长期以来设施栽培在蔬菜生产中起着重要的作用，但是由于温室大棚具有特殊的管理状态和不合理的水肥利用会引起土壤次生盐渍化现象^[1-3]。盐渍化土壤中可溶性盐分在土壤中累积，导致土壤基本特征恶化以及质量下降^[4-6]。盐渍化土壤作为生态系统的一部分，其独特的土壤物理、化学、生物性质，会引起资源的浪费，并造成经济损失和安全问题^[7-8]。当前，土壤盐渍化的程度在全球范围内有上升的趋势，而在我国盐渍化土壤也是热点问题，党和国家领导人对盐渍化土壤的治理与利用工作极为重视。目前盐渍化土壤改良的理论与技术方法主要包括物理调控、化学调理、灌排管理和生物改良^[9]，但是这些措施在降低盐分的同时也存在弊端，且不适用于追求经济效益的设施种植。而合理施肥，特别是筛选适用于设施菜地的有机肥原料对盐渍化土壤进行改良，是一种经济、方便的修复方式，近年来得到应用^[10-12]，但是以往的学者^[13-15]多集中在有机肥配施化肥对盐渍化土壤的改良效果，较少提及不同类型有机肥料对盐渍化土壤的改良，因此有必要筛选一种适用于盐渍化土壤的有机肥料。

现阶段，对有机肥料改良盐渍化土壤的研究多表明，有机肥的合理施用有维持和增加土壤地力以及改良土壤的效果^[16-17]。但是，农业生产过程中的有机肥种类繁多^[18-19]，不同来源的有机肥料因盐分含量不同对改良盐渍化土壤的效果不同^[20]，所以有必要了解不同类型的有机肥对盐渍化土壤的改良效果。因此在设施土壤盐渍化条件下，研究同一施氮水平的不同有机肥料对盐渍化土壤的改良效果具有重要意义，本研究以同一施氮量下的羊粪有机肥、鸡粪有机肥和金针菇渣有机肥为试验处理，对设施番茄生长过程中土壤的养分指标和盐分指标进行了检测，以期为设施蔬菜土壤盐渍化改良提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

试验地位于北京市密云区西田各庄镇，该地区属暖温带半湿润大陆季风气候，气候适宜，雨水丰沛。试验地耕层土壤（0～20 cm）基本理化性状为 pH 7.3、电导率（EC）67.1 mS/m、全盐 2.7 g/kg、有机质 52.4 g/kg、NH₄ ⁺-N 11.6 mg/kg、NO₃^--N 54.1mg/kg、有效磷 553.7 mg/kg、速效钾 718.3 mg/kg。

试验作物为番茄，品种为超级番茄。供试肥料：腐熟的鸡粪有机肥料、羊粪有机肥料、金针菇渣有机肥料，追肥采用沼液∶水 =1∶3 混液追肥。 供试有机肥料和沼液的检测结果见表 1、2。

注：以干基计。

1.2 试验设置

试验于 2017 年 8 月 29 日至 2018 年 3 月 16 日进行，共设 3 个处理：T1，羊粪有机肥；T2，鸡粪有机肥；T3，金针菇渣有机肥。每个处理设 3 次重复。

施肥依据：当季施用氮肥量为 141.2 kg/hm²，按照 2/3 作基肥、1/3 用作追肥（有机肥作基肥，沼液用作追肥）的比例分别在定植前、苗期、开花坐果期、结果初期、结果盛期施用。

基于当季施用氮肥量、肥料利用率和供试肥料养分数据，计算一季作物所需施肥的量^[21]。计算得出，各试验小区每季施入有机肥料为：T1，羊粪有机肥 32.1 t/hm²；T2，鸡粪有机肥 35.6 t/hm²；T3，金针菇渣有机肥 64.7 t/hm²。追肥用量 T1～T3，沼液用量 2350 L/hm²。番茄定植前采集 1 次土样，番茄生育期采集 4 次土样，试验结束采集 1 次土壤样品，共采集 6 次土样，每次均在追肥后 10 d 取样。

1.3 测定项目及其方法

土壤项目测定方法：有机质采用重铬酸钾容量法测定；有效磷采用碳酸氢钠浸提，钼锑抗分光光度法测定；速效钾采用乙酸铵浸提，电感耦合等离子发射光谱仪测定；NO₃^--N、NH₄ ⁺-N 采用 NaCl 浸提，连续流动分析仪测定；pH 采用酸度计测定；EC 采用电导率仪测定；土壤全盐采用重量法测定。水溶性 K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2- 采用土水比 1∶10 浸提，光谱仪上机测定； 水溶性 Cl^-采用土水比 1∶10 浸提，硝酸银滴定法测定^[22]。

