全 文 ：第 14卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．14 No．3
July， 2006
温室土壤剖面养分特征及重金属含量演变趋势研究*
李见云
(中国科学院生态环境研究中心 北京 100085)
侯彦林 王新民 董县中
(中国科学院研究生院 北京 100039) (河南省南召县农业技术推广中心 南召 474650)
摘 要 对沈阳市郊不同种植年限温室土壤速效氮、磷、钾剖面特征及重金属 Cu、zn、cd、Pb含量调查表明，随温室种
植年限的增加，速效氮、速效磷含量在整个剖面内显著增加，与种植年限呈极显著正相关，速效钾含量增幅较小，说明
温室 N、P、K肥施用不均衡 ；重金属 Cu、Zn、Pb含量随温室种植年 限的增加有一定增加 ，Cd含量则随种植年 限增加 变
化较小。农田及温室重金属含量较土壤背景值有一定程度增加，但均未超过国家土壤环境质量标准，尚未形成污染。
关键词 温室 速效养分 重金属
Profile characteristics of available nutrients and heavy metal concentrations in greenhouse soils．LI Jian-Yun(Research Center for
Eco-Environmental Sciences，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100085，China)，HOU Yan-Lin，WANG Xin-Min(Graduate
School 0f the Chinese Academy of Sciences，Beijing 100039，China)，DONG Xian—Zhong(A~ricuhural Technology Popularization
Center of NanzhaoCounty，Henan Province，Nanzhao 474650，China)，CJEA，2006，14(3)：43～45
Abstract The profile characteristics of available N，P，K and heavy metal concentrations in greenhouse soils of Shenyang
suburb were studied．The results show that with the planting years going by，the available N and P have a significant in—
crease，have a significant positive correlation with the planting years and the available K also has increased for some extent，
but not so high．The contents of heavy metals copper，zinc，cadmium and lead in the protected soil of the greenhouse are
higher than those of field，and with the prolongation of planting years，their concentrations are also going up，but they do
not exceed the quality criterion of soil environment．
Key words Greenhouse，Available nutrient，Heavy metal
(Received Aug．6，2004；revised NOV．2，2004)
近几年来~NNg_N菜肥料投入量往往是蔬菜生产理论需肥量的数倍 1,2]，且由于缺乏科学合理的施
肥指导，施入肥料品种单一，造成肥料浪费，并引起土壤酸化、次生盐碱化等 ， 。过量的养分投入势必造成
养分在土体中的积累和养分损失，对蔬菜产量和品质以及环境带来不良影响 。我国大、中城市郊区工业
“三废”的排放及城市生活垃圾、污泥和含重金属的农药、化肥的施用，导致温室土壤中某些重金属如 Pb、
Hg、Cd、As等超标，污染环境且影响温室蔬菜的品质和安全性 ～ 。本研究分析了温室土壤养分状况及其
变化规律，为合理调控土壤养分，满足蔬菜生长发育需要，减少环境污染来源，提高蔬菜品质提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验于 2002年 8月
