全 文 ：中国生态农业学报 2011年 3月 第 19卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2011, 19(3): 548−553


* 中国科学院知识创新工程项目(KSCX2-YW-N-038)资助
** 通讯作者: 胡正义(1963~), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为土壤环境化学与农村面源污染控制。E-mail: zhyhu@gucas.ac.cn
施毅超(1984~), 女, 博士研究生, 主要从事土壤环境化学研究。E-mail: reasonhope@126.com
收稿日期: 2010-09-09 接受日期: 2011-01-19
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00548
轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤
盐分离子累积的影响*
施毅超 1 胡正义 1,2** 龙为国 3 夏 旭 2 朱春游 1 巴玉鑫 1 赵言文 3
(1. 中国科学院研究生院资源与环境学院 北京 100049; 2. 中国科学院南京土壤研究所 南京 210008;
3. 南京农业大学资源与环境学院 南京 210095)
摘 要 2007 年 8 月在江苏省宜兴市采集 10 个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电
导率, 并选择 2个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻−白菜−蓖麻、辣椒−白菜−辣椒)对土壤电导率
(EC)和离子组成的影响。结果表明, 大棚蔬菜地土壤 EC 显著高于露地蔬菜地土壤, 20%的大棚土壤已发生次
生盐渍化(EC>500 µS·cm−1); 大棚土壤的 SO42−、NO3−离子浓度显著高于露地蔬菜土壤, 说明 SO42−、NO3−是影
响大棚次生盐渍化的主要离子。2年 3茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明, 蓖麻−白菜−蓖麻轮作导致土壤 EC下
降 5%, 辣椒−白菜−辣椒轮作使土壤 EC 下降 33%, 表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系
统盐分离子累积差异主要在于 SO42−, 辣椒−白菜−辣椒轮作能降低土壤 SO42−的累积, 而蓖麻−白菜−蓖麻轮作
则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系
统, 实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。
关键词 轮作 次生盐渍化 设施土壤 盐分离子 土壤电导率
中图分类号: S156.4 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)03-0548-06
Effect of crop rotation on ion accumulation in secondary salinization soil
of vegetable field in greenhouse
SHI Yi-Chao1, HU Zheng-Yi1,2, LONG Wei-Guo3, XIA Xu2, ZHU Chun-You1, BA Yu-Xin1, ZHAO Yan-Wen3
(1. College of Resources and Environment, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
2. Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 3. College of Resources and Environment,
Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)
Abstract Soil samples from ten plastic greenhouse vegetable fields (PGVF) and another ten soil samples from open vegetable
fields (OVF) were collected in Aug. 2007 in Yixing City, Jiangsu Province. The soils were analyzed and compared for soil ion accu-
mulation and soil electrical conductivity (EC). Two PGVFs with secondary salinization soil were selected to compare two crop rota-
tion systems (CCC: castor-Chinese cabbage-castor; PCP: pepper-Chinese cabbage-pepper) for EC and ion accumulation. The study
showed higher soil EC under PGVF (average of 433 µS·cm−1) compared with OVF (178 µS·cm−1). About 20% of the samples was
detected with secondary salinization for EC >500 µS·cm−1 under PGVF. SO42− and NO3− anions were statistically higher in PGVF
than in OVF. This implied that SO42− and NO3− were the main ions controlling soil salinization in the region. Field trial results
showed that soil EC dropped by 5% and 33% after three consecutive crops in two years of CCC and PCP rotations, respectively. PCP
rotation more effectively alleviated secondary soil salinization in PGVF than CCC rotation. SO42− ion accumulation was different in
the two rotation systems, which dropped in PCP and rose in CCC. It was concluded that suitable rotation system should be adopted
based on the main ions of secondary salinized soils and plant selectivity of ion uptake.