有机肥和沼液养分测定方法：全氮采用硫酸-双氧水凯氏瓶消解，消解液用凯氏定氮仪测定；水溶性磷采用硫酸-双氧水凯氏瓶消解，消解液用钒钼酸铵比色法测定；水溶性钾采用硫酸-双氧水凯氏瓶消解，消解液用电感耦合等离子发射光谱仪测定；水溶性 NH⁺ ₄-N、NO₃^--N，直接过滤，过滤液用连续流动分析仪测定。

1.4 统计分析

采用 Excel 2003 和 SAS 8.0 进行相关数据差异显著性分析，显著水平为 0.05。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤盐分指标的影响

2.1.1 不同施肥处理对土壤 EC 的影响

图1 是不同处理的 EC 随作物生长的变化规律。由图1 可知，随着番茄生长天数的增加，羊粪、鸡粪、金针菇渣有机肥料施入土壤后，EC 均有下降的趋势，降低幅度为 T1>T3>T2，与 0 d 相比，经羊粪、鸡粪、金针菇渣培养 172 d 的土壤，EC 分别降低了 48.7%、28.8%、40.7%，说明羊粪有机肥在降低土壤盐分 EC、实现土壤次生盐渍化改良方面要优于金针菇渣和鸡粪有机肥，其中鸡粪有机肥效果最差。

2.1.2 不同施肥处理对土壤水溶性阳离子的影响

由图2 可知，随着番茄生长的进行，羊粪、鸡粪、金针菇渣的施入使设施菜地土壤水溶性 K⁺ 含量呈先降低而后增加的趋势，在 106 d 达到了最低。与 0 d 相比，历经 172 d 的生长，T1、T2、T3 处理土壤水溶性 K⁺ 含量分别降低了 43.9%、28.1%、 8.6%，可见羊粪有机肥的添加对设施菜地水溶性 K⁺ 含量具有显著降低的效果，其次是鸡粪有机肥，金针菇渣降低的效果最小。

注：柱上小、大写字母不同分别表示同一处理不同生长天数间差异显著、同一生长天数不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。

由图3 可知，随着番茄生长天数的延长，羊粪、金针菇渣的施入使土壤水溶性 Na⁺ 呈现先降低后升高的趋势，而在鸡粪有机肥施入的影响下，设施菜地水溶性 Na⁺ 含量呈先降低后增加再降低的波动规律。尽管如此，与 0 d 相比，在生长结束后， T1、T2、T3 处理的土壤水溶性 Na⁺ 均有不同程度的降低，分别降低了 44.6%、41.6%、41.2%，T1、 T2、T3 之间降低的效果差异并不显著。

由图4 可知，在羊粪、鸡粪、金针菇渣有机肥料的影响下，设施菜地土壤水溶性 Ca²⁺ 含量在整个番茄生长过程中所表现的规律是先降低后增加再降低，在番茄生长期间 T1～T3 土壤水溶性 Ca²⁺ 含量的变化范围是 159.0～235.0 mg/kg，生长前后差异显著。在生长结束后，各处理土壤水溶性 Ca²⁺ 含量高低排序均为 T2>T3>T1，可见在降低土壤水溶性 Ca²⁺ 含量方面，羊粪有机肥优势最大。与 0 d 相比，在生长结束后，T1、T2、T3 处理分别降低了 32.3%、14.5%、18.3%。

由图5 可知，随着番茄生长天数的延长，各处理土壤水溶性 Mg²⁺ 含量呈现先降低后升高再降低的趋势，其中在 106 d 达到了最低水平。在整个生长发育期，各处理土壤水溶性 Mg²⁺ 含量高低排序均为 T2>T3>T1。与 0 d 相比，历时 172 d 的生长， T1、T2、T3 处理设施菜地土壤水溶性 Mg²⁺ 含量分别降低了 31.0%、2.9%、20.2%。

2.1.3 不同施肥处理对土壤水溶性阴离子的影响

由图6、7 可知，随着番茄的生长，不同处理土壤水溶性 Cl^-、SO₄ ^2- 均呈现先降低后增加再降低的趋势。番茄生长期间土壤水溶性 Cl^-、SO₄ ^2- 含量高低排序均为 T2>T3>T1。说明羊粪有机肥降低土壤水溶性 Cl^-、SO₄ ^2- 含量的效果显著，与 0 d 相比，172 d 后，T1 处理水溶性 Cl^-、SO₄ ^2- 含量分别降低了 44.4%、64.6%。试验完成后，水溶性 Cl^-、SO₄ ^2- 含量分别为 112.4 和 342.0 mg/kg，由此可知，温室大棚土壤的水溶性阴离子主要以 SO₄ ^2- 为主。

