張煥菊 王貴嵩 高進(jìn)華 張廣忠 陳永法 解學(xué)仕 胡秀濤 史慶才 楊恒哲 時(shí)小可

摘要：對(duì)山東省16個(gè)地級(jí)市的設(shè)施蔬菜地塊進(jìn)行土壤取樣，分析并評(píng)價(jià)土壤酸堿性、有機(jī)質(zhì)及中微量元素含量的狀況。結(jié)果表明，在土壤酸堿性方面，山東省煙臺(tái)、威海地區(qū)設(shè)施蔬菜土壤普遍偏酸，聊城、菏澤、東營(yíng)、德州地區(qū)設(shè)施蔬菜土壤普遍偏堿，濟(jì)寧地區(qū)設(shè)施蔬菜的土壤酸堿性多半不適宜且沒有統(tǒng)一趨勢(shì);在土壤有機(jī)質(zhì)含量方面，除棗莊、淄博和日照外，其他地區(qū)的設(shè)施蔬菜土壤有機(jī)質(zhì)整體上都比較缺乏;在土壤中量和微量元素含量方面，菏澤地區(qū)的設(shè)施蔬菜土壤有效錳含量普遍較低，泰安部分地區(qū)的設(shè)施蔬菜地塊土壤有效銅含量偏高，要警惕土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，其他地區(qū)的設(shè)施蔬菜土壤中量和微量元素普遍處在中等及豐富水平。建議山東省各地市根據(jù)各地的設(shè)施蔬菜土壤特點(diǎn)有針對(duì)性地改良土壤酸堿性，增施有機(jī)肥，增加或控制中微量元素的施用量，促進(jìn)山東省設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：山東省;設(shè)施蔬菜;酸堿性;有機(jī)質(zhì);中微量元素;調(diào)查

中圖分類號(hào)： S158.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）04-0211-05

收稿日期：2021-05-06

基金項(xiàng)目：2019年度重大科技創(chuàng)新工程（編號(hào)：2019JZZY010701）;山東省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目（第一批）（編號(hào)：201910315010）。

作者簡(jiǎn)介：張煥菊（1990—），女，山東泰安人，碩士，農(nóng)藝師，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與土壤肥料研究。E-mail：zhhjdbd@126.com。

通信作者：高進(jìn)華，碩士，高級(jí)工程師，主要從事肥料生產(chǎn)及開發(fā)研究。E-mail：gjhsdlzc@163.com。

近年來，設(shè)施蔬菜在農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，對(duì)于蔬菜的周年供應(yīng)和農(nóng)民增收具有重要貢獻(xiàn)[1]。山東省地處黃淮海及環(huán)渤海暖溫區(qū)[2]，是我國(guó)第一蔬菜出口大省和我國(guó)最大的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地，種植面積約占全國(guó)設(shè)施蔬菜總面積的 1/4。在目前的蔬菜種植過程中，土壤是非常重要的生產(chǎn)因素之一，了解土壤的肥力狀況是設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的前提。而在以往研究或種植戶的生產(chǎn)過程中，對(duì)土壤中的氮、磷、鉀這些大量元素往往給予了高度關(guān)注，卻對(duì)土壤中量、微量元素及土壤酸堿性、有機(jī)質(zhì)含量未引起充分重視[3-4]。而土壤中量和微量元素的缺失或過量是影響蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素[5-6]，土壤酸堿性和有機(jī)質(zhì)含量對(duì)作物的正常生長(zhǎng)和養(yǎng)分的吸收利用有重要的影響[7-8]。因此，本研究對(duì)山東省16個(gè)地市的設(shè)施蔬菜地塊進(jìn)行了科學(xué)布點(diǎn)和取樣，分析各地市設(shè)施蔬菜土壤的中量和微量元素含量及酸堿性、有機(jī)質(zhì)含量，并進(jìn)行科學(xué)性評(píng)價(jià)，旨在為山東地區(qū)設(shè)施蔬菜的優(yōu)質(zhì)、高效、安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