Key words Crop rotation, Secondary salinization, Plastic greenhouse soil, Salt ion, Soil electrical conductivity
(Received Sep. 9, 2010; accepted Jan. 19, 2011)
第 3期 施毅超等: 轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响 549


过去 20 年, 设施蔬菜栽培在我国得到长足发
展。据不完全统计, 2008 年全国设施蔬菜 3.35×105
hm2, 总产量 1.68×108 t, 占全国蔬菜产量的 25%[1]。
由于过量施用化肥等原因, 设施蔬菜土壤普遍出现
盐分累积和次生盐渍化现象 [2−7], 严重影响蔬菜的
产量和品质[8]。设施蔬菜地土壤可溶性盐分含量过
量已成为设施蔬菜生长的主要限制因子 [9], 与蔬菜
地次生盐渍化土有关的盐分离子组成包括八大离子
(HCO3−、Cl−、SO42−、NO3−、Ca2+、K+、Mg2+、Na+)[10]。
长江三角洲地区宜兴、苏州、常州、镇江、扬州 5
市的抽样调查表明, 大棚蔬菜土壤有近 1/3 出现次
生盐渍化, 连续种植 4 年以上的土壤就有可能发生
次生盐渍化[11]。消除土壤次生盐渍化是维持设施栽
培可持续性的主要技术难题, 目前已取得一些进展[12],
如施用有机肥、合理灌溉、种植耐盐植物、工程洗
盐、轮作等措施[13−16]。轮作换茬被认为是解决蔬菜
连作障碍有效方法之一, 合适的作物包括禾本科植
物、不同科的蔬菜等[17]。研究还表明不同作物茬口对
减轻设施蔬菜地土壤盐害和连作障碍有差异 [18−19],
但不同轮作模式对设施蔬菜次生盐渍化土壤改良和
盐分累积变化影响差异特征的研究尚少见报道。本
研究在调查区域蔬菜地次生盐渍化状况的基础上 ,
选择已发生次生盐渍化的设施大棚 , 开展蓖麻−白
菜、辣椒−白菜两种轮作试验, 探讨深根植物蓖麻[20]
和浅根作物辣椒[21]作为轮作植物对次生盐渍化土壤
改良效果和盐分离子累积的影响, 为次生盐渍化设
施土壤改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 土壤次生盐渍化调查采样
本研究于 2007 年 8 月初以江苏省宜兴市尹家
村、东头圩、周家村、双桥村、八亩地和周墅村等
村庄典型大棚蔬菜和相邻的露地蔬菜田块作为调查
对象。样地选择依据不同土壤类型、轮作制度、种
植年限和氮肥施入量等, 选择多点(至少 6 点)采集
0~10 cm土壤, 土样装于聚乙烯塑料袋密封供分析。
本研究共采集 10 个大棚蔬菜地混合土壤和 10 个露
地蔬菜地混合土壤。
1.2 试验处理与作物种植
根据土壤次生盐渍化调查结果, 供试验大棚为
江苏省宜兴市大浦镇设施蔬菜基地 5 年棚龄具有明
显次生盐渍化的大棚(31°14′N, 119°53′E), 大棚面积
为 8 m×20 m=160 m2, 为南北走向。土壤为砂壤, 土
壤 pH 4.87, 电导率(EC) 558 µS·cm−1, 硝态氮 169.5
mg·kg−1, 铵态氮 10.3 mg·kg−1, 有机质 87.1 g·kg−1,
有效磷 547.5 mg·kg−1。其他土壤盐分离子组成见
表 2。
试验设蓖麻−白菜−蓖麻、辣椒−白菜−辣椒两种
轮作处理。种植蓖麻和辣椒时氮肥和磷肥按当地施
肥水平 [60 kg(N)·hm−2, 60 kg(P2O5)·hm−2], 钾肥为
135 kg (K2O)·hm−2。氮肥用尿素, 磷肥用过磷酸钙
(普钙), 钾肥用硫酸钾, 氮、磷、钾肥全部用于基肥。
种植白菜时追施 60 kg(N)·hm−2氮肥。每个处理设 4
个重复, 共计 8个小区, 每个小区面积为 20 m2。试
验期为 2007年 3月至 2008年 11月, 共种植 3茬, 种
植安排为蓖麻−白菜−蓖麻轮作或辣椒−白菜−辣椒,
蓖麻和辣椒的播种或育苗定植期分别在 2007 年和
2008年 3月, 收获期为 2007年和 2008年 11月。白
菜播种期在 2007年 11月, 收获期为 2008年 2月。
1.3 采样与分析
每茬蔬菜种植前、收获后 5点法取表层(0~10 cm)
土样, 测定 pH、EC、NH4-N、NO3-N、HCO3−、Cl−、
