论文部分内容阅读
针对哈尔滨市郊区保护地土壤随着栽培年限的延长出现的酸化、次生盐渍化、养分不平衡等一系列生产问题,通过对哈尔滨香坊区不同种植年限的保护地土壤团聚体粒级组成、孔隙度、养分、盐分、微生物碳、氮等土壤物理、化学和生物性状的分析,明确了保护地土壤质量的变化规律、特点及存在问题,选取棚龄为20年的典型保护地,设置不同施肥及优化施肥结合腐植酸钾、沸石等土壤改良剂等的处理进行田间土壤改良试验。研究了不同施肥改良措施对保护地土壤物理性质、化学性质、生物性质以及对番茄生理和生育性状等方面的影响,明确了不同施肥改良措施对保护地土壤的改良效果。旨在为保护地土壤改良及番茄合理施肥提供理论依据和技术支撑,实现保护地土壤资源的可持续利用。主要研究结果如下:1.随着保护地种植年限的延长,土壤10~0.25mm范围的各粒级含量增加,>0.25mm粒级非水稳性团聚体的百分含量减少,非水稳性团聚体的稳定性下降明显;>0.25mm粒级水稳性团聚体的百分含量明显提高,水稳性团聚体的破坏率下降,水稳性团聚体平均重量直径(WMWD)增加,土壤容重下降,非毛管孔隙度减少,毛管孔隙度、总孔隙度增多,非毛管孔度与毛管孔隙比值下降;土壤田间持水量、毛管持水量和饱和持水增加。0~15cm和15~30cm土层各项指标相差不多,均以建棚的前10年变化明显。2.随着保护地种植年限的延长,土壤pH逐年下降,建棚初期pH逐年下降,种植10年后81.4%的保护地土壤为弱酸性。0~15cm和15~30cm土层酸化程度接近;土壤电导率随年限延长而增加,种植30年电导率为0.68mS/cm,是棚外玉米地的4倍,已经超过植物生育临界值。3.随着保护地种植年限的延长,土壤盐基离子迅速上升,尤以建棚后5~10年上升最为迅速,10年左右为高峰期。种植30年时Na+、HCO3-、Cl-增长速度放缓或保持在20年的水平,而K+、Ca2+、Mg2+、SO42-则上升明显。0~15cm土层盐分含量大于15~30cm土层。种植30年土壤盐分为1.75g/kg和1.50g/kg,是棚外玉米地的近3倍。4.保护地土壤施肥量大,施肥结构不合理现象普遍存在,随着种植年限的延长,土壤养分积累明显,尤以建棚后5-10年上升最为迅速,10年左右为高峰期,0~15cm土层养分含量大于15~30cm。除土壤全钾和有效硼含量呈下降趋势外,土壤全氮、全磷、碱解氮、硝态氮、铵态氮、有效磷、有效钾、有效钙、有效镁、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量均呈增加趋势。5.随着保护地种植年限的延长,土壤微生物量碳、氮含量表现出先增后降的趋势,在10年、30年达到最高值,分别为497.2mg/kg和172.2mg/kg;种植10年后土壤微生物量碳、土壤微生物商(SMBC/TOC)表现为不同程度的回落;土壤微生物量氮与全氮含量的比值(SMBN/TN)则表现为增长趋势;种植5年后微生物量碳氮比值最高,之后随着种植年限延长而下降。与棚外玉米田相比,保护地土壤微生物量碳、氮明显升高,0~15cm土层高于15~30cm土层。6.施用腐植酸钾、沸石或二者结合,可以明显增加土壤非毛管孔隙度与毛管空隙度比值,非水稳性团聚体>0.25mm粒级的百分含量明显提高,增大非水稳性团聚体平均重量直径(DMWD);提高水稳性团聚体>0.25mm粒级的百分含量。与种植前土壤相比,优化施肥及改良剂处理土壤中水稳性团聚体>0.5mm粒级百分含量明显提高,0.25~0.106mm粒级百分含量降低,水稳性团聚体的破坏率降低,水稳性团聚体平均重量直径(WMWD)增加,添加改良剂处理效果最佳,其次为优化施肥、测土施肥处理。7.优化施肥基础上施入腐植酸钾和沸石均可提高土壤pH值;测土施肥、优化施肥+腐殖酸钾和优化施肥+沸石以及优化施肥+腐殖酸钾+沸石等改良措施均可以降低土壤电导率,各改良措施在降低全盐量和盐分离子上,均表现为优化施肥+腐殖酸+沸石效果最好,其中腐植酸钾在降低Ca2+、Na+、Mg2+含量方面效果优于沸石;沸石在降低SO42-、Cl-含量方面效果优于腐植酸钾;不同改良措施中保护地土壤的全盐量均随着Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-含量地增加而增加。8.与农民习惯施肥相比,优化施肥及优化施肥结合改良剂处理可以显著降低土壤硝态氮、碱解氮、速效磷含量,以优化施肥+腐植酸钾处理效果最好。农民习惯施肥钾肥用量少,土壤速效钾含量小于优化施肥,但与优化施肥结合改良剂处理相差不多,说明优化施肥结合改良剂措施可以降低土壤养分积累。9.优化施肥+腐殖酸钾和优化施肥+沸石以及优化施肥+腐殖酸钾+沸石等改良措施均可以提高微生物量碳、氮的含量及微生物量碳氮比。10.优化施肥+腐殖酸钾和优化施肥+沸石以及优化施肥+腐殖酸钾+沸石等改良措施可以增加番茄生育期叶绿素含量,有利于保护地番茄净光合速率、蒸腾速率及水分利用率的提高,以优化施肥+沸石处理效果最好,其次为优化施肥处理。11.优化施肥和优化施肥+腐植酸钾+沸石比农民习惯施肥分别增产20.5%和36.9%;Vc含量分别增加15.1mg/kg和35.6mg/kg;糖酸比分别是农民习惯施肥的1.2倍和1.7倍;降低硝酸盐含量、抑制果实中亚硝酸盐地增加;分别增收1294.9元/667m2和3012.5元/667m2。从产量、品质和增收效果综合考虑,优化施肥+腐植酸钾+沸石效果最好;腐植酸钾优于沸石,且施用腐植酸钾改良剂有明显促早熟效果,番茄可提前成熟5-7天。