2019年的7—8月，對(duì)山東省16個(gè)地市共計(jì)768個(gè)設(shè)施蔬菜地塊進(jìn)行土壤取樣。采用“W”形取樣方式，每個(gè)設(shè)施蔬菜地塊10個(gè)取樣點(diǎn)，最后將取完的土壤混合均勻，通過四分法留取1 kg土壤混合樣品裝入牛皮紙袋，作為分析樣品。

1.2 測(cè)定方法

將土壤樣品進(jìn)行風(fēng)干、研磨，過2 mm篩，備用。

土壤交換性鈣鎂含量采用乙酸銨浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定;土壤有效鐵、錳、銅、鋅含量采用二乙基三胺五乙酸（DTPA）浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定;土壤酸堿性采用水浸提（土水比為1 g ∶2.5 mL）電位法測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用灼燒法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理及設(shè)施蔬菜地塊養(yǎng)分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。對(duì)設(shè)施蔬菜地塊土壤檢測(cè)指標(biāo)的平均值、變異系數(shù)及分布頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析山東省各地市土壤酸堿性、有機(jī)質(zhì)含量及中微量元素有效態(tài)含量的豐缺程度。

設(shè)施蔬菜土壤pH值適宜范圍是6.0～8.0，有機(jī)質(zhì)含量≥15 g/kg[9]。土壤中量和微量元素含量的中等含量范圍：交換性鈣含量756～846 mg/kg，交換性鎂含量173～240 mg/kg，有效鐵含量4.5～10.0 mg/kg，有效錳含量5.0～15.0 mg/kg，有效銅含量0.20～1.00 mg/kg，有效鋅含量0.50～1.00 mg/kg[10-11] 。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤酸堿性

由表1可知，山東省各地市設(shè)施蔬菜土壤的酸堿性差異較大。從均值來看，聊城、德州和菏澤的設(shè)施蔬菜土壤pH值均值均在8以上，煙臺(tái)和威海的設(shè)施蔬菜土壤pH值均在6以下，其他地市的設(shè)施蔬菜土壤pH值則在6～8范圍內(nèi)。從各地市設(shè)施蔬菜土壤酸堿性的空間分布差異來看，濟(jì)寧地區(qū)設(shè)施蔬菜土壤pH值變異性最大，pH值從4.7到9.1，變異系數(shù)為19%;從分布頻率來看，有50%以上的設(shè)施蔬菜土壤酸堿性適宜蔬菜生長(zhǎng)的地市有棗莊、淄博、濰坊、日照、泰安、青島、臨沂、濟(jì)南和濱州，而聊城、菏澤、東營(yíng)、德州的設(shè)施蔬菜土壤則多數(shù)偏堿，占比分別是59.1%、80.3%、54.2%和66.7%，煙臺(tái)和威海的設(shè)施蔬菜則多數(shù)偏酸，占比分別是71.4%和72.4%。

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量

如表2所示，有機(jī)質(zhì)含量均值低于15 g/kg的地市占比56%;各地市有機(jī)質(zhì)含量在空間分布上均有較大差異，其中濟(jì)寧和菏澤的變異系數(shù)分別為105%和98%，土壤有機(jī)質(zhì)含量變幅分別為0.95～66.10 g/kg 和1.18～65.30 g/kg，分布非常不均勻;從分布頻率來看，日照、棗莊、淄博的設(shè)施蔬菜土壤有機(jī)質(zhì)含量適宜的占比地塊排名前三，分別為76.7%、67.9%和66.7%;而煙臺(tái)、菏澤和濟(jì)寧的設(shè)施蔬菜地塊有機(jī)質(zhì)含量偏低的地塊占比分別是90.5%、88.9%和78.6%，土壤有機(jī)質(zhì)缺乏非常嚴(yán)重。

2.3 土壤交換性鈣含量

如表3所示，整體來看各地市的設(shè)施蔬菜土壤交換性鈣含量均較豐富，僅濰坊、威海和臨沂地區(qū)出現(xiàn)少量土壤交換性鈣缺乏現(xiàn)象，占比分別是19.9%、10.0%和3.0%。