SO42−、Ca2+、Mg2+、K+和 Na+等指标。
土壤电导率(EC)用土水比 1∶5、电导仪测定;
pH用土水比 1∶2.5、pH计测定。土壤 NH4-N、NO3-N
含量用 2 mol·L−1的 KCl浸提, NO3-N含量用紫外分
光光度法测定, NH4-N 含量用靛酚蓝比色法测定。
HCO3−采用双指示剂中和法测定; Cl−采用 AgNO3滴
定法测定; SO42−采用硫酸钡比浊法测定[22]。交换性

表 1 大棚蔬菜地和露地蔬菜地土壤电导率和盐基离子组成比较
Table 2 Comparison of electrical conductivity and base ion composition of soils in greenhouse vegetable and open vegetable feilds
阴离子 Anion (mg·kg−1) 阳离子 Cation (mg·kg−1) 土壤类型
Soil type
EC
(mS·cm−1)
样点数 1)
Sampling
site number HCO3
− Cl− SO42− NO3−
总和
Total
Ca2+ K+ Mg2+ Na+ 总和
Total
433 2 4.79 465.5 387.08 73.53 930.89 1635 159.29 184.14 121.39 2 099.82大棚蔬菜
Greenhouse vegetable (0.5)2) (50.0) (41.6) (7.9) (100.0) (77.9) (7.6) (8.8) (5.8) (100.0)
178 0 8.02 386.41 152.33 47.43 594.19 1445.5 95.93 143.2 73.4 1 758.03露地蔬菜
Open field (1.4) (65.0) (25.6) (8.0) (100.0) (82.2) (5.5) (8.1) (4.2) (100.0)
P 0.026 — 0.225 0.341 0.042 0.028 0.062 0.236 0.074 0.212 0.057 0.118
1)样点数为 EC>500 μS·cm−1的土壤取样点数量 Sampling site number is the number of sites with soil EC>500 μS·cm−1. 2)括号内数值为阴(阳)
离子占总阴(阳)离子百分数 Values in brackets indicate the percent of each anion (cation) in total anions (cations). 表 2同 The same as the table 2.
P<0.05时为显著性差异 The difference was significant at P<0.05.
550 中国生态农业学报 2011 第 19卷


Ca2+、Mg2+、K+、Na+采用 1.0 mol·L−1乙酸铵浸提, 用
等离子发射光谱仪(ICP-AES)测定[22]。
1.4 数据统计分析
应用 Excel 2003 进行数据统计分析 , 应用
SPSS13.0进行 t-检验和相关显著性检验。
2 结果与分析
2.1 研究区蔬菜地盐渍化状况
调查结果表明, 宜兴市 10个典型大棚蔬菜地土
壤 EC 平均值为 433 μS·cm−1, 显著高于露地蔬菜地
土壤(178 μS·cm−1)(表 1)。根据日本汤村义男提出的
土壤 EC超过 500 μS·cm−1作物生长受阻的警戒线[2],
本研究将土壤电导率 500 μS·cm−1作为设施蔬菜土壤
发生次生盐渍化的临界点。可以发现所调查的 10个
大棚蔬菜土壤 EC 平均水平已接近临界点 , 其中
20%的大棚土壤 EC>500 μS·cm−1, 已发生次生盐渍
化。结果还发现大棚蔬菜地土壤 Cl−、SO42−、NO3−、
Ca2+、Mg2+、K+、Na+均高于露地蔬菜, 其中 SO42−、
NO3−达显著水平(P<0.05)(表 1)。
2.2 轮作对设施蔬菜地土壤盐分累积与离子组成
变化的影响
2.2.1 轮作对土壤电导率(EC)的影响
两年的轮作试验种植前后 EC 变化表明, 轮作
作物种植对土壤 EC 有影响, 2007 年呈下降趋势,
2008年下降达显著水平(图 1)。第 1茬轮作作物蓖麻
和辣椒种植收获后土壤 EC分别下降 5%和 16%(图 1);