在沈 阳市 东 陵 区浑河 站
乡前寨村取具有代表性
的3年、10年、15年、18
年及 35年温室土壤剖面
土样 ，取样深度分别为
表 1 邻近农田土壤速效养分含量
Tab．1 Available nutrient content of field soil nearby
* 国家自然科学基金项目(40071053)资助
**现工作单位为郑州航空工业管理学院工业工程系(郑州
收稿日期：2004—08—06 改回日期：2004—11—02
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm和80～100cm，每个种植年限温室土壤取 3户，测定 0～100cm土
体土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量及耕层土壤 Cu、Zn、Cd、Pb全量。取温室附近农田0～20cm和20～40cm
剖面土样作为对照，测定上述指标及土壤 pH、有机质含量(见表 1)。土壤有机质采用重铬酸钾氧化-夕 加热
法测定，土壤碱解氮采用碱解扩散法测定，速效磷采用 Olsen法测定，速效钾采用中性醋酸铵浸提、火焰光度
计法测定，土壤 cu、zn、cd、Pb采用盐酸一硝酸一氢氟酸一高氯酸消煮、原子吸收分光光度法测定。
2 结果与分析
2．1 温室土壤速效氮、磷、钾含量随种植年限变化趋势
由图 1可知同露地农田土壤相比温室土壤碱解氮含量有显著增加，棚龄为 3年的温室其0～20cm土层
土壤碱解氮含量为农田的 1．47倍。随种植年限增加，0～20cm土层土壤碱解氮含量逐年递增，由3年的
156．63mg／kg增至35年的259．88mg／kg，种植 35年的温室其碱解氮含量为露地农田的 2．4倍。温室土壤
碱解氮含量与种植年限呈极显著正相关(r=0．9412 ， =5)，且种植3年的温室其剖面碱解氮含量变化较
大，随种植年限增加，其剖面碱解氮变化逐渐平缓，底层碱解氮含量越高，说明随种植年限的增加，速效氮在
土壤剖面中已形成积累 ，继续发展下去则将对地下水造成污染。同露地农 田相 比温室土壤速效磷含量也有
显著增加，种植 3年的温室其 0～20cm土层土壤速效磷含量为农田的 7．4倍，种植 35年的温室其土壤速效
磷含量为农田的 12．3倍，随种植年限增加，速效磷含量也显著增加，其相关系数达0．9910 ，呈极显著正相
关。其剖面变化趋势与碱解氮相似，随种植年限增加，0～100cm土体剖面速效磷有明显积累，且种植年限越
长，其对应各层次速效磷含量越高，80～100cm土体速效磷含量大于60～80cm土体，可能是由于蔬菜根大
部分集中在 0～80cm土层内，从而使 80～100cm土体内形成相对积累所致。新温室土壤速效钾含量与露地
bD
bD
E
删
缸
塘
琏
餐
3 10 15 18 35 3 10 15 18 35
种植年限／a 种植年限／a
图 1 不同种植年限温室土壤速效养分含量
3 10 15 18 35
种植年限／a
Fig．1 Available nutrient of greenhouse soil in diferent planting years
农 田含 量 相 近，由于
温室 施 用 K 肥 量 较
少，随种植年限增 加，
速效钾含量也 有所增
加但变化量较 小，说
明沈 阳市效温 室施肥
存在较 大问题，特别
是 N肥 、P肥 投入 量
过大 ，而 K 肥投 入量
较少，养分 比例极不
协调，蔬菜作物需 NPK比例一般N：P2Os：K2O为1：0．5：1．25，而调查所得实际施肥比例为 1：0．89：0．29，养
分比例极不合理，温室土壤应重视 K肥的合理施用，达到以K增 N、以K增 P的效果。
2．2 温室土壤 Cu、Zn、Cd、Pb含量随种植年限变化趋势
由表 2可知，温室土壤 Cu、Zn、Pb含量随种植年限的增加呈明显增加趋势。其中温室土壤 Cu含量与种
植年限的相关系数为 0．9325 ，呈极显著正相关，含量由 3年的35．1lmg／kg增至 35年的 54．95mg／kg，
以每年0．6mg／kg的速度递增；温室土壤zn含量与种植年限的相关系数为0．9080“，呈极显著正相关 ，含
量由 3年的 66．28mg／kg 表2 不同种植年限温室土壤重金属含量
上 升到 35年 的 113．10 Tab·2 Heavy metal contents of grenhouse soil in diferent planting years
mg／kg，以每年 1．4mg／kg
的速 度 递 增 ；温 室 土 壤
Cd含量在种植年限低于
15年时，随种植年限的增
加而有明显增加，含量与
种植年限的相关 系数为
0．0176，差异不显著 ；温
