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摘要：通过定位监测，研究合肥圩区水稻田改设施栽培后土壤养分的变化趋势。结果表明：水稻油菜轮作模式改建为设施栽培模式后，改造当年表层土体受到破坏，土壤养分与原水旱轮作土壤养分相比，土壤表层养分含量均明显减少；随着设施栽培种植年限的增加，受肥料等投入品的影响，表层土壤pH值有一定幅度降低，土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量总体呈增加趋势。
关键词：合肥圩区；设施栽培；土壤养分；监测
中图分类号 S15 文献标识码A文章编号1007-7731（2014）13-77-77-02
合肥圩区主要分布在沿南淝河和巢湖沿岸一带，圩田土壤成土母质为河湖相沉积物，属于潴育型水稻土亚类。1982年第二次土壤普查时，土壤pH值为6.6，土壤养分基本情况为有机质25.4g/kg、全氮1.35g/kg、碱解氮为118mg/kg、速效磷6.16mg/kg、速效钾113.18mg/kg。从2005年秋季起，在该区域开始开展土壤养分长期定位监测，监测区域面积13.33hm2，代表面积1 333hm2，种植制度为水稻-油菜轮作，2006年秋季取样后，随着种植业结构的调整，部分水稻田改建为设施栽培模式种植大棚蔬菜。笔者于2007年始对新建设施栽培土壤养分进行定位研究，探索合肥圩区新建设施栽培模式下土壤养分变化的规律，为合肥市圩区种植业结构调整提供理论依据。
1 研究方法
先期在合肥圩区水稻-油菜轮作耕地开展了土壤定位监测，后因种植业结构调整，规模化改建为设施栽培模式种植大棚蔬菜等经济作物，并继续在该设施栽培区域开展定位监测。土壤样品的采集与测试分析方法按照《农业部土壤养分测试技术规范》进行，包括对土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等营养元素的监测。土壤pH采用电位法测定，有机质采用电热板加热重铬酸钾氧化容量法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法，速效钾采用乙酸铵浸提火焰光度计法化验分析。
2 土壤养分监测结果
2.1 土壤pH值 水旱轮作制度改设施栽培前，2005年定位监测区土壤pH值平均为6.4，与第二次土壤普查结果6.6相比有所下降，平均年下降幅度较小，超过20a的时间仅仅下降0.2个单位。水旱轮作改建为设施栽培种植模式后，当年pH值下降幅度最大，随后几年虽有波动，但整体呈现下降趋势，至2012年pH值下降为5.92，平均每年下降约0.1个单位。
2.2 土壤有机质 2005年，定位监测圩区土壤有机质平均含量为29.5g/kg，与第二次土壤普查结果25.4g/kg相比，增加了4.1g/kg，增加幅度为16.1%。在水旱轮作制度改为设施栽培模式后，土壤有机质当年下降较大，下降7.31g/kg，而随着设施栽培种植年限的增加，有机质上升较明显，自2008年秋季至2012年秋季，增加了10.07g/kg，增加幅度达到了35.7%，平均每年增加2.51g/kg，分析认为：有机质含量的变化受耕作利用方式等因素的影响非常明显。
2.3 土壤全氮 2005年，定位监测圩区土壤全氮平均含量为1.66g/kg，与第二次土壤普查结果1.35g/kg相比，增加了0.31g/kg，增加幅度为22.9%。定位监测第二年，虽然控制了氮肥用量，而土壤全氮含量继续增加，达到1.69g/kg。分析认为，土壤全氮含量的增加，与增施有机肥等措施的影响具有一定关系。改建设施栽培当年，土壤全氮含量下降较明显，下降幅度达到43.2%，随后的几年中，设施栽培土壤的全氮含量明显增加，至2012年土壤全氮含量增加到1.85g/kg，增加幅度达9.5%（表1）。
2.4 土壤碱解氮 2005年，定位监测圩田碱解氮平均含量为143mg/kg，与第二次土壤普查结果118mg/kg相比，增加了25mg/kg，增加幅度为21.2%。定位监测第二年，在控制氮肥用量调整施肥结构的技术指导下，碱解氮含量有所下降，为120.9mg/kg。在改建设施栽培当年，土壤碱解氮含量继续下降，仅为115.01mg/kg。随着设施栽培种植年限的增加，土壤碱解氮含量逐年明显提高，至2012年土壤碱解氮含量增加到179.5mg/kg，增加幅度达到48.5%（表1）。
