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摘要 [目的]为了研究土壤改良剂对上海高桥地区不同连作年限土壤理化性质的影响。[方法]选取连作年限土壤为1、5和6年的3个大棚，分别测定土壤pH、电导率、有机质、全氮、全磷、全钾等主要養分含量。[结果]施用土壤改良剂能够有效缓解土壤盐渍化和酸化程度，显著增加土壤有机质含量，均衡土壤营养元素，改善施用有机肥导致的元素富集现象，明显改良土壤理化性质。[结论] 在上海高桥地区的农业实际生产中，施用主要成分为石灰氮、秸秆和有机质的土壤改良剂是切实可行的，能够明显改善高桥地区土壤的理化性质。
关键词 土壤改良剂;连作障碍;大棚辣椒;土壤;理化性质
中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）33-11676-02
Effect of Soil Improvement Agent on Physicochemical Properties of Continuous Cropping Soil of Pepper Plastic Sheds
LI Yu-li1， YANG Zhong-xing1*， QIU Xuan2 et al
（1.Shanghai Pudong New District Gaoqiao Town Agricultural Service Center， Shanghai 200137;2 Shanghai Agricultural Service Center of Pudong District， Shanghai 201299）
Abstract [Objective]The research aimed to study the effects of soil improvement agent on the physicochemical properties of continuous cropping soil of pepper plastic sheds with different planting years in Gaoqiao area， Shanghai City. [Method] Soil pH， EC， organic matter， total N， total P， total K and other major nutrients were detected. [Result]The application of soil improvement agent could ease the degree of soil salinization and soil acidification effectively， increase soil organic matter content obviously， prevent the nutrient enrichment and improve the soil physical and chemical properties significantly. [Conclusion]In the agricultural production in Gaoqiao District， Shanghai， the application of the soil improvement agent with the main component of lime， straw and organic matter was feasible， which could improve the soil physicochemical properties obviously.
Key words Soil improvement agent; Continuous cropping obstacles; Pepper plastic shed; Soil pysicochemical properties
作者简介 李玉利（1975-），女，上海人，农艺师，从事果树生理与栽培技术方面的研究。*通讯作者，农艺师，从事果树生理与栽培技术研究。
收稿日期 2014-10-20
近年来，随着我国设施农业的迅速发展，我国已成为世界设施园艺面积最大的国家，而我国大面积的温室大棚大都是进行连作，加上温室或大棚结构简单，造成土壤养分不均衡，土壤次生盐渍化、酸化以及速效磷和钾富集等问题日渐突出[1-2]，严重制约我国设施农业的可持续发展。面对土壤理化性质恶化的问题，各地都在做着相应研究。童有为等[3]对上海不同设施土壤进行调查，发现温室、大棚耕层土壤（0～25 cm）盐分分别为露地的11.8、4.0倍;刘德等[4]对哈尔滨市郊蔬菜大棚进行调查，得出大棚土壤总盐量是露地土壤的2～13倍。黄锦法等[5]研究表明，大棚土壤的电导率是露地土壤的2.38倍，可溶性盐增加85.8%，pH普遍降低0.67个单位。该试验选取上海高桥地区连作年限土壤为1、5和6年的3个辣椒大棚，施用土壤改良剂，测定土壤相关理化性质等指标，评价改良剂对土壤的改良情况，以期探讨改良土壤理化性质的新方法。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
自20世纪80年代后期以来，上海高桥镇的设施蔬菜生产蓬勃发展，面积不断扩大，有50%的大中棚出现次生盐渍化，已成为制约上海高桥地区设施蔬菜发展的瓶颈。试验用土壤采自上海江凌蔬果专业合作社的蔬菜大棚，常年种植辣椒，连作障碍较严重。
1.2 土壤改良剂
土壤改良剂的有效成分包括石灰氮、秸秆和有机质。
1.3 试验设计
