天津市新建设施农业土壤主要障碍因素调查研究初报

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摘 要：通过对新建设施基地土样的调查和取样，对土壤的养分、物理性状、微生物数量等因素进行了分析和研究。结果表明，土壤有机质、全氮、有效磷含量偏低，耕层相对较薄，孔隙状况不良，土壤微生物数量偏少等因素是新建设施农业基地土壤的主要障碍因素。

关键词：设施农业；土壤；障碍因素

中图分类号：S151.9 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.03.010

Preliminary Report of the Main Constraints of the Soil in the Facilities Agriculture Construction in Tianjin

LIU Zhi-jie，GUO Yun-feng，ZHENG Yu-suo，ZHANG Hao

(Tianjin Soil Fertilizer Work Station，Tianjin 300061，China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ: For improving the soil fertility to support the growing of greens in the facilities agriculture construction (FAC), the soils in the FAC were investigated and sampled, and the impact factors of soil fertility were analyzed, such as soil nutrient, the physical characters and the quantity of edaphon. The results showed that the main constraints of new FAC were that the content of soil organic matter and nitrogen, available phosphorus was low, the arable layer looked weak, soil pore space was bad and the quantity of edaphon was not sufficient.

Key words: facility agriculture; soil;constraints

随着天津市“4412”工程的启动和实施，目前天津市设施农业达到了4.33万hm2，其中新建设施农业面积占总面积的60%以上，形成一定规模的高效设施农业发展格局，这必将促进天津特色都市现代农业的发展。设施蔬菜作物具有生长速度快，需水、肥数量大，产量高等特点，因而对土壤条件有较高的要求，一般设施蔬菜适宜在土壤肥沃、结构良好、地下水位低、蓄水保肥能力强、有害物质少、无大量病虫寄生的土壤上生长。而绝大部分新建设施由大田改建而来，土壤普遍存在耕层薄、耕性差、蓄水保肥能力差、养分含量低等障碍因素，天津市土壤肥料工作站在总结多年土壤培肥经验的基础上，着手对新建设施基地土壤障碍因素进行调查和分析研究，并开展了新建设施基地土壤快速培肥技术的研究和示范，取得了一定的成效。

1 材料和方法

1.1 基本调查

2009年3月开始，在宝坻、武清、静海、西青、津南等5个区县的10个乡镇，15个村，对52个新建设施基地种植农户进行调查，调查了新设施土壤类型、耕层厚度等情况。采集新建设施土壤样品130个，其中测定主要化学指标样品85个（分0~20 cm、20~40 cm两层）、测定容重样品34个、测定总孔隙度样品10个、测定微生物总量样品1个。具体调查采样分布情况见表1。

1.2 测定项目与方法

土壤化学指标：测定项目包括有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾、缓效钾。其中，土壤有机质测定方法为重铬酸钾容量法；全氮为开氏定氮法；有效磷为pH值8.5，0.5 mol·L-1NaHCO3浸提，分光光度法；速效钾为NH4AC浸提，火焰光度计法；全磷为酸溶，分光光度法；缓效钾为硝酸提取，火焰光度计法。

土壤物理指标：测定项目包括质地、容重、总孔隙度。其中，土壤质地测定方法为手指法，容重为环刀法，总孔隙度为容重与比重换算法。

土壤生物指标：测定项目包括细菌总数、真菌总数、放线菌总数。测定方法均为培养平板计数法。

2 结果与分析

2.1 新设施农业土壤基本情况

2.1.1 新设施农业建设前种植类型 调查50个新设施基地，新建设施农业前种植大田作物的占到了80%，加上白地，占88%（表2）。

2.1.2 耕层厚度情况 调查50个新设施基地土壤厚度，76%样点的耕层厚度小于20 cm。具体耕层厚度统计见表3。

2.1.3 耕层质地情况 调查50个新设施基地土壤质地，48%样点质地为粘土，24%样点质地为砂土。具体质地统计见表4。

2.2 新设施农业土壤养分含量情况

2.2.1 土壤主要养分含量描述性统计 对85个土壤样品检测分析有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾、缓效钾等含量。统计结果显示：44个土壤0~20 cm样品，全氮平均值为1.08 g·kg-1，有机质平均值为17.4 g·kg-1，有效磷平均值为15.9 mg·kg-1，全磷平均值为1.35 g·kg-1、速效钾平均值为326 mg·kg-1，缓效钾平均值为908 mg·kg-1；41个土壤20~40 cm的全氮平均值为0.93 g·kg-1，有机质平均值为14.8 g·kg-1，有效磷平均值为11.6 mg·kg-1，全磷平均值为1.24 g·kg-1，速效钾平均值为230 mg·kg-1,缓效钾平均值为885 mg·kg-1。0~20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、全磷、速效钾和缓效钾含量均高于20~40 cm土层。具体结果统计见表5。