第 2茬作物(白菜)种植后, 两种轮作系统土壤 EC均
急剧上升到 1 000 μS·cm−1以上; 第 3茬蓖麻和辣椒
种植后, 两种轮作系统土壤 EC又显著下降。经过两
年 3茬作物的种植后, 土壤 EC有所下降。与试验前
本底相比, 蓖麻−白菜−蓖麻轮作使土壤 EC下降 5%,
而辣椒−白菜−辣椒轮作使土壤 EC下降 33%(图 1)。
研究结果也表明, 作物对次生盐渍化改良效果年季
间存在差异。与种植前相比, 第 1 年两种轮作作物
种植后土壤 EC 有下降趋势, 但未达显著水平; 第 2
年两种轮作作物种植后土壤 EC 均有显著下降
(P<0.05); 且两种轮作作物之间的改良效果也有显著
差异(P<0.05), 辣椒的改良效果明显优于蓖麻(图 1)。
2.2.2 轮作对离子累积量和各组成变化的影响
(1) 2年 3茬轮作土壤离子累积量及组成变化
设施蔬菜土壤本底阴离子以 Cl−、SO42−、NO3−
为主, 分别占阴离子总量的 37%、37%、23%, 阳离
子以 Ca2+、Mg2+为主, 分别占阳离子总量的 83%、
12%(表 2)。



图 1 大棚蔬菜地轮作试验期间土壤 EC变化
Fig. 1 Dynamics of soil EC during rotation trials of
greenhouse vegetable field
CCC表示蓖麻−白菜−蓖麻轮作系统, PCP表示辣椒−白菜−辣椒
轮作系统; 标注 a、b表示每个轮作系统 4个不同采样时期 EC差异显著
性, 字母相同为不显著, 不同为差异显著。CCC indicates the rotation
system of castor-Chinese cabbage-castor, PCP indicates the rotation system
of pepper-Chinese cabbage-pepper. The letters “a, b” in the figure represent
the significance among four sampling dates in each rotation. The same letter
indicates not significant, while different letters indicate significant.

经过 3 茬的轮作种植后, 蓖麻−白菜−蓖麻与辣
椒−白菜−辣椒轮作处理土壤阴离子总量均增加, 蓖
麻−白菜−蓖麻轮作系统增幅大于辣椒−白菜−辣椒轮
作系统, 前者增加 91%, 后者增加 24%, 表明蓖麻−
白菜−蓖麻轮作对阴离子累积量影响显著(表 3)。而
阳离子变化与阴离子不同, 经过 3 茬轮作种植后,
蓖麻−白菜−蓖麻轮作使土壤阳离子总量增加 8%,
而辣椒−白菜−辣椒轮作基本无变化(表 3)。可见, 轮
作对阴离子累积量影响大于阳离子累积量。
从单离子累积变化看, 蓖麻−白菜−蓖麻轮作使
土壤 NO3−、K+ 和 Mg2+分别降低 65%、37%、29%, 辣
椒−白菜−辣椒轮作使土壤 SO42−、NO3−、Ca2+和 Mg2+
分别降低 20%、51%、2%、18%(表 3); 相反, 蓖麻−

表 2 试验前试验地表层土壤电导率与盐基离子组成
Table 2 Electrical conductivity and base ion composition of soils before the experiment
阴离子 Anion (mg·kg−1) 阳离子 Cation (mg·kg−1) 轮作系统
Rotation system
EC
(μS·cm−1) HCO3− Cl− SO42− NO3−
总和
Total
Ca2+ K+ Mg2+ Na+
总和
Total
622.5 25.2 279.2 238.6 191.7 734.6 1 647.5 72.8 255.0 16.8 1 992蓖麻−白菜−蓖麻
Castor-Chinese cabbage-castor (3.4) (38.0) (32.5) (26.1) (100) (82.7) (3.7) (12.8) (0.8) (100)
491.5 25.7 297.6 331.2 144.3 798.8 1 263.3 67.5 147.3 24.9 1 503.1辣椒−白菜−辣椒