室土壤Pb含量与种植年限的相关系数为0．9635 ，呈极显著正相关，含量由3年的61．08mg／kg增至35年
的 84．1lmg／kg，以每年 0．7mg／kg的速度递增。
渤 渤 如o
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第 3期 李见云等 ：温室土壤剖面养分特征及重金属含量演变趋势研究 45
2．3 土壤环境背景值及环境质量标准
松辽平原黑土土壤 Cu、zn、Pb、Cd的背景值分别为 20．96mg／kg、21．67mg／kg、57．88mg／kg、和0．106
mg／kg[
，与土壤环境背景值相比，农田 表3 土壤环境质量标准值*
及温室土壤 Cu、Zn、Cd、Pb含量均有所
增加，温室土壤 Cu含量为背景值的
1．68～2．62倍，温室土壤 Zn含量增幅
较大，为背景值的3．06～5．22倍，温室
土壤 Pb含量为背 景值的 1．06～1．45
倍，温室土壤 Cd含量与背景值相比也
有增加但增辐较小。温室土壤 Cu、Zn、
Pb含量的逐年增加可能与温室畜禽粪
便、有机肥的大量投入有关。但温室土
壤重金属含量未超 出国家土壤环境质
量标准，未形成污染(表3)。
3 小结与讨论
Tab．3 Quality criterion of sol environment
项 目
Items 1级
1 grade
自然背景
Basic concentration
含量／nag·kg Contents
3级
3 grade
pH >6．5
*中华人民共和国国家标准GB 156l8—1995。
温室土壤速效氮、速效磷含量随种植年限的增加而极显著增加，速效钾含量也有一定程度增加但增幅
较小，这与当地菜农普遍重施 N肥、P肥，忽视施 K肥相一致，使土壤 N、P、K比例严重失调，严重影响了 N、
P肥的肥效，引起肥料的大量浪费、环境次生污染、蔬菜品质下降及硝酸盐含量增加。Heekrath等(1995)认
为由于P的土壤固定作用，P在土壤剖面中移动性很小，但当施人大量有机肥时可能引起 P在土壤剖面上移
动，当耕层土壤速效磷含量>60mg／kg时即可能污染环境[ ，进而对地下水造成潜在污染_9加J。鲁如坤
指出蔬菜需 P量一般为 60～90mg／kg，而沈阳市郊温室土壤速效磷含量均远远超出蔬菜需求量，有对地下
水形成污染的趋势。温室土壤重金属 Cu、zn、Pb含量随种植年限增加而有所增加，其含量与种植年限呈极
显著正相关，土壤Cd含量则随种植年限增加变化较小。与环境背景值相比，温室土壤Cu、zn、Cd、Pb含量均
有不同程度增加，其中 Cd含量增幅较小，Cu、zn增幅较大，但未超出国家土壤环境质量标准，尚未形成
污染。
参 考 文 献
1 李文庆．大棚生态系统物流能流分析及效益评价．生态农业研究，1996，4(3)：53～55
2 丁保华．近 l0年来我国蔬菜生产的变化特点和发展趋势．菜园土壤肥力与蔬菜合理施肥．南京：河海大学出版社，1997 17-21
3 李俊良 山东寿光温室蔬菜施肥现状及问题的研究 土壤通报，2002，33(2)：126～129
4 李文庆 大棚土壤硝酸盐状况研究．土壤学报，2002，39(2)：283～287
5 张维理，田哲旭等．我国北方农用 N肥造成地下水硝酸盐污染的调查．植物营养与肥料学报，1995，1(2)：80～87
6 曲格平．中国环境科学研究．上海：上海科学技术出版社，1988．990～995
7 鲁如坤．土壤与植物营养．北京：化学工业出版社，1998
8 ZHANG Ming—Kui．KE Zi—Xia．Heavy metals，phosphorus，and some other elements in urban soils 0f Hangzhou City，China—Pedosphere，
2004，14(2)：177～185
9 HU Xue_Feng，wU He-Xin，HUXJng，et a1．Impact 0f urbanization on Shanghai’s s0il environmental quality．Pedosphere，2004，14(2)：151～158
10 Heckrath G．，Brookes P．C．，Pouhon P．R．，et a1．Phosphorus leaching from soils containing diferent phosphorus concentrations in the
Broadbalk Experiment．J．Environ．Qua1．，1995，24：904～910
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