2.5 土壤速效磷 2005年，定位监测圩田土壤速效磷平均含量为10.60mg/kg，与第二次土壤普查结果6.16mg/kg相比，增加了4.44mg/kg，但仍处于中等水平。在施肥结构的调整下，2006年土壤速效磷监测结果为15.80mg/kg。设施栽培建设当年，土壤速效磷含量有所降低，仅为13.67mg/kg。随着设施栽培种植年限的增加，土壤速效磷含量逐年增加，至2012年增加到78.95mg/kg，增加幅度达到399.7%（表1）。
表1 合肥圩区水稻田改设施栽培土壤养分监测
[年度&pH&有机质
（g/kg）&全氮
（g/kg）&碱解氮
（mg/kg）&速效磷
（mg/kg）&速效钾
（mg/kg）&种植制度&1982&6.60&25.40&1.35&118.0&6.16&113.18&&2005&6.40&29.50&1.66&143.0&10.60&89.10&水稻-油菜轮作&2006&6.50&30.10&1.69&120.9&15.80&116.05&水稻-油菜轮作&2007&4.75&22.79&0.96&115.01&13.67&82.26&设施蔬菜栽培&2008&5.40&28.18&1.27&125.1&19.54&268.47&设施蔬菜栽培&2009&5.86&30.34&1.49&148.3&34.56&326.85&设施蔬菜栽培&2010&5.65&32.96&1.78&158.7&42.62&395.36&设施蔬菜栽培&2011&5.57&35.42&1.80&186.4&69.76&435.28&设施蔬菜栽培&2012&5.92&38.25&1.85&179.5&78.95&468.47&设施蔬菜栽培&]
2.6 土壤速效钾 2005年，定位监测圩田土壤速效钾平均含量为89.10mg/kg，与第二次土壤普查结果113.18mg/kg相比，降低了24.08mg/kg。这可能与第二次土壤普查时，该区域缺钾问题不是很突出，多年来忽视了补钾，从而造成土壤速效钾含量下降幅度较大，达到了21.3%。2006年，在“补钾”技术的指导下，土壤速效钾含量有所提高，监测结果为116.05mg/kg。设施栽培建设当年，土壤速效钾含量下降特别明显，仅为82.26mg/kg，下降幅度达到30%。随着设施栽培种植年限的增加，土壤速效钾含量逐年显著增加，至2012年增加到468.47mg/kg，增加幅度达到303.7%（表1）。
3 结论
（1）合肥市圩区水稻-油菜种植模式改为设施栽培园区建设中，采用了大型机械整理土地、开挖水渠、修建道路等措施，破坏了土壤各层次的养分。
（2）水田改设施栽培1a后，土壤理化性状发生了很大改变，土壤pH值、有机质、养分含量等指标都不同程度地降低。由于土壤冷凉，对所种植的蔬菜生长产生了不良影响，局部出现僵苗、死苗现象，产量效益受到一定的影响。
（3）水田改设施栽培后，随着种植年限的增加，受调整施肥结构、增施有机肥、实施测土配方施肥等因素的影响，5a后各种土壤养分整体呈现累积增加趋势。
4 土壤培肥措施及施肥建议
根据合肥市圩区水田改建设施栽培后土壤养分状况及变化趋势，结合田间试验参数，对圩区水稻田改建设施栽培提出如下土壤培肥措施和施肥建议：
4.1 改善耕作措施 水稻田土壤板结较为严重，改设施栽培后要深松整地，增加耕作层厚度，改善土壤理化性状，增加土壤保蓄水肥的能力，以达到设施栽培种植的要求。
4.2 增施有机肥 按照有机无机相结合的施肥方针，避免肥料投入结构的不合理，推广施用商品有机肥、有机-无机复混肥。
4.3 实施秸秆还田 利用田头窖堆腐还田技术，将设施栽培生产过程中产生的植物秸秆进行无害化处理，堆腐还田改良土壤，达到蓄水保墒、培肥地力的效果，实现清洁生产，促进设施农业的可持续发展。
4.4 推广测土配方施肥技术 根据种植蔬菜的品种特性及不同生育期的需肥规律，科学、合理的施肥，在增施有机肥的基础上，减少无机肥料的投入，且尽量减少生理酸性肥料的施用，禁用硝态氮肥，避免土壤酸化，逐步培肥土壤。
