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设施栽培是我国蔬菜生产的重要方式之一,在过去的40年发展极为迅速,然而随着种植年限的增加,氮磷钾元素大量积累,导致了土壤次生盐渍化、酸化、养分不平衡、板结等连作障碍问题,由此引发了土传病害和植物生理病害,严重影响作物的产量和品质。目前,尽管北方土壤中钙的含量丰富,设施栽培中有机肥的施加在一定程度上补充土壤全钙和交换性钙的含量,但设施蔬菜作物由于缺钙引发的生理病害屡见不鲜,因此,研究土壤的养分积累是否对土壤钙的有效态和生物有效性产生影响,可为设施栽培中平衡施肥提高钙的有效性提供科学依据。本研究通过室内培养和淋洗试验监测氮、磷、钾单施条件下土壤有效钙含量的变化过程和钙的淋洗过程,同时以位于沈阳农业大学长期施肥的番茄试验地为研究对象,通过采集不同养分积累下的土壤与番茄植株,测定土壤中有效态钙的含量以及番茄的生长状况和对钙的吸收量,从而分析不同养分积累对土壤钙的有效态和生物有效性的影响,主要研究结果如下:(1)不同水平氮、钾素施入土壤分别受NH4+、NO3-和K+影响,提高水溶性钙的同时降低了土壤交换性钙的含量,不同水平磷素施入土壤中与水溶性钙结合降低土壤钙的有效性。(2)不同水平氮、钾素施入土壤中由于NH4+、NO3-和K+的影响,土壤钙的迁移加强,相同水平下,氮、钾单施时,钙的总淋洗量在氮素条件下略大于钾,磷素的施入降低了钙的淋洗量。(3)小区试验中,随着土壤中养分积累量的增加,土壤全钙相近,土壤中水溶性钙含量增加,交换性钙与钙的饱和度降低,水溶性与交换性Ca/K和Ca/NH4+呈下降趋势,土壤有效钙与氮磷钾的比例降低,表现出相对缺乏。(4)通过对连续施肥7年后番茄试验地不同养分积累下番茄的生长状况研究发现,当土壤中有效氮,有效磷,速效钾的含量超过394.5、289.1、452.33 mg·kg-1时,番茄的干物质量和产量都受到抑制,番茄脐腐病的发生随土壤养分积累量的升高而增加。(5)土壤养分积累量的增加,有效钙比例下降会影响番茄对钙的吸收,钙的向上运输受到抑制,番茄叶片与果实中钙含量最先降低,其次是茎,最后是根。番茄茎、叶、果实中钙的比例降低。当番茄果实中钙含量小于1 g·kg-1,Ca/N、Ca/P和Ca/K分别小于0.05、0.3和0.03时番茄易患脐腐病。(6)当土壤中有效氮、有效磷,速效钾的含量为205273、117147和168221mg·kg-1同时Ca/N为17.565,Ca/P为32.594,Ca/K为11.734.6时番茄脐腐病的发病率小于6%,综合产量与发病率,连续施肥7年时,氮磷钾施肥量为483、161、691 mg·kg-1时较适宜。(7)以本试验中番茄钙吸收量为例,当以牛粪和鸡粪1∶1混施时每年每亩需要牛粪与鸡粪的量分别为16402707 kg,二者每亩一共施入32845428 kg时仅能补充土壤全钙的含量,不足以补充番茄带走的有效钙。