2.2.2 土壤主要养分含量分级情况 按照全国土壤养分分级标准，0~20 cm土壤：97%的土壤样品有机质分布在中低级水平， 91%土壤样品全氮分布在中低级水平，66%土壤样品有效磷分布在中低级水平；全磷、速效钾、缓效钾含量达到一级、二级标准的分别占90%以上，可以看出土壤样品全磷、速效钾和缓效钾含量都处于高水平。20~40 cm土层土壤养分分布情况与0~20 cm土层土壤养分分级情况趋势基本一致。具体分级情况见表6。

2.3 新设施农业土壤主要物理性状情况

耕作层质地较重、结构很差、深翻后土壤普遍呈僵条状，蓄水性差，加之建设过程机器碾压、人为踩踏严重，还有许多棚室心土层搅动比较厉害，更有近年来许多复垦耕地也作为设施农业基地，致使土壤物理性质急剧恶化，许多土壤坚硬，成大土块存在，耕作阻力大，耕性较差。

2.3.1 土壤容重情况 根据34个容重样分析，容重范围在1.21~1.67 g·cm-3，平均为1.42 g·cm3，小于1.30 g·cm-3为3个、介于1.30~1.40 g·cm-3为13个、大于1.40 g·cm-3为15个。

2.3.2 土壤总孔隙度情况 根据10个总孔隙度样分析，总孔隙度范围在42%~46%之间，平均为43.7%。

2.4 新设施农业土壤主要微生物数量情况

设施土壤中细菌、真菌和放线菌的种类与露地土壤明显不同，主要是设施条件下独特的小气候条件和耕作强度，全年条件下高温高湿和含有大量微生物的有机肥的施用都有利于微生物的定殖、繁殖，设施条件下土壤中细菌为优势种群。2010年3月4日在西青区王稳庄镇二侯庄村新建大棚（种植前）中取样，检测土壤细菌总数为9.0×106个、真菌总数为2.4×104个、放线菌总数1.3×105个。

3 结 论

3.1 有机质、全氮、有效磷含量偏低

耕层土壤有机质（平均17.4 g·kg-1）、全氮（平均1.08 g·kg-1）、有效磷（15.9 mg·kg-1）含量主要分布在分级标准的低级水平，全磷、速效钾和缓效钾含量绝大数分布在分级标准的高水平；而适宜蔬菜种植的良好土壤养分：有机质25~35 g·kg-1，全氮大于1.2 g·kg-1，有效磷大于60 mg·kg-1； 可见，新设施耕层土壤有机质、全氮、有效磷含量偏低成为土壤的主要障碍因素，而增施有机肥和活性有机肥对促进有机质的提升和磷素养分的活化会起到积极的促进作用。

3.2 耕层相对较薄、耕性差、保水保肥能力差

新建设施基地普遍存在耕层相对较薄（一般在10-15 cm，有的甚至露出了心土层）、机械碾压搅动严重、心土层破坏普遍、土壤容重偏大（平均为1.42 g·cm-3），孔隙度较低（平均43.7%），土壤多呈僵条或大块状、质地粘重，耕作阻力大，耕性差；相反，个别点土壤砂性大，保水、保肥能力差；而适宜蔬菜种植的土壤要求：土壤团粒结构好，耕层厚度在30 cm以上，容重为1.1~1.3 g·cm-3，总孔隙度大于50%；可见，新设施基地土壤耕层相对较薄、耕性差、保水保肥能力差成为土壤的又一主要障碍因素。

3.3 土壤微生物数量少

新建设施基地主要是由大田或白地改建而来，土壤微生物数量偏低。设施条件下独特的小气候条件和耕作强度，全年条件下高温高湿和含有大量微生物都有利于微生物的定殖、繁殖，利于养分的分解、转化和吸收，新建设施农业基地土壤微生物数量与适宜设施种植土壤微生物数量条件相比，细菌数量少20~40倍，放线菌少10倍多。

另外，根据调查观测，部分新建设施农业基地地下水位高（主要在1.5 m左右），灌排设施缺乏，短期施化肥强度大，加上轮作不合理，灌溉粗放，导致在新建设施种植仅一、两茬后，表层土壤含盐量达到0.6%~0.9%，远大于适宜蔬菜种植的土壤盐分含量0.2%，土壤次生盐渍化呈加重趋势。

总之，土壤障碍因素影响新建设施基地正常生产，轻则减产、重则死苗以至绝产。通过对主要障碍因素研究和分析，为新设施基地土壤改良、培肥提供技术依据，以保证蔬菜正常生产，为设施提升工程提供技术支撑，更好地促进设施农业的可持续发展。

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收稿日期：2012-03-01；修订日期：2012-04-10

基金项目：天津市农业科技示范推广项目（0801060）

作者简介：刘志杰（1963-），女，内蒙古通辽人，高级农艺师，主要从事土壤肥料技术推广工作。