选择连作年限为1、5和6年的3个大棚进行试验，分别编号为A、B和C号棚。每个试验棚内设2个处理，即施用上海高桥地区常用猪粪（CK）和施用土壤改良剂（N）。试验处理为：①大棚施用猪粪后3 d（CKA3，CKB3，CKC3）;②大棚施用土壤改良剂后3 d（NA3，NB3，NC3）;③大棚施用猪粪后30 d（CKA30，CKB30，CKC30）;④大棚施用土壤改良剂后30 d（NA30，NB30，NC30）。 1.4 土壤取样方法
在处理第3和30天时，分别采集连作年限为1、5和6年且施用土壤改良剂和常规管理的土壤样品，每个大棚按蛇形法[6]确定6个采样点，采集辣椒根系0～20 cm耕层土壤，各采样点土壤混合均匀后用四分法留取1 kg左右土样，在室内风干，过100目筛保存。
1.5 测定方法
土壤全盐量采用电导率仪测定;土壤pH按土水比1∶5浸提，PHSJ24A酸度计测定;有机质含量采用重铬酸钾-外加热法测定;全氮采用半微量开氏法测定;土壤全磷量采用HC1O4-H2SO4法测定;土壤全钾含量采用NaOH熔融，火焰光度法测定。
2 结果与分析
2.1 土壤盐分
由表1可知，施用土壤改良剂与常规管理在短期内并不能显著降低土壤EC值，而经过30 d后，施用土壤改良剂的土壤EC值均显著低于施用猪粪的土壤（P<0.05），并且均维持在0.68～1.20之间。这说明土壤改良剂能够有效缓解土壤盐渍化程度。
2.2 土壤酸度
由表2可知，试验土壤在2种管理下pH并没有显著差异，但是在施用猪粪30 d后，土壤pH在3个棚中都有不同程度的下降，而施用土壤改良剂后并没有明显变化。这说明土壤改良剂对于土壤酸化可能会有缓解作用，但是短期内效果并不显著。
表1 土壤EC值测定结果dS/cm
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
表2 土壤pH值测定结果
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.3 土壤有机质含量
土壤改良剂有机质含量较高。施用后，土壤有机质含量显著提高。由表3可知，随着改良剂施用时间的增长，土壤有机质含量明显增加;同时，无论施用时间长短，施用猪粪的土壤有机质含量均显著低于施用改良剂的土壤（P<0.05），且在3个棚中土壤有机质含量变化趋势一致，即改良剂30 d>改良剂3 d>猪粪30 d>猪粪3 d。这说明土壤改良剂能够显著提高土壤品质，有利于作物生长。
表3 土壤有机质含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4 土壤氮、磷、钾三种元素含量
2.4.1
土壤全氮含量。
土壤改良剂中主要成分为有机质和氮，氮含量远远高于常规肥料和平常施用的猪粪。由表4可知，施用土壤改良剂和常规管理的土壤全氮含量在短期内并没有显著变化，而施用土壤改良剂30 d后，土壤中全氮含量显著高于常规管理（P<0.05）。
表4 土壤中氮含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4.2
土壤全磷含量。由表5可知，在短期内，施用土壤改良剂和常规管理的土壤中磷含量普遍较高。这可能是由于该试验田连作年限较长，造成土壤磷富集。施用土壤改良剂30 d后，土壤中磷含量与常规管理相比均有不同程度的下降。这说明土壤改良剂能够有效缓解施用有机肥导致的元素富集现象。
表5 土壤中磷含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4.3
土壤钾含量。由表6可知，土壤改良剂中钾含量较高，在施用初期对土壤并没有产生显著影响，且施用猪粪的土壤钾含量反而更高。随着改良剂施用时间的延长，它对土壤的影响逐渐增大，土壤钾含量逐渐增加，施用猪粪的土壤反而减少，而茄果类对于钾肥需求量大。这表明施用土壤改良剂有利于辣椒生長。
表6 土壤中钾含量测定结果mg/g
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.5 土壤铜含量
由于猪粪中铜含量较高[7]，施用后不利于辣椒生长，同时会对人体健康造成危害。由表7可知，在施用猪粪的3个棚中土壤铜含量都显著高于施用改良剂的土壤（P<0.05），且施用土壤改良剂的试验组随着时间延长铜含量呈下降趋势。这说明常年施用猪粪会导致铜元素富集，而施用土壤改良剂能够有效缓解这一现象。
表7 土壤中铜含量测定结果mg/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
3 讨论
土壤改良剂富含各种养分和生理活性物质，不仅可以改善土壤结构[8]，而且有助于形成稳定性的土壤团聚体，影响土壤微生物活性[9]。有研究表明，有效的施用土壤改良剂可以增强土壤保水、保肥、透气、调温能力，增加土壤有机质、氮磷钾及微量元素含量，增强土壤对酸碱的缓冲能力，在一定程度上还可以消除农药残毒和重金属污染，提高蔬菜品质[10]。
该研究表明，试验选用的土壤改良剂中有机质和氮含量较高且营养元素均衡，不仅能够增加土壤有机质含量，保证植株生长所需要的养分，而且能均衡土壤中的营养元素，有效缓解施用有机肥导致的元素富集现象，提高土壤质量。其主要成分——石灰氮具有很强的杀菌作用，且pH较高，对于辣椒连作障碍中出现的土壤板结、土壤盐渍化和酸化及土传病害等问题具有较好的防治效果[11]。所以，在上海高桥地区的农业实际生产中，施用主要成分为石灰氮、秸秆和有机质的土壤改良剂是切实可行的，并且能够明显改善高桥地区土壤的理化性质。
参考文献
[1]郭红伟，郭世荣，黄保健.大棚辣椒不同连作年限土壤理化性质研究[J].江苏农业科学，2011，39（5）：452-455.