4.5 继续开展圩区长期定位监测 进一步研究水旱轮作制度改设施栽培模式后，不同耕层土壤养分随种植年限增加的时空变化规律，并对土壤微量元素及土壤重金属元素含量的变化情况进行动态研究，为设施栽培施肥提供理论依据。 （责编：张宏民）
关键词：合肥圩区；设施栽培；土壤养分；监测
中图分类号 S15 文献标识码A文章编号1007-7731（2014）13-77-77-02
合肥圩区主要分布在沿南淝河和巢湖沿岸一带，圩田土壤成土母质为河湖相沉积物，属于潴育型水稻土亚类。1982年第二次土壤普查时，土壤pH值为6.6，土壤养分基本情况为有机质25.4g/kg、全氮1.35g/kg、碱解氮为118mg/kg、速效磷6.16mg/kg、速效钾113.18mg/kg。从2005年秋季起，在该区域开始开展土壤养分长期定位监测，监测区域面积13.33hm2，代表面积1 333hm2，种植制度为水稻-油菜轮作，2006年秋季取样后，随着种植业结构的调整，部分水稻田改建为设施栽培模式种植大棚蔬菜。笔者于2007年始对新建设施栽培土壤养分进行定位研究，探索合肥圩区新建设施栽培模式下土壤养分变化的规律，为合肥市圩区种植业结构调整提供理论依据。
1 研究方法
先期在合肥圩区水稻-油菜轮作耕地开展了土壤定位监测，后因种植业结构调整，规模化改建为设施栽培模式种植大棚蔬菜等经济作物，并继续在该设施栽培区域开展定位监测。土壤样品的采集与测试分析方法按照《农业部土壤养分测试技术规范》进行，包括对土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等营养元素的监测。土壤pH采用电位法测定，有机质采用电热板加热重铬酸钾氧化容量法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法，速效钾采用乙酸铵浸提火焰光度计法化验分析。
2 土壤养分监测结果
2.1 土壤pH值 水旱轮作制度改设施栽培前，2005年定位监测区土壤pH值平均为6.4，与第二次土壤普查结果6.6相比有所下降，平均年下降幅度较小，超过20a的时间仅仅下降0.2个单位。水旱轮作改建为设施栽培种植模式后，当年pH值下降幅度最大，随后几年虽有波动，但整体呈现下降趋势，至2012年pH值下降为5.92，平均每年下降约0.1个单位。
2.2 土壤有机质 2005年，定位监测圩区土壤有机质平均含量为29.5g/kg，与第二次土壤普查结果25.4g/kg相比，增加了4.1g/kg，增加幅度为16.1%。在水旱轮作制度改为设施栽培模式后，土壤有机质当年下降较大，下降7.31g/kg，而随着设施栽培种植年限的增加，有机质上升较明显，自2008年秋季至2012年秋季，增加了10.07g/kg，增加幅度达到了35.7%，平均每年增加2.51g/kg，分析认为：有机质含量的变化受耕作利用方式等因素的影响非常明显。
2.3 土壤全氮 2005年，定位监测圩区土壤全氮平均含量为1.66g/kg，与第二次土壤普查结果1.35g/kg相比，增加了0.31g/kg，增加幅度为22.9%。定位监测第二年，虽然控制了氮肥用量，而土壤全氮含量继续增加，达到1.69g/kg。分析认为，土壤全氮含量的增加，与增施有机肥等措施的影响具有一定关系。改建设施栽培当年，土壤全氮含量下降较明显，下降幅度达到43.2%，随后的几年中，设施栽培土壤的全氮含量明显增加，至2012年土壤全氮含量增加到1.85g/kg，增加幅度达9.5%（表1）。
2.4 土壤碱解氮 2005年，定位监测圩田碱解氮平均含量为143mg/kg，与第二次土壤普查结果118mg/kg相比，增加了25mg/kg，增加幅度为21.2%。定位监测第二年，在控制氮肥用量调整施肥结构的技术指导下，碱解氮含量有所下降，为120.9mg/kg。在改建设施栽培当年，土壤碱解氮含量继续下降，仅为115.01mg/kg。随着设施栽培种植年限的增加，土壤碱解氮含量逐年明显提高，至2012年土壤碱解氮含量增加到179.5mg/kg，增加幅度达到48.5%（表1）。