番茄生长结束时，各施有机肥料的处理均不同程度地降低土壤水溶性盐分离子，降低程度依次为 T1>T2>T3，各施肥处理土壤水溶性盐分离子总和与试验开始时相比分别降低了 46.6%、32.5%、 30.4%。表明施用羊粪有机肥料在降低土壤水溶性盐分离子方面显著高于鸡粪和金针菇渣有机肥，说明在日常生产中选择羊粪有机肥能够预防土壤盐渍化现象。

2.2 不同施肥处理对土壤养分含量的影响

2.2.1 不同施肥处理对土壤 NO₃^--N 含量的影响

根据图8 可知，在 3 种有机肥料施用条件下，设施土壤NO₃^--N含量在整个生长过程中所表现的规律各不相同。添加羊粪、金针菇渣有机肥后，番茄生育期间土壤NO₃^--N含量呈先降低后升高的趋势。鸡粪有机肥处理土壤的NO₃^--N 含量呈现先上升后降低再升高的趋势。羊粪、鸡粪、金针菇渣有机肥施用均能增加土壤中NO₃^--N的含量，增加幅度是 T2>T3>T1，且处理之间增加效果显著，在添加有机肥料条件下，与 0 d 相比，试验结束后NO₃^--N含量分别增加了 113.8%、347.2%、259.2%，说明施用有机肥会造成土壤中NO₃^--N的积累，其中羊粪有机肥在增加幅度中为最小。

2.2.2 不同施肥处理对土壤有效磷、速效钾含量的影响

不同施肥处理对土壤有效磷、速效钾含量影响显著（表3）。根据表3 可知，随着试验的开展，各施肥处理土壤有效磷含量均呈现先降低后升高再降低的趋势。各施用有机肥处理 T1～T3，在番茄盛果期，土壤有效磷与 0 d 相比有所增高，特别是 136 d 后土壤有效磷含量显著增高，而历经 172 d 的生长，土壤有效磷含量与 0 d 相比有增加的趋势，分别增加了 11.2%、11.9%、1.73%。

在番茄整个生长期间，土壤速效钾含量的变化范围为 572.6～718.3 mg/kg。随着有机肥料的施入土壤速效钾含量并没有显著的差异，羊粪有机肥处理 172 d 时土壤速效钾含量为 742.5 mg/kg，与 0 d 相比仅提高了 3.36%，以上说明，鸡粪和金针菇渣有机肥在提高土壤速效钾方面没有效果。

注：同行不同小写字母表示同一处理不同生长天数间差异显著，同列同一项目不同大写字母表示同一生长天数不同处理间差异显著（P<0.05）。

3 讨论

3.1 施肥对土壤盐分指标变化的影响

本试验研究结果显示，同一施氮水平的各有机肥处理对番茄不同时期的土壤 EC 有一定的影响，总体是呈减少的趋势，这与罗佳等^[23]在研究不同有机肥对盐渍化耕地土壤盐分的研究结果一致。说明施用有机肥在降低土壤盐分方面效果显著，这是因为施用有机肥可以改善土壤物理、化学性质，促进土壤脱盐效果^[24-25]。不同时期各处理中，羊粪处理土壤 EC 显著低于其它处理，在 172 d 降低到最低值，在 172 d 时羊粪有机肥处理的土壤 EC 为 34.4 mS/m，显著低于吕福堂等^[26]关于番茄的生育障碍点 60 mS/m 和枯死点 128 mS/m 的研究结果。综上所述，说明羊粪是最适于次生盐渍化改良的有机肥品种。

