馬二磊,丁偉紅,臧全宇,黃蕓萍,王毓洪,郝芳敏
(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 寧波市瓜菜育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 寧波 315040)
甜瓜是高附加值經(jīng)濟(jì)作物,經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。甜瓜產(chǎn)業(yè)是浙江省十大農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,在蔬菜瓜果產(chǎn)業(yè)中占有重要地位,已成為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè),為深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)增收和經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)較快發(fā)展發(fā)揮了重要作用。浙江省甜瓜生產(chǎn)區(qū)主要分布在東部沿海,形成了“環(huán)杭州灣-環(huán)三門灣-環(huán)樂清灣-環(huán)溫州灣”沿海甜瓜產(chǎn)業(yè)帶,涉及嘉興、杭州、寧波、臺州、溫州等5市,播種面積在6 700 hm2以上,占浙江甜瓜總播種面積的50%以上,產(chǎn)值達(dá)10億以上,集聚效應(yīng)顯著[1]。土壤是農(nóng)作物生長發(fā)育的載體,土壤養(yǎng)分是構(gòu)成土壤肥力的核心要素,滿足了植物基本的養(yǎng)分供給需求,對農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的形成具有重要作用,充分了解土壤養(yǎng)分狀況并客觀評價(jià)土壤肥力在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。對浙江省甜瓜主產(chǎn)區(qū)長年連作甜瓜的土壤肥力進(jìn)行調(diào)查與分析,了解這些主產(chǎn)區(qū)設(shè)施栽培土壤的肥力現(xiàn)狀、理化性質(zhì)、養(yǎng)分分布特征并對導(dǎo)致土壤酸堿化和鹽漬化的原因進(jìn)行初步分析,以期為常年連作種植甜瓜的塑料大棚土壤管理和科學(xué)合理施肥提供依據(jù)。
在甜瓜主產(chǎn)區(qū)寧波市鄞州區(qū)、東錢湖旅游度假區(qū)、象山縣、寧海縣、臺州市三門縣、嘉興市嘉善縣分別取2個(gè)點(diǎn)進(jìn)行土壤檢測,分別編號為C1—鄞州,C2—東錢湖,C3—象山,C4—寧海,C5—三門,C6—嘉善。
土壤樣品送往南京集思慧遠(yuǎn)生物科技有限公司進(jìn)行檢測,檢測指標(biāo)包括:電導(dǎo)率(EC)、全氮、全碳、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳、速效磷、速效鉀、有效鎂、有效鈣、全鹽、pH。
EC:采用電極法測定(中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 802—2016 土壤電導(dǎo)率的測定電極法)。
全氮:采用硫酸消解,凱氏定氮法測定土壤全氮含量[2]。
全碳、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳:采用總有機(jī)碳/總氮分析儀直接測定全碳含量,采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量(中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.6—2006土壤檢測 第6部分:土壤有機(jī)質(zhì)的測定)。
速效磷:采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定速效磷含量[2]。
速效鉀:采用乙酸銨浸提電感電感耦合原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)法測定速效鉀含量[2]。
有效鎂和有效鈣:采用乙酸銨提取,ICP-AES測定交換性鈣鎂含量(中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.13—2006 土壤檢測 第13部分:土壤交換性鈣和鎂的測定)。
全鹽:采用5∶1的水土體積質(zhì)量比制備土壤浸出液,電導(dǎo)率法直接測定[2]。
pH值:采用電位法測定(中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1377—2007 土壤pH的測定)。
