宁波市叶菜类蔬菜地土壤养分累积状况.pdf

<p>938 &nbsp; &nbsp;2018 年 第59 卷 第6 期 收 稿 日 期:2018-04-14 基 金 项 目: 宁 波 市 农 业 重 大 项 目 (2016C11002); 慈 溪 市 农 业 科 技 项 目 (CN201708) 作 者 简 介: 汪 峰 (1982- ), 男, 安 徽 潜 山 人, 助 理 研 究 员, 博 士, 研 究 方 向 为 农 业 资 源 利 用, E-mail: fwang82163.com。 通 信 作 者: 姚 红 燕, E-mail: yaohongyan2000163.com。 文 献 著 录 格 式: 汪 峰, 姚 红 燕, 谌 江 华, 等. 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 养 分 累 积 状 况 J. 浙 江 农 业 科 学,2018,59 (6):938-942. DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20180621 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 养 分 累 积 状 况 汪 峰, 姚 红 燕 , 谌 江 华, 戴 瑶 璐 ( 宁 波 市 农 业 科 学 研 究 院, 浙 江 宁 波 315040)摘 要 : 以 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 为 研 究 对 象, 全 面 调 查 了 不 同 深 度 ( 表 层020cm 和 亚 表 层20 40cm) 土 壤pH 值、 电 导 率、 有 机 质、 全 氮、 有 效 磷、 速 效 钾、 硝 态 氮、 铵 态 氮 等 指 标 的 状 况。 调 查 结 果 显 示, 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 种 植 区 土 壤 有 机 质、 全 氮、 土 壤 速 效 钾 含 量 丰 富, 高 于 浙 江 省 蔬 菜 种 植 区 平 均 水 平, 有 效 磷 含 量 中 等, 硝 态 氮 含 量 偏 低, 土 壤 硝 态 氮 富 余 风 险 较 小。 土 壤 速 效 养 分 呈 现 表 层 高 于 亚 表 层, 且 大 棚 表 层 土 壤 速 效 养 分 高 于 露 地 ( 有 效 磷 除 外)。 不 同 区 域 土 壤 硝 态 氮、 铵 态 氮 和 有 效 磷 等 指 标 变 异 程 度 较 大, 表 层 土 壤pH 值、 电 导 率、 有 机 质 和 全 氮 等 性 质 变 异 程 度 高 于 亚 表 层, 大 棚 土 壤 表 现 出 一 定 的 酸 化 和 次 生 盐 渍 化 危 害。 因 此, 需 要 通 过 合 理 的 耕 作 管 理 措 施 和 平 衡 施 肥 制 度 来 保 证 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 种 植 区 的 耕 地 质 量。 关 键 词 : 蔬 菜; 土 壤 养 分; 甘 蓝; 青 菜; 宁 波 中 图 分 类 号 : S158.3 &nbsp; 文 献 标 志 码 : A &nbsp; 文 章 编 号 :0528-9017(2018)06-0938-05土 壤 是 粮 食 生 产 和 安 全 的 根 基 和 载 体, 是 最 重 要 的 生 产 要 素 和 农 业 可 持 续 发 展 的 核 心 基 础 1 。 我 国 在 “ 十 三 五” 规 划 建 议 中 提 出 实 施 “ 藏 粮 于 地、 藏 粮 于 技” 战 略, 提 高 粮 食 产 能。 保 障 耕 地 数 量 和 提 升 耕 地 质 量 是 实 现 该 战 略 的 关 键 和 核 心, 而 基 础 地 力 是 反 映 耕 地 生 产 能 力 的 重 要 指 标, 提 升 基 础 地 力 是 实 现 “ 藏 粮 于 地” 战 略 的 基 础 和 保 证 2 。 目 前, 我 国 耕 地 存 在 整 体 质 量 偏 低, 耕 地 土 壤 退 化 趋 势 严 重 的 问 题 3 , 开 展 土 壤 耕 地 质 量 调 查, 摸 清 土 壤 本 底 情 况 是 实 现 耕 地 质 量 提 升 的 基 础。 