； pH Value； Organic Matter； Major Nutrient Change

0引言

通海县地处滇中腹地，县城距省城昆明125 km，海拔1350～2443 m，属中亚热带半湿润高原凉冬季风气候，常年平均气温16.4℃，年降雨量887 mm左右，全年80%～90%的雨量集中在5—10月的雨季，日照时数2273 h左右，冬无严寒、夏无酷暑，日照充足，加上其拥有杞麓湖，水资源丰富，是优质蔬菜的最佳种植区。蔬菜在通海种植已有多年的历史，早在1978年通海就成为“南菜北调”的蔬菜基地县，1998年之后随着种植业结构的调整，蔬菜产业发展较迅速，2015年，全县蔬菜播种面积2.11万hm2（含复种，下同），总产量11.9亿kg，产值15.8亿元；到2017年全县蔬菜种植面积2.31万hm2，蔬菜总产量13.62万kg，总产值达19.75亿元。种植的蔬菜品种主要有白菜、结球甘蓝、莴笋、花椰菜、菜豆等，产品远销国内130多个大中城市，以及东南亚、中东乃至日本、美国等国家和地区，蔬菜产业已是当地广大农民增收的主导产业，通海县也成为国内有名的“蔬菜之乡”西南地区重要的蔬菜集散地[1-2]。然而蔬菜是需肥量较大的作物，蔬菜地施肥往往具有肥料施用量过大，N、P、K比例不协调的特点[3]。超过蔬菜生长需求的土壤养分不仅造成肥料资源的大量浪费，滞留在土壤中的养分还会造成土壤的“富营养化”和养分的“非均衡化”[4]，可出现因土壤障碍而造成产量下降的问题[5]。李艾芬、王辉等[5-6]研究表明，蔬菜地土壤全磷、有效磷和NO3--N呈明显的积累，汪泰等[7]研究表明，通海县秀山镇菜地土壤呈碱性、有机质丰富，有效N、有效P、有效K的含量處于高标准水平，这些研究均表明蔬菜地土壤养分呈累积状况，但针对通海露地蔬菜种植土壤多年间的养分变化尚未有报道。为此，摸清通海县露地蔬菜基地2004—2015年12年间的土壤养分变化，以期为合理施肥提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验时间、地点

分别于2004年2—6月及2015年2—6月在通海县坝区蔬菜基地进行土壤样品采集，并分别于2004年8—12月及2015年8—12月进行室内检测分析。

1.2试验材料

通海县坝区蔬菜基地土壤面积为7023.13 hm2（二调面积），涉及河西、九龙、秀山、四街、杨广、兴蒙、纳古等乡镇。2004年共采集耕作层土样384个，平均18.27 hm2采集1个土样；2015年共采集397个土样，平均17.67 hm2采集1个土样。

1.3试验方法

1.3.1土样采样方法为了保证所采集的样品对一定面积的田块具有最大的代表性，在采样前先确定采样单元（1个样品代表的面积），再在采样单元内确定能代表该采样单元的采样范围（1个样品的若干个采样点所分布的面积，一般为0.2 hm2左右），然后按照“随机、等量和多点混合”的原则进行采样。每个耕作层混合土样由按“S”形确定的15～20个采样点（0～20 cm深）的土样混合组成。对于种植作物密度大的田块采取棵间土壤，对于种植作物密度小的田块采取棵间和根际土壤。

1.3.2测试项目及方法耕作层土壤样品测试pH、有机质、有效态N、P、K及交换态Ca、Mg等项目，采用标准方法[8]检测。

1.3.3试验仪器采用美国奥立龙818型酸度计，测定范围0.00～14.00，分辨率0.01，准确度±0.02；北京地质仪器厂生产的GGX-8型原子吸收分光光度计，测定光谱范围：190～900 nm，波长示值误差≤±0.5 nm，波长重复性≤±0.3 nm，两线间谷峰能量≤30%，基线漂移（点火）≤±0.008 A，测量重复性误差≤1.5%；岛津仪器（苏州）有限公司生产的UV-2450可见紫外分光光度计，190～1100 nm（有效测量范围190～900 nm，分辨率0.1 nm），波长重复精度±0.1 nm，精确度±0.002ABS。

1.3.4统计分析土壤养分指标分级方法，根据有关资料[9-13]采取三级（低、中、高）指标进行分级统计各级所占百分率（详见表1和表2）。将2015年与2004年的pH、有机质及养分进行数据对比分析，采用t检验[14]，并利用Excel 2003进行统计分析。

2结果与分析

2.1通海县露地蔬菜耕作层土壤pH、有机质12年间变化

表3及图1表明，2015年与2004年相比，通海县露地蔬菜耕作层土壤pH有一定的提高，而有机质含量明显提高。2015年平均为pH 7.57，比2004年提高0.13（提高1.8%）。有机质含量2015年平均为43.8 g/kg，比2004年提高6.0 g/kg（提高15.8%），其中大于40.1 g/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的39.8%提高到了56.4%；而小于25.0 g/kg（低水平含量）的样本量，则由2004年的19.0%降为11.1%（见图3），这与多年来蔬菜种植者实施蔬菜废弃物堆捂熟化还田有关。