[2] 刘来，孙锦，郭世荣，等.大棚辣椒连作土壤养分和离子变化与酸化的关系[J].中国农学通报，2013，29（16）：100-105.
[3] 童有为，陈淡飞.温室土壤次生盐渍化的形成和治理途径研究[J].园艺学报，1991，18（2）：159-162.
[4] 刘德，吴凤芝.哈尔滨市郊蔬菜大棚土壤盐分状况及其影响[J].北方园艺，1996（6）：1-3.
[5] 黄锦法，李艾芬，马树国，等.保护地土壤障害的农化性状指标[J].浙江农业学报，2000（5）：285-289.
[6] 刘来，黄保健，孙锦，等.大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系[J].中国土壤与肥料，2013（2）：5-10.
[7] 吕凯，石英尧，高振魁.猪粪的成分及其利用的研究[J].安徽农业科学，2001，29（3）： 373-374.
[8] 刘慧军，刘景辉，于健，等.土壤改良剂对燕麦土壤理化性状及微生物量碳的影响[J].水土保持学报，2012，26（5）：68-72.
[9] 蔡立群，牛怡，罗珠珠，等.秸秆促腐还田土壤养分及微生物量的动态变化[J].中国生态农业学报，2014，22（9）：1047-1056.
[10] 解开治，徐培智，严超，等.不同土壤改良剂对南方酸性土壤的改良效果研究[J].中国农学通报，2009，25（20）：160-165.
[11] 琚根祥.石灰氮对土壤改良和蔬菜施用效果的探讨[J].农业开发与装备，2013（4）：93.
关键词 土壤改良剂;连作障碍;大棚辣椒;土壤;理化性质
中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）33-11676-02
Effect of Soil Improvement Agent on Physicochemical Properties of Continuous Cropping Soil of Pepper Plastic Sheds
LI Yu-li1， YANG Zhong-xing1*， QIU Xuan2 et al
（1.Shanghai Pudong New District Gaoqiao Town Agricultural Service Center， Shanghai 200137;2 Shanghai Agricultural Service Center of Pudong District， Shanghai 201299）
Abstract [Objective]The research aimed to study the effects of soil improvement agent on the physicochemical properties of continuous cropping soil of pepper plastic sheds with different planting years in Gaoqiao area， Shanghai City. [Method] Soil pH， EC， organic matter， total N， total P， total K and other major nutrients were detected. [Result]The application of soil improvement agent could ease the degree of soil salinization and soil acidification effectively， increase soil organic matter content obviously， prevent the nutrient enrichment and improve the soil physical and chemical properties significantly. [Conclusion]In the agricultural production in Gaoqiao District， Shanghai， the application of the soil improvement agent with the main component of lime， straw and organic matter was feasible， which could improve the soil physicochemical properties obviously.