除 全 国 性 的 土 壤 普 查 外, 不 同 空 间 尺 度 下 的 土 壤 质 量 调 查 也 相 继 开 展, 如 浙 江 省 耕 地 肥 力 调 查 4 、 浙 江 省 蔬 菜 地 土 壤 肥 力 状 况 调 查 5 、 市 级 区 域 内 蔬 菜 地 肥 力 调 查 6-9 , 县 级 区 域 内 蔬 菜 地 肥 力 调 查 10 。 但 以 上 调 查 距 今 时 间 较 长, 不 适 应 耕 地 质 量 的 变 化; 另 外, 针 对 某 类 作 物 下 的 土 壤 样 本 量 较 少。 蔬 菜 种 植 是 一 种 高 度 集 约 化 的 农 业 土 地 利 用 方 式, 其 农 业 生 产 资 料 ( 农 药、 肥 料、 农 膜) 的 投 入 是 一 般 粮 食 作 物 的 数 倍 甚 至 数 十 倍 8,11-12 。 随 着 种 植 结 构 的 调 整, 浙 江 省 蔬 菜 等 经 济 作 物 种 植 面 积 逐 年 扩 大, 其 中 宁 波 市 的 蔬 菜 种 植 面 积 约 13 万hm 2 , 其 中 叶 菜 类 面 积 约 为4 万hm 2 , 占 蔬 菜 总 面 积 的30% 左 右。 然 而 近 年 来 化 肥 的 不 合 理 施 用 导 致 肥 料 资 源 浪 费、 土 壤 质 量 退 化, 生 态 环 境 遭 到 破 坏 13-16 。 因 此, 我 们 对 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 ( 青 菜 和 甘 蓝) 的 土 壤 养 分 状 况 进 行 调 查 研 究, 以 期 为 建 立 科 学 的 平 衡 施 肥 制 度 和 合 理 的 耕 作 管 理 体 系 提 供 依 据。 1 材 料 与 方 法 1.1 研 究 区 概 况 宁 波 位 于 我 国 海 岸 线 中 段 (120°52122°26 E,28°4330°27N), 地 处 东 海 之 滨、 长 江 三 角 洲 的 东 南 角、 浙 江 宁 绍 平 原 的 东 端。 该 地 区 属 亚 热 带 季 风 性 湿 润 气 候, 因 濒 临 东 海 又 带 有 海 洋 性 季 风 气 候 特 征。 气 候 温 暖 多 雨, 年 平 均 气 温16.4, 平 均 气 温 以7 月 最 高, 为28.0,1 月 最 低, 为 4.7。 年 降 水 量 为1480mm, 蒸 发 量1393mm, 降 雨 量 季 节 波 动 性 大, 雨 季 特 征 明 显, 约60% 的 降 雨 量 分 布 于5- 9 月, 每 年 夏 秋 间 多 热 带 风 暴 或 台 风。 土 壤 母 质 以 残 坡 积 母 质、 洪 冲 积 母 质、 海 相 沉 积、 湖 沼 沉 积 母 质 为 主 17 。 境 内 土 壤 类 型 主 要 有 红 壤、 水 稻 土、 潮 土、 滨 海 盐 土, 以 及 少 量 的 粗 骨 土、 紫 色 土 等。 1.2 土 壤 样 品 采 集 及 测 定 汪 峰, 等: 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 养 分 累 积 状 况 939 &nbsp; 土 壤 样 品 采 集。 2016 年6- 12 月, 根 据 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 面 积 大 小、 土 壤 及 地 貌 类 型 选 择 了30 块 代 表 性 蔬 菜 地 ( 图1), 采 用 多 点 混 合 采 样, 采 样 深 度 为020cm 和2040cm 的 耕 地 土 壤 样 品, 共60 个 ( 镇 海6 个, 江 北8 个, 鄞 州12 个, 慈 溪8 个, 奉 化4 个, 宁 海12 个, 象 山6 个, 余 姚4 个), 样 品 基 本 覆 盖 了 全 市 各 地 的 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地。 其 中, 青 菜 地 土 壤 样 品 于6 月 在 大 棚 中 采 集 (30 个), 甘 蓝 地 土 壤 样 品 在 露 天 于12 月 采 集 (30 个)。 采 集 的 鲜 土 在 混 匀 后 采 用 四 分 法 留 取 1kg 左 右, 装 入 标 记 的 聚 乙 烯 塑 料 袋 带 回 实 验 室。 