Pepper-Chinese cabbage-pepper
(3.2) (37.3) (41.5) (18.1) (100) (84.1) (4.5) (9.8) (1.7) (100)
第 3期 施毅超等: 轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响 551


表 3 大棚蔬菜地表层土壤不同轮作系统下离子含量的变化
Table 3 Dynamics of ions concentrations in surface soil of greenhouse vegetable fields under different rotation systems mg·kg–1
阴离子 Anion 阳离子 Cation 轮作周期
Rotation cycles
轮作系统
Rotation system
当季作物
Seasonal crop HCO3− Cl− SO42− NO3− Ca2+ K+ Mg2+ Na+
蓖麻−白菜−蓖麻
Castor-Chinese cabbage-castor — 25 279 239 192 1 648 73 255 17
本底
Background
辣椒−白菜−辣椒
Pepper-Chinese cabbage-pepper
— 26 298 331 160 1 263 68 147 25
蓖麻−白菜−蓖麻
Castor-Chinese cabbage-castor
蓖麻 Castor 21 463 313 42 1 204 65 124 37第 1茬
1st stubble
辣椒−白菜−辣椒
Pepper-Chinese cabbage-pepper
辣椒 Pepper 20 445 127 26 989 83 103 26
蓖麻−白菜−蓖麻
Castor-Chinese cabbage-castor
白菜 Chinese cabbage 40 396 433 122 1 404 124 152 55第 2茬
2nd stubble
辣椒−白菜−辣椒
Pepper-Chinese cabbage-pepper
白菜 Chinese cabbage 35 399 330 143 1 245 191 147 61
蓖麻−白菜−蓖麻
Castor-Chinese cabbage-castor
蓖麻 Castor 100 756 477 68 1 866 46 180 67第 3茬
3rd stubble
辣椒−白菜−辣椒
Pepper-Chinese cabbage-pepper
辣椒 Pepper 66 604 266 78 1 239 110 121 43

白菜−蓖麻轮作使土壤 HCO3−、Cl−、SO42−、Ca2+和
Na+分别增加 300%、171%、100%、13%、294%, 辣
椒−白菜−辣椒轮作使土壤 HCO3−、Cl−、K+和 Na+分
别增加 154%、103%、62%、72%(表 3)。可见, 2种
轮作均导致土壤 HCO3−、Cl−和 Na+浓度增加, 但导
致 NO3−和 Mg2+浓度降低; 而蓖麻−白菜−蓖麻轮作
导致土壤 Ca2+、SO42−浓度增加, K+浓度降低, 相反,
辣椒−白菜−辣椒轮作导致 Ca2+和 SO42−浓度降低, K+
浓度增加。可见, 轮作对土壤离子消长与作物和离
子本身有关。
(2) 2年期间各茬作物种植的土壤离子累积量及
其各组成变化
不同茬作物种植对土壤离子累积存在明显差异,
其与作物、茬、离子种类有关(表 3)。与试验前本底
土壤比较, 第 1 茬蓖麻种植导致土壤 4 个阴离子总
量增加 14%, 4个阳离子总量降低 28%; 而第 1茬辣
椒种植导致土壤 4 个阴离子总量和 4 个阳离子总量
分别降低 24%和 20%(表 3)。与本底土壤相比, 第 1
茬蓖麻种植导致土壤 Cl−、SO42−和 Na+浓度分别增加
66%、31%、118%, 而第 1茬辣椒种植导致土壤 Cl−、
K+和 Na+浓度分别增加 49%、22%、4%; 相反, 第 1
茬蓖麻种植导致土壤 HCO3−、NO3−、Ca2+、K+和 Mg2+
分别降低 16%、78%、27%、10%、51%, 第 1 茬辣
椒种植导致土壤 HCO3−、SO42−、NO3−、Ca2+和 Mg2+
分别降低 23%、62%、84%、22%、30%(表 3)。可
见, 第 1 茬蓖麻、辣椒种植均导致土壤 Cl−、Na+浓