按照表1對土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、有效鎂、有效鈣進(jìn)行分級。全鹽以3 g·kg-1為閾值,高于3 g·kg-1代表含鹽量高;適宜的pH范圍為6.5~7.5,>7.5為堿性土壤,<6.5為酸性土壤;適宜的C/N比范圍為10~12,一般來說,土壤C/N比可反映土壤肥力水平,肥力較高的農(nóng)田土壤C/N比較低,相應(yīng)地C/N比較高的農(nóng)田肥力較低。
表1 土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和分析。
對土壤肥力狀況進(jìn)行測定(表2)。按照全氮≥1.0 g·kg-1,有機(jī)質(zhì)≥20 g·kg-1,速效磷≥0.03 g·kg-1,速效鉀≥0.12 g·kg-1,有效鎂≥0.2 g·kg-1,有效鈣≥0.7 g·kg-1,全鹽<3 g·kg-1,適宜土壤pH范圍為6.5~7.5的標(biāo)準(zhǔn),對所有地塊的土壤進(jìn)行評價(jià)。所有地塊的全氮、速效磷、速效鉀、有效鈣均為合格;其中C5地塊的有機(jī)質(zhì)含量不合格;C1地塊的有效鎂含量不合格;C1、C5地塊的土壤全鹽含量低,C2、C3、C4、C6地塊的土壤全鹽含量高;C3、C6地塊的土壤pH值為中性,C1、C2地塊的土壤pH值為酸性,C4、C5地塊的土壤pH值為堿性。在電導(dǎo)率方面,EC最高的為C3地塊的1.62 g·kg-1,最低的為C1地塊的0.74 g·kg-1,C3地塊的EC較C1地塊高118.92%。在全氮方面,所有地塊的全氮平均值為2.35 g·kg-1,全氮最高的為C6地塊的2.81 g·kg-1,最低的為C5地塊的1.34 g·kg-1,C6地塊的全氮較C5地塊高109.70%。在全碳方面,所有地塊的全碳平均值為22.19 g·kg-1,全碳最高的為C1地塊的26.90 g·kg-1,最低的為C5地塊的14.57 g·kg-1,C1地塊的全碳較C5地塊高84.63%。在有機(jī)質(zhì)方面,所有地塊的有機(jī)質(zhì)平均值為30.48 g·kg-1,有機(jī)質(zhì)最高的為C6地塊的35.93 g·kg-1,最低的為C5地塊的16.47 g·kg-1,C6地塊的有機(jī)質(zhì)較C5地塊高118.15%。在有機(jī)碳方面,所有地塊的有機(jī)碳平均值為17.68 g·kg-1,有機(jī)碳最高的為C6地塊的20.84 g·kg-1,最低的為C5地塊的9.55 g·kg-1,C6地塊的有機(jī)碳較C5地塊高118.22%。在速效磷方面,所有地塊的速效磷平均值為0.12 g·kg-1,速效磷最高的為C2地塊的0.24 g·kg-1,最低的為C4地塊的0.04 g·kg-1,C2地塊的速效磷較C4地塊高500.00%。在速效鉀方面,所有地塊的速效鉀平均值為0.36 g·kg-1,速效鉀最高的為C6地塊的0.53 g·kg-1,最低的為C4地塊的0.21 g·kg-1,C6地塊的速效鉀較C4地塊高152.38%。在有效鎂方面,所有地塊的有效鎂平均值為0.43 g·kg-1,有效鎂最高的為C3地塊的0.69 g·kg-1,最低的為C1地塊的0.18 g·kg-1,C3地塊的有效鎂較C1地塊高283.33%。在有效鈣方面,所有地塊的有效鈣平均值為3.24 g·kg-1,有效鈣最高的的C4地塊為5.70 g·kg-1,最低的為C1地塊的0.75 g·kg-1,C4地塊的有效鈣較C1地塊高660.00%。在全鹽方面,所有地塊的全鹽平均值為3.16 g·kg-1,全鹽最高的為C3地塊的3.90 g·kg-1,最低的為C1地塊的1.85 g·kg-1,C3地塊的全鹽較C1地塊高110.81%。在pH方面,所有地塊的pH平均值為6.55,pH最高的為C4地塊的7.80,最低的為C2地塊的4.96,C4地塊的pH較C2地塊高57.26%。
表2 不同地塊土壤肥力測定結(jié)果
按照表1對土壤肥力狀況進(jìn)行分級(表3)。由表3可知,在全氮方面,除C5地塊為3等外,其他地塊均為1等。在有機(jī)質(zhì)方面,除C5地塊為4等外,其他地塊均為2等。在速效磷方面,除C4、C6地塊為2等外,其他地塊均為1等。在速效鉀方面,所有地塊均為1等。在有效鎂方面,除C1地塊為2等、C2地塊為3等外,其他地塊均為1等。在有效鈣方面,除C1、C2地塊為2等外,其他地塊均為1等。在全鹽方面,除C1、C5地塊全鹽含量在正常范圍內(nèi),其他地塊全鹽含量高。在土壤pH方面,C3、C6地塊為中性在正常范圍內(nèi),C1、C2地塊為酸性,C4、C5地塊為堿性。在C/N比方面,C4、C5地塊的C/N比在適宜范圍內(nèi),C1、C2、C3、C6地塊的C/N比較低,土壤肥力水平高,有機(jī)質(zhì)不足。