去 除 石 块 和 根 系, 部 分 土 样 放 入4 冰 箱, 用 于 硝 态 氮 和 铵 态 氮 的 测 定; 另 一 部 分 土 样 经 风 干 后 研 磨, 用 于 测 定 土 壤pH 值、 电 导 率、 有 机 质、 全 氮、 碱 解 氮、 有 效 磷、 速 效 钾 等 指 标。 图1 土 壤 样 品 采 集 点 的 分 布 土 壤 性 质 的 测 定。 土 壤pH 值 采 用 玻 璃 电 极 测 定, 水 土 比2.51。 土 壤 电 导 率 采 用 电 导 法, 水 土 比51。 土 壤 有 机 质 采 用 重 铬 酸 钾 容 量 法 测 定, 全 氮 测 定 采 用 半 微 量 开 氏 法, 土 壤 碱 解 氮 采 用 扩 散 法 测 定。 有 效 磷 测 定 采 用Olsen-P 法, 钼 锑 抗 比 色 测 定。 速 效 钾 用 醋 酸 铵 浸 提, 火 焰 光 度 法 测 定。 所 有 土 壤 养 分 的 分 析 方 法 参 照 土 壤 农 业 化 学 分 析 方 法 18 。 1.3 数 据 处 理 与 分 析 采 用SPSS20.0 软 件 进 行 统 计 分 析, 用 单 因 素 方 差 分 析 法 (one-wayANOVA) 中 的Duncan 法 进 行 不 同 处 理 样 本 间 的 差 异 显 著 性 分 析 ( P30g·kg -1 。 土 壤 全 氮 含 量1.24.9g·kg -1 , 67% 的 样 品 全 氮&gt;2g·kg -1 。 高 于 南 京 郊 区 土 壤 有 机 质(8.740.0g·kg -1 ) 和 全氮(0.792.66g· kg -1 ), 也 高 于 浙 江 全 省 蔬 菜 种 植 区 平 均 水 平。 图3 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 的 土 壤 有 机 质 和 全 氮 含 量宁 波 市 叶 菜 种 植 区 土 壤 有 机 质 和 全 氮 含 量 以 中 高 量 为 主, 这 可 能 与 近 年 来 宁 波 市 大 力 推 广 有 机 肥 的 举 措 有 关, 尤 其 是 农 民 在 大 棚 中 增 施 有 机 肥 的 积 极 性 有 极 大 地 提 高。 有 机 肥 的 利 用 有 利 于 调 节 土 壤 酸 碱 度, 起 到 改 良 土 壤 作 用 22 , 但 过 量 的 施 用 也 会 导 致 氮 素 淋 失 23 和 抗 生 素 污 染 24 , 应 该 引 起 一 定 的 重 视。 2.3 土 壤pH 值 和 电 导 率 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤pH 值 和 电 导 率 如 图 4 所 示。 大 棚 青 菜 地 表 层 土 壤pH 值4.547.66, 平 均 为5.63, 除 位 于 慈 溪 滨 海 样 点 外, 其 余87% 的 样 品 呈 酸 性。 由 于 宁 波 市 甘 蓝 主 要 种 植 区 分 布 于 汪 峰, 等: 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 养 分 累 积 状 况 941 &nbsp; 慈 溪、 象 山、 宁 海 等 滨 海 平 原 地 区, 露 天 甘 蓝 表 层 土 壤pH 值 显 著 高 于 青 菜 地, 其pH 值4.848.30, 平 均 为7.34,73% 的 样 品 呈 碱 性。 值 得 注 意 的 是, 大 棚 表 层 土 壤pH 值 显 著 低 于 亚 表 层 土 壤, pH 值 下 降 达1.12 个 单 位, 土 壤 出 现 严 重 的 酸 化 特 征, 这 与 酸 性 化 学 肥 料 的 不 合 理 施 用 有 关, 因 此 肥 料 施 用 中 要 做 到 化 肥 减 量 与 平 衡 施 肥 相 结 合 25-26 。 与 露 天 栽 培 相 比, 大 棚 种 植 条 件 下 的 土 壤 次 生 盐 渍 化 危 害 也 需 要 引 起 足 够 的 重 视, 本 研 究 中 大 棚 青 菜 土 壤 在040cm 的 电 导 率 平 均 已 达445S· cm -1 , 最 高 的 大 棚 表 层 土 壤 已 达969S·cm -1 , 电 导 率 甚 至 高 于 种 植 甘 蓝 的 滨 海 盐 渍 土 壤 ( 图4), 与 种 植 大 棚 瓜 类 和 茄 果 类 作 物 的 土 壤 相 近 11-12 , 已 达 可 以 危 害 作 物 生 长 的 水 平。 