度增加, HCO3−、NO3−、Ca2+、Mg2+离子浓度降低。
种植第 2 茬作物白菜后, 与第 1 茬蓖麻和辣椒
收获后土壤比较, 白菜种植导致土壤 4 个阴离子总
量分别增加 18%和 47%, 导致 4 个阳离子总量分别
增加 21%和 37%(表 3)。与第 1茬蓖麻收获后土壤比
较 , 白菜种植导致土壤 Cl−降低 14%, 而导致
HCO3−、SO42−、NO3−、Ca2+、K+、Mg2+和 Na+分别
增加 91%、38%、190%、17%、91%、23%、49%; 与
第 1茬辣椒收获后土壤比较, 白菜种植导致土壤 Cl−
降低 10%, 而导致 HCO3−、SO42−、NO3−、Ca2+、K+、
Mg2+和 Na+分别增加 75%、160%、450%、26%、130%、
43%、135%(表 3)。可见, 与第 1茬蓖麻、辣椒种植
后土壤比较, 白菜种植仅导致土壤 Cl−浓度降低, 而
导致其他 7种离子浓度增加。
与第 2 茬白菜种植后比较, 第 3 茬蓖麻种植导
致土壤 4 个阴离子总量和 4 个阳离子总量分别增加
41%和 24%; 而第 3茬辣椒种植导致土壤 4个阴离子
总量增加 12%, 但 4 个阳离子总量降低 8%(表 3)。
与第 2 茬白菜种植后比较, 第 3 茬蓖麻种植导致土
壤 HCO3−、Cl−、SO42−、Ca2+、Mg2+和 Na+浓度分别
增加 150%、91%、10%、33%、18%、22%, 导致
NO3−、K+分别降低 44%和 63%(表 3); 与第 2茬白菜
种植后比较, 第 3 茬辣椒种植导致土壤 HCO3−、Cl−
浓度增加 89%和 51%, 导致 SO42−、NO3−、Ca2+、K+、
Mg2+和 Na+浓度分别降低 19%、46%、0.5%、42%、
18%、30%(表 3)。可见, 第 3 茬蓖麻种植仅导致土
壤 NO3−、K+浓度降低, 导致其他 6 个离子增加; 第
3 茬辣椒种植导致 HCO3−、Cl−浓度增加, 但导致其
他 6个离子降低(表 3)。
上述结果表明, 蓖麻种植始终导致土壤Cl−浓度
增加, 而导致土壤 NO3−浓度降低, 白菜种植仅导致
Cl−浓度降低, 导致其他 7种离子浓度增加(表 3)。
3 讨论
3.1 设施大棚次生盐渍化离子相对贡献
调查结果表明, 大棚蔬菜地表层土壤 EC 显著
高于露地蔬菜地土壤, 说明大棚蔬菜土壤盐分累积
高于露地蔬菜, 本结果与其他研究结果证实大棚蔬
552 中国生态农业学报 2011 第 19卷


菜易发生次生盐渍化结果吻合[1,9,12]。通常认为土壤
盐基离子累积是设施蔬菜地土壤次生盐渍化的主要
原因, 土壤八大离子相对贡献则少有报道。本研究
结果表明, 在所调查的土壤中, 设施(大棚)蔬菜地土
壤八大离子不是都显著大于露地蔬菜地土壤。设施
(大棚 )蔬菜地土壤阴离子平均浓度是露地土壤的
1.56 倍, 而阳离子则为 1.20 倍, 说明设施大棚蔬菜
地土壤盐分累积阴离子比阳离子严重。在这些阴离
子中, 设施大棚蔬菜地土壤仅有 SO42−、NO3−显著大
于露地蔬菜地土壤, 前者分别是后者的 2.54 倍和
1.55 倍。李刚等[14]对云南省呈贡县大棚蔬菜盐分累
积的研究证实 SO42−、NO3−为大棚蔬菜土壤主要累积
离子; 吕福堂等[7,23]则发现温室土壤中 NO3−含量的
质量比例最高。因此, 不同离子对设施蔬菜地土壤
次生盐渍化相对贡献具有差异性。有必要进一步调
查研究不同设施蔬菜土壤次生盐渍化的主要贡献离
子, 其关系到次生盐渍化土壤修复技术选择及其效
果。鉴于不同离子对 EC贡献存在差异, 相同 EC值
土壤, 离子组成可能存在差异。植物发生盐害与离
子种类及其相对含量密切相关[9]。土壤 EC结合不同
离子种类 /相对含量来评价设施蔬菜地土壤次生盐
渍化可能更合理。
3.2 设施蔬菜地土壤 EC及盐分离子累积动态变化
设施蔬菜地表层土壤 EC 和各离子浓度存在明
显季节变化。第 1 茬作物(蓖麻/辣椒)种植后表层土
壤 EC 稍有下降, 第 2 茬白菜种植后, 表层土壤 EC
显著上升, 第 3 茬作物(蓖麻/辣椒)种植后表层土壤
EC又下降, 并降到低于试验前本底土壤水平。但是,
盐分离子变化规律与 EC不完全相同, 所调查的 8个
盐分离子中, 两个轮作系统中只有 NO3−在 2 种轮作
期间消长规律与 EC 类似，另外辣椒−白菜−辣椒轮