表3 不同地塊土壤肥力分級評價(jià)
C1地塊土壤肥力水平高,可適當(dāng)減少氮、磷、鉀肥用量,增加腐熟有機(jī)肥和鈣鎂肥用量,以提高C/N比、補(bǔ)充中量元素鈣和鎂;全鹽含量低;土壤為酸性,可使用酸性土壤調(diào)理劑“溉茂”(高活性復(fù)合堿式基團(tuán)含量≥51%,高活性鈣(CaO)含量≥24%,高活性鎂(MgO)含量≥15%,富含糖醇激活劑,由海拓(北京)礦物肥料有限公司從韓國(株)三寶礦業(yè)引進(jìn))或生石灰改良土壤。
C2地塊土壤肥力水平高,可適當(dāng)減少氮、磷、鉀肥用量,增加腐熟有機(jī)肥和鈣鎂肥用量,以提高C/N比、補(bǔ)充中量元素鈣和鎂;全鹽含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降鹽;土壤為酸性,可使用酸性土壤調(diào)理劑“溉茂”改良土壤。
C3地塊土壤肥力水平高,可適當(dāng)減少氮、鉀肥用量,增加腐熟有機(jī)肥用量,以提高C/N;全鹽含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降鹽;土壤pH為中性。
C4地塊土壤肥力水平高,C/N處在適宜范圍,可適當(dāng)減少氮、鉀肥用量,增加腐熟有機(jī)肥用量;全鹽含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降鹽;土壤為堿性,可使用堿性土壤調(diào)理劑“減斷”(絡(luò)合鹽堿劑總量≥90%,游離氨基酸≥100 g·L-1,有機(jī)水解蛋白≥5%,Cu、Fe、Mn、Zn、Ca、N、K≥100 g·L-1,由海拓(北京)礦物肥料有限公司生產(chǎn))改良土壤。
C5地塊的全氮為3等,有機(jī)質(zhì)為4等,雖然C/N比處在適宜范圍,但土壤肥力水平偏低,可適當(dāng)增加氮肥和腐熟有機(jī)肥用量,根據(jù)土壤中氮素狀況,加強(qiáng)測土配方施肥和土壤氮素管理;全鹽含量低;土壤為堿性,可使用堿性土壤調(diào)理劑“減斷”改良土壤。
C6地塊土壤肥力水平高,可適當(dāng)減少氮肥用量,增加腐熟有機(jī)肥用量,以提高C/N比;全鹽含量高,可采用揭膜淋雨、灌水的方法降鹽;土壤為中性,適宜種植甜瓜。
綜合來看,除臺州市三門縣地塊的全氮為3等外,其他地塊的全氮含量均較為充足為1等,長期偏施氮肥,易造成土壤結(jié)構(gòu)的破壞,對于土壤氮素較低的地塊,應(yīng)根據(jù)土壤中氮素狀況,加強(qiáng)測土配方施肥和土壤氮素管理[3]。所有地塊的有機(jī)質(zhì)含量均略顯不足,普遍為2等,臺州市三門縣地塊甚至低至4等,這也反映了生產(chǎn)中農(nóng)戶普遍存在重化肥輕有機(jī)肥的現(xiàn)狀,建議增加有機(jī)肥的施用,補(bǔ)充土壤碳素,提升土壤有機(jī)質(zhì)[4]。所有地塊的磷和鉀含量均處于較高水平,磷鉀肥較為充足,臺州市三門縣和嘉興市嘉善縣地塊可以略增加磷肥施用量。除寧波市鄞州區(qū)和東錢湖旅游度假區(qū)外,其他地塊的鎂鈣含量均處于高水平。浙江省內(nèi)陸地區(qū)與沿海地區(qū)土壤化學(xué)特性存在明顯差異,寧波市鄞州區(qū)、東錢湖旅游度假區(qū)地塊土壤的氮、磷、鉀肥肥力水平高,但中量元素鎂含量(0.21 g·kg-1)、鈣含量(0.80 g·kg-1)處于2等或3等,特別是與象山縣、寧海縣、臺州市三門縣、嘉興市嘉善縣等沿海海涂地土壤的鎂含量(0.54 g·kg-1)、鈣含量(4.46 g·kg-1)相比,存在較大差距,有較大的改善提升空間。針對鎂鈣肥含量較低的地區(qū),可以有針對性地增加鎂、鈣肥施用量,有利于生產(chǎn)高品質(zhì)甜瓜產(chǎn)品。除寧波市東錢湖旅游度假區(qū)和臺州市三門縣外,其他地塊的全鹽含量均較高,對于鹽分較高的地塊,可采用揭膜淋雨、灌水、輪作的方法降鹽。在土壤pH值方面,寧波市鄞州區(qū)、東錢湖旅游度假區(qū)地塊的土壤為酸性,寧波市象山縣、嘉興市嘉善縣地塊的土壤為中性,寧波市寧海縣、臺州市三門縣地塊的土壤為堿性,整體而言,隨著距離海岸線距離的縮短,土壤pH值呈現(xiàn)逐步升高的趨勢。這與前人研究結(jié)果相一致[5-6]。酸性土壤可以用土壤調(diào)理劑“溉茂”或生石灰進(jìn)行改良,堿性土壤可以用土壤調(diào)理劑“減斷”進(jìn)行改良,有條件的地區(qū)也可以使用微生物菌劑來改良土壤,微生物菌劑具有提高土壤pH和微生物多樣性、降低鐮刀菌屬等有害菌相對豐度的作用[7-8]。臺州市三門縣地塊的全氮和有機(jī)質(zhì)分別為3等和4等,在所有地塊中處于較低水平,在施肥過程中,可適當(dāng)增加氮肥和腐熟有機(jī)肥用量,利用測土配方施肥技術(shù)有針對性補(bǔ)充所需礦質(zhì)元素。