除 加 强 肥 料 利 用 管 理 外, 通 过 改 变 种 植 方 式, 进 行 瓜 菜 轮 作、 水 旱 轮 作 等 措 施 可 以 有 效 减 轻 土 壤 次 生 盐 渍 化 危 害 27 。 图4 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 的 土 壤pH 值 和 电 导 率 2.4 描 述 性 统 计 分 析 标 准 差 可 用 来 表 示 一 个 样 本 群 体 内 的 变 异 和 离 散 程 度, 变 异 系 数 则 可 用 来 表 示 平 均 数 或 单 位 不 同 的 多 个 样 本 间 的 变 异 程 度。 比 较 不 同 土 壤 养 分 的 标 准 差 和 变 异 系 数, 能 在 一 定 程 度 上 反 应 土 壤 样 品 所 代 表 的 用 地 类 型 和 土 壤 不 同 化 学 组 分 的 组 内 和 组 间 的 变 异 程 度 和 均 一 性。 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 土 壤 描 述 性 统 计 分 析 如 表1 所 示, 变 异 系 数 较 大 的 土 壤 性 质 指 标 (&gt;80%) 包 括 硝 态 氮、 铵 态 氮 和 有 效 磷。 总 体 上, 表 层 土 壤 理 化 性 质 (pH 值、 电 导 率、 有 机 质 和 全 氮) 变 异 程 度 高 于 亚 表 层。 对 于 表 层 土 壤, 除pH 值 和 速 效 钾 外, 露 天 甘 蓝 地 土 壤 变 异 程 度 高 于 大 棚 青 菜 土 壤, 说 明 大 棚 土 壤 与 露 天 土 壤 相 比, 受 自 然 条 件 影 响 较 小, 相 对 比 较 均 一。 表1 宁 波 市 主 要 叶 菜 类 蔬 菜 地 的 土 壤 理 化 性 质 样 品 和 个 数 特 征 值 pH 值 电 导 率/ (S·cm -1 ) 有 机 质/ (g·kg -1 ) 全 氮/ (g·kg -1 ) 硝 态 氮/ (mg·kg -1 ) 铵 态 氮/ (mg·kg -1 ) 有 效 磷/ (mg·kg -1 ) 速 效 钾/ (mg·kg -1 ) 020cm 青 菜 ( n=15) 最 大 值 7.66 969 71.5 4.9 36.9 105.2 147.1 386 最 小 值 4.54 141 15.1 1.2 4.7 4.3 8.9 111 标 准 差 1.03 213 15.1 1.1 8.5 27.5 39.1 233 平 均 值 5.63 439 41.5 2.6 15.3 32.5 76.0 332 变 异 系 数/% 18.3 48.6 36.5 40.4 55.4 84.5 51.4 70.1 020cm 甘 蓝 ( n=15) 最 大 值 8.30 678 66.9 3.9 58.6 64.3 205.5 646 最 小 值 4.84 87 10.5 0.9 0.2 1.4 27.7 100 标 准 差 1.27 187 16.2 0.9 16.4 17.7 56.8 161 平 均 值 7.34 342 31.1 1.9 13.9 13.4 94.6 289 变 异 系 数/% 17.3 54.6 52.0 48.2 117.9 132.5 60.0 55.5 2040cm 青 菜 ( n=15) 最 大 值 8.32 801 44.0 2.5 19.8 37.1 51.8 784 最 小 值 5.73 113 15.0 0.9 0.1 2.3 1.2 107 标 准 差 0.70 197 7.9 0.5 5.4 10.3 14.0 185 平 均 值 6.75 451 28.0 1.7 4.4 13.9 14.6 234 变 异 系 数/% 10.4 43.7 28.3 31.2 123.9 74.1 96.1 79.1 2040cm 甘 蓝 ( n=15) 最 大 值 8.91 475 54.2 3.2 9.6 29.3 154.6 508 最 小 值 5.43 108 10.6 0.8 0.1 0.7 5.9 56 标 准 差 1.18 106 14.0 0.8 3.2 8.0 43.9 137 平 均 值 7.82 284 27.3 1.7 2.7 8.9 40.6 248 变 异 系 数/% 15.0 37.2 51.1 49.8 119.2 89.9 107.9 55.1 942 &nbsp; &nbsp;2018 年 第59 卷 第6 期 3 小 结 宁 波 市 叶 菜 类 蔬 菜 种 植 区 土 壤 速 效 钾 含 量 丰 富, 但 有 效 磷 含 量 中 等, 硝 态 氮 含 量 偏 低, 土 壤 硝 态 氮 富 余 风 险 较 小。 