本试验研究表明，羊粪、鸡粪、金针菇渣对次生盐渍化土壤中水溶性盐分离子均有降低的效果，但是降低幅度不同，与其它肥料相比，施用羊粪有机肥降低幅度最高，这可能是由于有机肥对盐分离子含量的变化一方面与有机肥本身含有的盐分离子含量不同有关，另一方面与不同有机肥施入对土壤中有机物料的累积不同有关。有关研究表明，羊粪水溶性盐分离子总量要低于其他畜禽类有机肥，例如鸡粪、猪粪^[27]，李倩等^[28]提出，羊粪有利于有机碳积累，提高了土壤微生物生物量，土壤中的可溶性盐分离子可能被微生物利用。随着番茄的生长，3 种有机肥处理在 172 d 时土壤 K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2- 的降低幅度分别为 8.6%～43.9%、41.17%～44.64%、14.5%～32.3%、2.9%～31.0%、20.6%～44.4%、57.0%～64.6%。这与钱晓雍等^[29]得到的畜禽粪便有机肥提高了土壤中 K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Cl^- 含量、降低了 Mg²⁺、SO₄ ^2- 含量、水稻秸秆降低了土壤 K⁺、Na⁺、 Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2- 含量的研究结果略有差异，这可能与供试作物类型以及畜禽粪便有机肥用量不同有关。李尚科等^[30]利用有机肥及秸秆改良次生盐渍化设施土壤的结果表明，有机肥对土壤可溶性盐分离子降低具有良好的效果，其中当有机肥施用量为 45 t/hm² 时土壤盐分达到最小值。而在本试验中，羊粪和鸡粪有机肥的添加量分别为 32.1 和 35.6 t/hm²，在此添加量下仍取得良好的降低水溶性盐分离子的效果。当再增加添加量时，土壤水溶性盐分离子是否会上升，如薛继澄等^[31]、于喜艳等^[32] 的有关研究表明，不合理的施肥会造成土壤中盐分离子的大量累积，尤其是 Ca²⁺、Cl^-、SO₄ ^2- 的相对富集会引起土壤次生盐渍化的风险。为防止土壤次生盐渍化的风险，需通过合理施肥来控制和调节盐分离子的供需平衡。本试验是利用一茬设施番茄完成的，在试验研究过程中，由于不同有机肥料基本性质差异较大，土壤中水溶性盐分离子的迁移规律不同，因此不同类型有机肥料的不同用量对土壤盐分主要阴、阳离子的影响机理有待深入研究。另外，长期施用有机肥料对土壤次生盐渍化的改良也需进一步的深入研究。

3.2 施肥对土壤养分含量变化的影响

同一施氮水平不同有机肥的施用对土壤养分含量的变化有着重要的影响。本试验结果表明，随着番茄的生长，3 种有机肥显著提高了土壤中NO₃^--N含量，在 172 d 时分别提高了 113.8%、347.2%、 259.2%，鸡粪处理效果显著高于羊粪和金针菇渣处理。肖辉等^[33]研究认为，施用鸡粪能明显增加夏季番茄土壤中NO₃^--N的累积，这与本文结论相似。然而钱晓雍等^[29]、李尚科等^[30]发现施用有机肥料和秸秆能够减少土壤中NO₃^--N的累积，这与本研究结果不一致，这可能是因为有机肥矿化分解为NO₃^--N和 NO₄ ⁺-N 受到有机肥原料本身性质和水分等多种因素的影响^[34-35]。全生育期中 3 种有机肥处理土壤有效磷均表现为先降低后增加再降低的趋势，生育后期即 136 和 172 d，土壤有效磷含量最高，其中鸡粪处理土壤有效磷含量高于羊粪和金针菇渣处理。各有机肥处理对不同时期的土壤速效钾含量有一定的影响，土壤速效钾总体上呈先降低后升高的趋势，但是增加趋势并不显著。在 172 d，羊粪处理土壤速效钾含量高于鸡粪和金针菇渣处理。龚伟等^[36]关于长期施肥对土壤肥力的影响表明，单施有机肥或者有机肥配施化肥均能提高土壤中有效磷、速效钾含量，与本试验结果相似，这可能是因为有机肥料的施用能够提高土壤的容重和孔隙度，改善土壤的导水性和缓冲性^[37]，进而提高土壤的保水保肥能力^[38-40]。

4 结论

同一施氮水平下在设施菜地次生盐渍化土壤中添加羊粪、鸡粪、金针菇渣，能够有效降低 K⁺、 Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄ ^2- 土壤主要阴、阳离子的含量，从而降低土壤 EC，其中羊粪降低土壤可溶性盐分的效果显著高于鸡粪和金针菇渣。施用有机肥也可以不同程度地影响土壤NO₃^--N、有效磷、速效钾含量，鸡粪处理在提高土壤NO₃^--N、有效磷的效果方面尤为明显，羊粪处理增加土壤NO₃^--N的能力最低，反而在提高土壤速效钾含量上效果最高。在综合考虑有机肥对土壤盐分和养分的修复作用的情况下，同一施氮水平羊粪对设施菜地次生盐渍化土壤具有良好的改良效果，本试验有机肥的合理利用可以为设施菜地次生盐渍化土壤的田间试验提供参考依据。

参考文献