2.4 土壤交換性鎂含量

如表4所示，從均值上來看，各地市設(shè)施蔬菜土壤的交換性鎂含量均較豐富，其中，棗莊、青島、聊城、濟(jì)南、東營(yíng)、德州和濱州所有設(shè)施蔬菜地塊的土壤交換性鎂含量均處于豐富水平，濰坊有21.9%的設(shè)施蔬菜地塊出現(xiàn)土壤交換性鎂含量缺乏現(xiàn)象，其他地區(qū)設(shè)施蔬菜地塊出現(xiàn)土壤交換性鎂含量缺乏的占比均在10%以內(nèi)。

2.5 土壤有效鐵含量

如表5所示，各地市設(shè)施蔬菜土壤的有效鐵含量平均值均為豐富水平; 各地市設(shè)施蔬菜地塊的土壤有效鐵養(yǎng)分含量空間分布非常不均勻，變異系數(shù)超過50%的地市占比75%，其中淄博市的變異系數(shù)達(dá)到100%;棗莊、煙臺(tái)、威海、日照、泰安、青島這6個(gè)地市所有設(shè)施蔬菜地塊的土壤有效鐵含量均為豐富水平，沒有地市出現(xiàn)土壤有效鐵缺乏的情況。

2.6 土壤有效錳含量

如表6所示，山東省各地市設(shè)施蔬菜地塊的土壤有效錳含量差異較大。從均值來看，菏澤市設(shè)施蔬菜土壤的有效錳含量均值最低，為4.7 mg/kg;而棗莊市設(shè)施蔬菜土壤的有效錳含量均值最高，為38.1 mg/kg，差距非常大;各地市內(nèi)的設(shè)施蔬菜地塊之間土壤有效錳含量空間分布非常不均勻，變異系數(shù)最小的德州也達(dá)到了31%，變異系數(shù)超過100%的地市有5個(gè)，分別是棗莊、濰坊、青島、臨沂和東營(yíng)。從各地市設(shè)施蔬菜土壤有效錳含量豐缺分布頻率來看，菏澤市設(shè)施蔬菜的土壤有效錳最為缺乏，有68.2%的地塊處于缺乏水平且沒有任何地塊處于豐富水平;而淄博、煙臺(tái)、威海、日照和泰安這5個(gè)地市的設(shè)施蔬菜土壤均處于中等及豐富水平，沒有缺錳土壤。

2.7 土壤有效銅含量

如表7所示，各地市設(shè)施蔬菜土壤的有效銅含量平均值均為豐富水平。各地市設(shè)施蔬菜地塊的土壤有效銅養(yǎng)分含量空間分布非常不均勻，變異系數(shù)均大于50%，其中泰安市設(shè)施蔬菜地塊土壤有效銅含量的變異系數(shù)最高，高達(dá)238%，其部分含量較高的土壤可能存在銅含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)[12]。從各地市設(shè)施蔬菜土壤有效銅含量豐缺分布頻率來看，僅濰坊市的設(shè)施蔬菜地塊出現(xiàn)了土壤有效銅缺乏現(xiàn)象，其他地市的設(shè)施蔬菜土壤有效銅含量水平均在中等及豐富水平，其中威海市設(shè)施蔬菜土壤有效銅含量均處于豐富水平。

2.8 土壤有效鋅含量

如表8所示，各地市設(shè)施蔬菜土壤的有效鋅含量平均值均為豐富水平。各地市設(shè)施蔬菜地塊的土壤有效鋅養(yǎng)分含量空間分布非常不均勻，變異系數(shù)均大于70%，其中泰安市設(shè)施蔬菜地塊土壤有效鋅含量的變異系數(shù)高達(dá)200%。從各地市設(shè)施蔬菜土壤有效鋅豐缺分布頻率來看，有50%的地市設(shè)施蔬菜土壤有效鋅含量無缺乏水平，均處于中等及豐富水平;其中，煙臺(tái)、威海和東營(yíng)設(shè)施蔬菜土壤中的有效鋅含量均處于豐富水平。