Key words Soil improvement agent; Continuous cropping obstacles; Pepper plastic shed; Soil pysicochemical properties
作者简介 李玉利（1975-），女，上海人，农艺师，从事果树生理与栽培技术方面的研究。*通讯作者，农艺师，从事果树生理与栽培技术研究。
收稿日期 2014-10-20
近年来，随着我国设施农业的迅速发展，我国已成为世界设施园艺面积最大的国家，而我国大面积的温室大棚大都是进行连作，加上温室或大棚结构简单，造成土壤养分不均衡，土壤次生盐渍化、酸化以及速效磷和钾富集等问题日渐突出[1-2]，严重制约我国设施农业的可持续发展。面对土壤理化性质恶化的问题，各地都在做着相应研究。童有为等[3]对上海不同设施土壤进行调查，发现温室、大棚耕层土壤（0～25 cm）盐分分别为露地的11.8、4.0倍;刘德等[4]对哈尔滨市郊蔬菜大棚进行调查，得出大棚土壤总盐量是露地土壤的2～13倍。黄锦法等[5]研究表明，大棚土壤的电导率是露地土壤的2.38倍，可溶性盐增加85.8%，pH普遍降低0.67个单位。该试验选取上海高桥地区连作年限土壤为1、5和6年的3个辣椒大棚，施用土壤改良剂，测定土壤相关理化性质等指标，评价改良剂对土壤的改良情况，以期探讨改良土壤理化性质的新方法。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
自20世纪80年代后期以来，上海高桥镇的设施蔬菜生产蓬勃发展，面积不断扩大，有50%的大中棚出现次生盐渍化，已成为制约上海高桥地区设施蔬菜发展的瓶颈。试验用土壤采自上海江凌蔬果专业合作社的蔬菜大棚，常年种植辣椒，连作障碍较严重。
1.2 土壤改良剂
土壤改良剂的有效成分包括石灰氮、秸秆和有机质。
1.3 试验设计
选择连作年限为1、5和6年的3个大棚进行试验，分别编号为A、B和C号棚。每个试验棚内设2个处理，即施用上海高桥地区常用猪粪（CK）和施用土壤改良剂（N）。试验处理为：①大棚施用猪粪后3 d（CKA3，CKB3，CKC3）;②大棚施用土壤改良剂后3 d（NA3，NB3，NC3）;③大棚施用猪粪后30 d（CKA30，CKB30，CKC30）;④大棚施用土壤改良剂后30 d（NA30，NB30，NC30）。 1.4 土壤取样方法
在处理第3和30天时，分别采集连作年限为1、5和6年且施用土壤改良剂和常规管理的土壤样品，每个大棚按蛇形法[6]确定6个采样点，采集辣椒根系0～20 cm耕层土壤，各采样点土壤混合均匀后用四分法留取1 kg左右土样，在室内风干，过100目筛保存。
1.5 测定方法
土壤全盐量采用电导率仪测定;土壤pH按土水比1∶5浸提，PHSJ24A酸度计测定;有机质含量采用重铬酸钾-外加热法测定;全氮采用半微量开氏法测定;土壤全磷量采用HC1O4-H2SO4法测定;土壤全钾含量采用NaOH熔融，火焰光度法测定。
2 结果与分析
2.1 土壤盐分
由表1可知，施用土壤改良剂与常规管理在短期内并不能显著降低土壤EC值，而经过30 d后，施用土壤改良剂的土壤EC值均显著低于施用猪粪的土壤（P<0.05），并且均维持在0.68～1.20之间。这说明土壤改良剂能够有效缓解土壤盐渍化程度。
2.2 土壤酸度
由表2可知，试验土壤在2种管理下pH并没有显著差异，但是在施用猪粪30 d后，土壤pH在3个棚中都有不同程度的下降，而施用土壤改良剂后并没有明显变化。这说明土壤改良剂对于土壤酸化可能会有缓解作用，但是短期内效果并不显著。
表1 土壤EC值测定结果dS/cm
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
表2 土壤pH值测定结果
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.3 土壤有机质含量
土壤改良剂有机质含量较高。施用后，土壤有机质含量显著提高。由表3可知，随着改良剂施用时间的增长，土壤有机质含量明显增加;同时，无论施用时间长短，施用猪粪的土壤有机质含量均显著低于施用改良剂的土壤（P<0.05），且在3个棚中土壤有机质含量变化趋势一致，即改良剂30 d>改良剂3 d>猪粪30 d>猪粪3 d。这说明土壤改良剂能够显著提高土壤品质，有利于作物生长。
表3 土壤有机质含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4 土壤氮、磷、钾三种元素含量
2.4.1
土壤全氮含量。