土 壤 有 效 磷、 速 效 钾、 硝 态 氮、 铵 态 氮 等 速 效 养 分 呈 现 表 层 (020cm) 高 于 亚 表 层 (2040cm), 且 大 棚 表 层 土 壤 速 效 养 分 高 于 露 地 ( 有 效 磷 除 外)。 土 壤 有 机 质 和 全 氮 含 量 丰 富,87% 的 样 品 有 机 质&gt;30g·kg -1 ,67% 的 样 品 全 氮&gt;2g·kg -1 , 均 高 于 浙 江 省 蔬 菜 种 植 区 平 均 水 平。 大 棚 土 壤pH 值 平 均 为5.63, 87% 样 品 偏 酸 性,040cm 土 壤 电 导 率 平 均 达445S·cm -1 , 大 棚 土 壤 表 现 出 一 定 的 酸 化 和 次 生 盐 渍 化 危 害。 不 同 区 域 土 壤 硝 态 氮、 铵 态 氮 和 有 效 磷 变 异 系 数 较 大, 表 层 土 壤pH 值、 电 导 率、 有 机 质 和 全 氮 等 性 质 变 异 程 度 高 于 亚 表 层。 参 考 文 献: 1 张 甘 霖, 吴 华 勇. 从 问 题 到 解 决 方 案: 土 壤 与 可 持 续 发 展 目 标 的 实 现 J. 中 国 科 学 院 院 刊, 2018, 33 (2): 124-134. 2 沈 仁 芳, 王 超, 孙 波. “ 藏 粮 于 地、 藏 粮 于 技” 战 略 实 施 中 的 土 壤 科 学 与 技 术 问 题J. 中 国 科 学 院 院 刊,2018,33 (2):135-144. 3 徐 明 岗, 卢 昌 艾, 张 文 菊, 等. 我 国 耕 地 质 量 状 况 与 提 升 对 策J. 中 国 农 业 资 源 与 区 划,2016(7):8-14. 4 麻 万 诸. 浙 江 省 耕 地 肥 力 现 状 及 管 理 对 策D. 杭 州: 浙 江 农 林 大 学,2011. 5 曾 许 芳, 方 珊 珊, 章 明 奎. 浙 江 省 蔬 菜 地 土 壤 肥 力 状 况 调 查J. 浙 江 农 业 科 学,2012(6):837-839. 6 潘 可 可, 朱 剑 桥, 孙 娟, 等. 温 州 设 施 蔬 菜 的 施 肥 现 状 及 土 壤 地 力 特 征 分 析J. 上 海 农 业 科 技,2011(5):101-104. 7 倪 中 应, 石 一 珺, 谢 国 雄, 等. 杭 州 市 典 型 设 施 栽 培 土 壤 环 境 质 量 调 查J. 浙 江 农 业 学 报,2017 (12):2091-2096. 8 王 辉, 董 元 华, 安 琼, 等. 高 度 集 约 化 利 用 下 蔬 菜 地 土 壤 养 分 累 积 状 况: 以 南 京 市 南 郊 为 例 J. 土 壤,2006(1): 61-65. 9 章 林 英, 李 丹, 孙 吉 林, 等. 浙 江 省 杭 州 市 蔬 菜 地 土 壤 肥 力 状 况 调 查J. 农 业 灾 害 研 究,2013( 增 刊1):51-54. 10 郑 红 波, 吴 健 平, 张 珊. 浙 江 宁 海 农 用 地 土 壤 有 机 质 和 土 壤 养 分 空 间 变 异 分 析 J. 浙 江 林 学 院 学 报,2010 (3): 379-384. 11 汪 峰, 李 国 安, 王 丽 丽, 等. 减 量 施 氮 对 大 棚 黄 瓜 产 量 和 品 质 的 影 响J. 应 用 生 态 学 报,2017,28 (11):3627-3633. 12 汪 峰, 戴 瑶 璐, 李 国 安, 等. 复 合 肥 用 量 对 大 棚 樱 桃 番 茄 产 量 和 品 质 的 影 响J. 浙 江 农 业 科 学,2017 (4):605- 608,614. 13 孙 波, 廖 红, 苏 彦 华, 等. 土 壤- 根 系- 微 生 物 系 统 中 影 响 氮 磷 利 用 的 一 些 关 键 协 同 机 制 的 研 究 进 展J. 土 壤,2015 (2):210-219. 14 ZHANGF,CHENX,VITOUSEKP. 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