3 討論與結(jié)論

整體來看，山東省各地市設(shè)施蔬菜土壤的中量和微量元素含量空間分布非常不均勻，但整體較豐富，土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍較缺乏，部分地區(qū)土壤酸堿性不太適宜。具體來分析，棗莊、淄博和日照地區(qū)的大部分設(shè)施蔬菜土壤在pH值、有機(jī)質(zhì)含量和中微量元素含量上均適宜蔬菜的生長(zhǎng)。煙臺(tái)和威海地區(qū)的設(shè)施蔬菜土壤大部分則面臨土壤偏酸、有機(jī)質(zhì)缺乏的問題;聊城、菏澤、東營(yíng)和德州地區(qū)的設(shè)施蔬菜土壤一半左右面臨土壤偏堿、有機(jī)質(zhì)缺乏的問題，而菏澤80%左右的設(shè)施蔬菜地塊面臨土壤偏堿、有機(jī)質(zhì)缺乏的問題，且土壤缺錳現(xiàn)象比較普遍;濰坊、泰安、青島地區(qū)的大部分設(shè)施蔬菜土壤主要面臨的是有機(jī)質(zhì)缺乏問題，其中泰安可能存在土壤銅含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn);臨沂、濟(jì)南和濱州地區(qū)的設(shè)施蔬菜有40%左右的地塊出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)缺乏問題;濟(jì)寧地區(qū)設(shè)施蔬菜地塊的土壤酸堿性沒有呈現(xiàn)統(tǒng)一的趨勢(shì)，但是多半都不適宜，且78.6%的地塊土壤有機(jī)質(zhì)缺乏。

以上地區(qū)在土壤酸堿性和有機(jī)質(zhì)含量方面的整體表現(xiàn)與全國(guó)農(nóng)技推廣中心匯總的測(cè)土配方數(shù)據(jù)[13]基本一致。對(duì)于全省大部分地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量偏低的狀況應(yīng)該引起重視，土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低對(duì)于作物的正常生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)有重要影響[14-16]，有機(jī)質(zhì)缺乏地區(qū)可以通過增施有機(jī)肥等措施來提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。土壤過酸或過堿對(duì)于作物根系的生長(zhǎng)有顯著不良影響且與土壤中各種養(yǎng)分的有效性有很強(qiáng)的相關(guān)性[17-19]，因此土壤酸堿性不適宜的設(shè)施蔬菜地塊需要使用石灰或者硫磺等物質(zhì)對(duì)土壤進(jìn)行改良。楊力等在1994年曾對(duì)山東省的土壤交換性鈣、交換性鎂含量及分布進(jìn)行了研究，其得出的各地市的土壤交換性鈣、交換性鎂含量豐缺狀況與本研究稍有出入，可能與土地利用類型及耕作活動(dòng)等有關(guān)[20-21]。雖然目前山東省各地市設(shè)施蔬菜地塊的土壤交換性鈣、交換性鎂含量均較豐富但仍須注意作物生長(zhǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)缺鈣、缺鎂的情況，因?yàn)橹参飳?duì)于鈣鎂的吸收會(huì)受到蒸騰作用、離子拮抗作用及根系生長(zhǎng)情況的影響[22-24]。山東省設(shè)施蔬菜地塊的土壤微量元素含量缺乏地區(qū)占比不大，需要額外注意的是菏澤地區(qū)的缺錳現(xiàn)象和泰安地區(qū)可能存在的銅含量超標(biāo)問題。

綜上所述，山東省各地市在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)方面尤其要對(duì)土壤酸堿性和有機(jī)質(zhì)含量引起重視，根據(jù)種植作物的適宜生長(zhǎng)條件和當(dāng)?shù)貙?shí)際土壤情況進(jìn)行改良。在施肥方面，建議各地市在參考本文研究的基礎(chǔ)上合理增加或控制中量、微量元素肥的施用量，促進(jìn)山東省設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展。

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