2.2通海县露地蔬菜耕作层土壤有效态N、P、K含量12年间变化

通海县露地蔬菜耕作层土壤有效态N、P含量，2015年与2004年相比，均表现为极显著提高。土壤有效态N含量，2015年平均为170 mg/kg，比2004年提高28 mg/kg（提高19.7%）。其中大于151 mg/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的39.6%提高到了67.5%；而小于100 mg/kg（低水平含量）的样本量，则由2004年的15.1%降为7.1%（见表3、图1及图2）。

土壤有效态P含量，2015年平均为111.2 mg/kg，比2004年提高44.5 mg/kg（提高66.6%）。其中大于20.1 mg/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的 90.5%提高到100%，而且2015年的土壤有效态P含量最小值为25.0 mg/kg，比2004年的最小值提高4.32倍，且已大大超过高水平含量值；最大值为627.2 mg/kg，比2004年的最大值提高了1.20倍（见表3、图1及图2）。

土壤有效态K含量，2015年与2004年相比，表现为明显下降。2015年平均为194 mg/kg，比2004年降低30 mg/kg（降低13.4%）。其中大于126 mg/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的82.4%降低为65.7%；而小于85 mg/kg（低水平含量）的样本量，则由2004年的4.9%提高到11.6%（见表3、图1及图2）

2.3通海县露地蔬菜耕作层土壤交换态Ca、Mg养分含量12年间变化

通海县露地蔬菜耕作层土壤交换Ca、Mg含量，2015年与2004年相比，交换Ca含量表现为极显著提高，交换Mg含量也明显提高。土壤交换Ca含量，2015年平均为19238 mg/kg，比2004年提高12517 mg/kg（提高186.2%）。其中大于5001 mg/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的40.8%提高到了86.6%；而小于1000 mg/kg（低水平含量）的样本量，则由2004年的4.2%降为2.8%（见表3、图1及图3）。

土壤交换Mg含量，2015年平均为908 mg/kg，比2004年提高125 mg/kg（提高16.1%）。其中大于101 mg/kg（高水平含量）的样本量，由2004年的97.9%提高到了100%；而且2015年的土壤交换Mg含量最小值为150 mg/kg，比2004年的最小值提高3.41倍，且已大大超过高水平含量值；最大值为1963 mg/kg，比2004年的最大值降低15.2%（见表3、图1及图3）。

3结论

通海县露地蔬菜基地耕作层土壤pH、有机质，有效N、有效P、交换Ca及交换Mg等养分含量，12年间发生了提高的变化，而有效K则表现降低的变化。其中，土壤有效N、有效P及交换Ca含量的差异达极显著水平。

2015年，通海县露地蔬菜基地耕作层土壤pH 7.57，有机质平均43.8 g/kg；有效N含量平均170 mg/kg，大于151 mg/kg的田块达67.5%，而小于100 mg/kg的田块仅占11.1%；土壤有效P含量平均111.2 mg/kg，大于50 mg/kg的田块达92.4%；土壤有效K含量平均194 mg/kg，大于151 mg/kg的田块达54.7%，而小于100 mg/kg的田块占20.2%；交换Ca含量平均19238 mg/kg，大于5001 mg/kg的田块达97.9%；交换Mg含量平均908 mg/kg，100%的土壤大于150 mg/kg。

2015年与2004年相比，pH提高了0.13个单位（提高1.8%）、有机质提高了6.0 g/kg（（提高15.8%），有效N提高了28 mg/kg（提高19.7%）、有效P提高44.5 mg/kg（提高66.6%）、有效K降低30 mg/kg（降低13.4%）、交换Ca提高12517 mg/kg（提高186.2%）、交换Mg提高125 mg/kg（提高16.1%）。提高幅度大小顺序：交换Ca>有效P>有效N>交换Mg>有机质>pH。

说明，通海县露地蔬菜基地耕作层土壤有效N、有效P、交换Ca及交换Mg等养分富集量较高，而有效K含量有所降低，在蔬菜施肥上要控N減P，适当增施K，均衡化施肥，严格控制石灰的使用。

4讨论

通海县露地蔬菜基地12年间耕作层土壤有效态N、P养分富集及有机质的明显提高，除与化肥的大量施用有关外，还与多年来蔬菜种植者实施蔬菜废弃物堆捂熟化还田有关，这与王辉等[15]的研究结果相似。虽然通海蔬菜地施肥量尤其是施氮量大，易引起土壤pH下降[16-17]，但蔬菜种植户为了防控十字花科蔬菜根肿病，大量施用石灰或其它钙肥（硝酸钙等）来维持较高的pH（见表3），因此导致土壤交换Ca含量显著提高。高浓度的钙会抑制对钾、硼的吸收[18-19]，高含量的有效磷也会抑制锌的吸收[20]。针对通海县露地蔬菜基地耕作层土壤养分含量状况，结合各类蔬菜需肥特性，提出具体的合理施肥技术，对此，本研究正在开展相关技术的试验与示范。

参考文献

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