作地土壤表层 SO42−离子消长规律也与 EC 类似; 而
其他离子消长规律则与离子轮作系统及其离子种类
有关。
3.3 不同植物和轮作系统对设施蔬菜地土壤次生
盐渍化改良效果差异
一些研究证实, 轮作措施能改良设施蔬菜地土
壤盐渍化。2 年大田轮作试验证实蓖麻−白菜−蓖麻
轮作导致土壤 EC下降 5%, 辣椒−白菜−辣椒使土壤
EC下降 33%, 说明轮作系统改良设施蔬菜次生盐渍
化效果存在差异 , 辣椒−白菜−辣椒轮作降低土壤
EC效果优于蓖麻−白菜−蓖麻轮作。张春兰等[18]比较
玉米、黄瓜、柽麻 3 种不同作物对减轻保护地土壤
盐害改良效果, 也发现作物间存在差异, 效果依次
为玉米>黄瓜>柽麻。不同植物改良盐渍化存在差异
的主要原因, 不仅与植物吸收养分多少有关 [18], 其
与植物诱导的养分表聚也可能有重要关系。蓖麻生
物量大, 株高达 160 cm, 总生物量为 1 050 g·m−2; 而
辣椒株高仅 60 cm, 总生物量为 635.7 g·m−2[20−21,24]。
基于江惠琼等 [25]、马文娟等 [26]和李长林 [27]关于蓖
麻、白菜、辣椒单位面积吸收氮、磷、钾含量相关
研究成果以及本试验中测定的单位面积产量数据计
算 3 茬作物养分吸收量的结果表明, 第 1 茬蓖麻产
量为 1.6 t·hm−2, 相应吸收氮、磷和钾分别为 125
kg·hm−2、20 kg·hm−2和 71 kg·hm−2; 而第 1茬辣椒产
量为 23.4 t·hm−2, 相应吸收氮、磷和钾分别为 438
kg·hm−2、40 kg·hm−2和 276 kg·hm−2; 第 3茬种植蓖
麻, 产量为 4.8 t·hm−2, 相应吸收氮、磷和钾分别为
373 kg·hm−2、61 kg·hm−2和 214 kg·hm−2; 而第 3茬种
植辣椒, 其产量为 61.1 t·hm−2, 相应吸收氮、磷和钾
分别为 488 kg·hm−2、45 kg·hm−2和 307 kg·hm−2。可
见, 辣椒产量和养分吸收量远大于蓖麻。蓖麻−白菜−
蓖麻轮作田块第 2 茬白菜产量为 27 t·hm−2, 相应吸
收氮、磷和钾分别为 40 kg·hm−2、19 kg·hm−2和 59
kg·hm−2; 辣椒−白菜−辣椒轮作田块第 2 茬白菜产量
为 29 t·hm−2, 相应吸收氮、磷和钾分别为 45
kg·hm−2、21 kg·hm−2和 60 kg·hm−2; 两个轮作系统白
菜产量和养分吸收量差异不多。因此, 辣椒−白菜−
辣椒轮作改良盐渍化土壤效果好于蓖麻−白菜−蓖麻
轮作, 主要原因是辣椒产量高, 养分带出多。另外,
蓖麻与辣椒对深层土壤养分表聚能力差异可能也是
原因之一。蓖麻根系发育强大, 为圆锥形根系, 有粗
大的直根和 3~7 条较大的侧根, 直根入土深达 2~4
m, 侧根平展可达 1.5~2 m。相反, 辣椒根系少、短,
远小于蓖麻。而且, 蓖麻地上叶大, 高大植株体蒸腾
强度大, 相对于辣椒, 蓖麻更有利于下层养分向表
层聚集[20−21]。
本研究表明 , 虽然两种轮作系统均使土壤 EC
降低, 但其阴阳离子总累积量并没有显著下降, 而
只有部分阴阳离子呈下降趋势。说明轮作对土壤 EC
变化的影响不仅与阴阳离子总量有关, 某些单离子
影响可能更大。比较两种轮作系统对主要离子变化
的影响, 两者均能有效降低 NO3−的累积, 其效果没
有明显差异。两种轮作系统的差异主要在于对 SO42−
的影响 , 辣椒−白菜轮作系统能降低 SO42−的累积 ,
而蓖麻−白菜系统则不然。2 种轮作对土壤 SO42−浓
度的影响, 可能是导致其改良盐渍化效果差异的主
要原因。至于蓖麻和辣椒处理土壤 SO42−浓度差异可
能是由于不同作物对于离子吸收偏向性造成的[28]。
综上所述, 不同区域土壤导致次生盐渍化主导
离子有差异, 不同轮作植物对盐分离子吸收、累积
也有不同。因此, 在采用轮作措施进行设施蔬菜次
第 3期 施毅超等: 轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响 553


生盐渍化防治时, 应依据次生盐渍化土壤的主导离
子成分, 不同植物对盐分离子吸收、累积差异来选
择合适的轮作系统, 达到最佳改良效果。
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