土壤改良剂中主要成分为有机质和氮，氮含量远远高于常规肥料和平常施用的猪粪。由表4可知，施用土壤改良剂和常规管理的土壤全氮含量在短期内并没有显著变化，而施用土壤改良剂30 d后，土壤中全氮含量显著高于常规管理（P<0.05）。
表4 土壤中氮含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4.2
土壤全磷含量。由表5可知，在短期内，施用土壤改良剂和常规管理的土壤中磷含量普遍较高。这可能是由于该试验田连作年限较长，造成土壤磷富集。施用土壤改良剂30 d后，土壤中磷含量与常规管理相比均有不同程度的下降。这说明土壤改良剂能够有效缓解施用有机肥导致的元素富集现象。
表5 土壤中磷含量测定结果g/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.4.3
土壤钾含量。由表6可知，土壤改良剂中钾含量较高，在施用初期对土壤并没有产生显著影响，且施用猪粪的土壤钾含量反而更高。随着改良剂施用时间的延长，它对土壤的影响逐渐增大，土壤钾含量逐渐增加，施用猪粪的土壤反而减少，而茄果类对于钾肥需求量大。这表明施用土壤改良剂有利于辣椒生長。
表6 土壤中钾含量测定结果mg/g
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
2.5 土壤铜含量
由于猪粪中铜含量较高[7]，施用后不利于辣椒生长，同时会对人体健康造成危害。由表7可知，在施用猪粪的3个棚中土壤铜含量都显著高于施用改良剂的土壤（P<0.05），且施用土壤改良剂的试验组随着时间延长铜含量呈下降趋势。这说明常年施用猪粪会导致铜元素富集，而施用土壤改良剂能够有效缓解这一现象。
表7 土壤中铜含量测定结果mg/kg
注：同列无相同字母者表示差异显著（P<0.05），字母相同者表示差异不显著。
3 讨论
土壤改良剂富含各种养分和生理活性物质，不仅可以改善土壤结构[8]，而且有助于形成稳定性的土壤团聚体，影响土壤微生物活性[9]。有研究表明，有效的施用土壤改良剂可以增强土壤保水、保肥、透气、调温能力，增加土壤有机质、氮磷钾及微量元素含量，增强土壤对酸碱的缓冲能力，在一定程度上还可以消除农药残毒和重金属污染，提高蔬菜品质[10]。
该研究表明，试验选用的土壤改良剂中有机质和氮含量较高且营养元素均衡，不仅能够增加土壤有机质含量，保证植株生长所需要的养分，而且能均衡土壤中的营养元素，有效缓解施用有机肥导致的元素富集现象，提高土壤质量。其主要成分——石灰氮具有很强的杀菌作用，且pH较高，对于辣椒连作障碍中出现的土壤板结、土壤盐渍化和酸化及土传病害等问题具有较好的防治效果[11]。所以，在上海高桥地区的农业实际生产中，施用主要成分为石灰氮、秸秆和有机质的土壤改良剂是切实可行的，并且能够明显改善高桥地区土壤的理化性质。
参考文献
[1]郭红伟，郭世荣，黄保健.大棚辣椒不同连作年限土壤理化性质研究[J].江苏农业科学，2011，39（5）：452-455.
[2] 刘来，孙锦，郭世荣，等.大棚辣椒连作土壤养分和离子变化与酸化的关系[J].中国农学通报，2013，29（16）：100-105.
[3] 童有为，陈淡飞.温室土壤次生盐渍化的形成和治理途径研究[J].园艺学报，1991，18（2）：159-162.
[4] 刘德，吴凤芝.哈尔滨市郊蔬菜大棚土壤盐分状况及其影响[J].北方园艺，1996（6）：1-3.
[5] 黄锦法，李艾芬，马树国，等.保护地土壤障害的农化性状指标[J].浙江农业学报，2000（5）：285-289.
[6] 刘来，黄保健，孙锦，等.大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系[J].中国土壤与肥料，2013（2）：5-10.
[7] 吕凯，石英尧，高振魁.猪粪的成分及其利用的研究[J].安徽农业科学，2001，29（3）： 373-374.
[8] 刘慧军，刘景辉，于健，等.土壤改良剂对燕麦土壤理化性状及微生物量碳的影响[J].水土保持学报，2012，26（5）：68-72.
[9] 蔡立群，牛怡，罗珠珠，等.秸秆促腐还田土壤养分及微生物量的动态变化[J].中国生态农业学报，2014，22（9）：1047-1056.
[10] 解开治，徐培智，严超，等.不同土壤改良剂对南方酸性土壤的改良效果研究[J].中国农学通报，2009，25（20）：160-165.
[11] 琚根祥.石灰氮对土壤改良和蔬菜施用效果的探讨[J].农业开发与装备，2013（4）：93.