2.5 土壤速效磷 2005年，定位监测圩田土壤速效磷平均含量为10.60mg/kg，与第二次土壤普查结果6.16mg/kg相比，增加了4.44mg/kg，但仍处于中等水平。在施肥结构的调整下，2006年土壤速效磷监测结果为15.80mg/kg。设施栽培建设当年，土壤速效磷含量有所降低，仅为13.67mg/kg。随着设施栽培种植年限的增加，土壤速效磷含量逐年增加，至2012年增加到78.95mg/kg，增加幅度达到399.7%（表1）。
表1 合肥圩区水稻田改设施栽培土壤养分监测
[年度&pH&有机质
（g/kg）&全氮
（g/kg）&碱解氮
（mg/kg）&速效磷
（mg/kg）&速效钾
（mg/kg）&种植制度&1982&6.60&25.40&1.35&118.0&6.16&113.18&&2005&6.40&29.50&1.66&143.0&10.60&89.10&水稻-油菜轮作&2006&6.50&30.10&1.69&120.9&15.80&116.05&水稻-油菜轮作&2007&4.75&22.79&0.96&115.01&13.67&82.26&设施蔬菜栽培&2008&5.40&28.18&1.27&125.1&19.54&268.47&设施蔬菜栽培&2009&5.86&30.34&1.49&148.3&34.56&326.85&设施蔬菜栽培&2010&5.65&32.96&1.78&158.7&42.62&395.36&设施蔬菜栽培&2011&5.57&35.42&1.80&186.4&69.76&435.28&设施蔬菜栽培&2012&5.92&38.25&1.85&179.5&78.95&468.47&设施蔬菜栽培&]
2.6 土壤速效钾 2005年，定位监测圩田土壤速效钾平均含量为89.10mg/kg，与第二次土壤普查结果113.18mg/kg相比，降低了24.08mg/kg。这可能与第二次土壤普查时，该区域缺钾问题不是很突出，多年来忽视了补钾，从而造成土壤速效钾含量下降幅度较大，达到了21.3%。2006年，在“补钾”技术的指导下，土壤速效钾含量有所提高，监测结果为116.05mg/kg。设施栽培建设当年，土壤速效钾含量下降特别明显，仅为82.26mg/kg，下降幅度达到30%。随着设施栽培种植年限的增加，土壤速效钾含量逐年显著增加，至2012年增加到468.47mg/kg，增加幅度达到303.7%（表1）。
3 结论
（1）合肥市圩区水稻-油菜种植模式改为设施栽培园区建设中，采用了大型机械整理土地、开挖水渠、修建道路等措施，破坏了土壤各层次的养分。
（2）水田改设施栽培1a后，土壤理化性状发生了很大改变，土壤pH值、有机质、养分含量等指标都不同程度地降低。由于土壤冷凉，对所种植的蔬菜生长产生了不良影响，局部出现僵苗、死苗现象，产量效益受到一定的影响。
（3）水田改设施栽培后，随着种植年限的增加，受调整施肥结构、增施有机肥、实施测土配方施肥等因素的影响，5a后各种土壤养分整体呈现累积增加趋势。
4 土壤培肥措施及施肥建议
根据合肥市圩区水田改建设施栽培后土壤养分状况及变化趋势，结合田间试验参数，对圩区水稻田改建设施栽培提出如下土壤培肥措施和施肥建议：
4.1 改善耕作措施 水稻田土壤板结较为严重，改设施栽培后要深松整地，增加耕作层厚度，改善土壤理化性状，增加土壤保蓄水肥的能力，以达到设施栽培种植的要求。
4.2 增施有机肥 按照有机无机相结合的施肥方针，避免肥料投入结构的不合理，推广施用商品有机肥、有机-无机复混肥。
4.3 实施秸秆还田 利用田头窖堆腐还田技术，将设施栽培生产过程中产生的植物秸秆进行无害化处理，堆腐还田改良土壤，达到蓄水保墒、培肥地力的效果，实现清洁生产，促进设施农业的可持续发展。
4.4 推广测土配方施肥技术 根据种植蔬菜的品种特性及不同生育期的需肥规律，科学、合理的施肥，在增施有机肥的基础上，减少无机肥料的投入，且尽量减少生理酸性肥料的施用，禁用硝态氮肥，避免土壤酸化，逐步培肥土壤。
4.5 继续开展圩区长期定位监测 进一步研究水旱轮作制度改设施栽培模式后，不同耕层土壤养分随种植年限增加的时空变化规律，并对土壤微量元素及土壤重金属元素含量的变化情况进行动态研究，为设施栽培施肥提供理论依据。 （责编：张宏民）