第一章绪论
1.1国内外设施农业的发展
设施农业包括设施栽培和设施养殖，具有髙投入、高技术含量、高品质、高产量和高效益等特点[I-2]。在人口增加而耕地面积有限的条件下，发展设施农业是保证食品供给的重要措施之一，也是实现农业高效发展的主要方向，因此近年来设施农业发展迅猛。有资料表明，全世界的温室面积大约为60万hm2,其中面积达1万hm2以上的国家有中国、日本、西班牙、荷兰、韩国、土耳其等截至2000年，荷兰温室建筑面积为1.1亿m2,占全世界玻璃温室面积的]/4，主要用于种植蔬菜和鲜花，园艺作物产值1995年为]32.3亿荷兰盾，其中，蔬菜为37.72亿荷兰盾，花丼为60.91亿荷兰盾，球根鲜花及耐寒种苗为20.6亿荷兰盾截止到2001年底，我国设施栽培面积已达200万hm2，总面积居世界第]位[5]。虽然我国的设施农业面积全球最大，但与发达国家相比，在机械化水平、自动化程度及管理水平等方面是相对落后的，特别是为追求髙产，片面通过投入大量肥料的方式增产，导致土壤理化性质变差，养分失衡，土壤次生盐渍化状况严重，连作障碍明显，作物抗病害能力下降，从而影响了设施农业的可持续发展。
1.2设施农业肥料高投入现状
肥料是一种重要的农业生产资料，科学合理的施肥，能提高土壤肥力，改善土壤理化性状，提高农产品产量。在我国，肥料投入是设施农业生产的重要一环，其普遍特点是施肥量过大、施用生的有机肥、氮憐钾比例不协调及对微肥的作用不够重视[6]。肥料投入量过高是我国设施农业施肥的主要特点，因为短时间内肥料的投入对于产量的提升效果显著，农民为了增加收入，同时由于农资产品生产商对产品效果的过分夸大，大量施肥成了设施农业生产和露地生产的通病。近年来，很多学者关注到设施农业的肥料过量投入这一实际情况，并进行了调查研究。焦晓燕等对山西日光温室的研究结果表明，山西省日光节能温室施N量高达1500?2400 kg/hm2，施 P 量高达 370?620 kg/hm施 K 量高达 1200?2000 kg/hm^远远高于蔬菜需肥量，尤其是P的使用量几乎是蔬菜对P吸收量的5?10倍；孙旭霞等廊坊市蔬菜大棚的调查结果表明，廊坊市蔬菜大棚的施肥量较高，各种蔬菜的氮(N)、磷（P2O5)、钾（K2O)素均为盈余状态，其中氮素盈余量平均为398.0 kg/hm2，磷素盈余量平均为613.0 kg/hm2,钾素盈余量平均为278.0kg/hm2;高峻岭等对青岛市设施蔬菜的调查结果表明，设施栽培黄瓜、番莉氮、憐、钾肥施用均明显过量，黄瓜N、P2O5、K2O用量平均分别为1841.5、864.0、1978.7 kg/hm盈余量平均分别为 516.7、544.9、1096.4 kg/hm番菊 N、P2O5、K2O用量平均分别为1437.0、834.0、1644.0 kg/hm2，盈余量平均分别为487.9、646.9、914.2 kg/hm李俊良等对寿光蔬菜保护地施肥现状调查表明，在不计算有机肥的前提下，施用纯N 175 kg、P2O5 165 kg. K20 25 kg。由这些调查可以看出，我国设施栽培的施肥量大大超过了作物的实际吸收量，残留在土壤中的肥料成了酸根离子和盐分离子的主要来源，日积月累，设施土壤的酸化与次生盐渍化程度加深。
1.3设施农业肥料高投入对土壤环境质量的影响研究现状
1.3.1 土壤养分不平衡
设施农业生产复种指数高，产量大，消耗的养分量也大。同时，作物需求的养分类型不一致，导致土壤养分不均衡，要么养分含量均大大超过土壤肥力正常值，要么某一养分含量缺乏。侯鹏程[11]指出，蔬菜需要从土壤中吸收的养分钾最多，氮次之，磷最少。2005年，吉林菜区施用的氮、磷、钾肥比例为1:0.24:0.03,与1:0.5:0.4的适宜比例相差较远，偏施氮肥造成病害加重，产量降低；褚素贞等调查的昆明地区5-10棚龄的设施土壤含钾量在0.4%-0.8%之间，钾肥处于长期缺乏水平；吴忠红[I4]对山西设施土壤的调查结果显示，速效钾、碱解氮含量明显高于大田土壤，速效憐为大田土壤的8倍之多；杨绍聪等[15]对云南玉溪设施土壤调查表明，有效氮、有效憐、有效钾的平均含量分别比露地土壤高39.26%、153.74%> 171.03%。设施土壤养分水平不一致，与当地的作物结构，农民施肥等有关，这对设施农业的可持续发展产生极大影响。因此，为使土壤养分均衡，应采取引导农民合理施肥、滴灌施肥或测土配方施肥等施肥措施，或利用不同作物对养分的需求不一致，采取作物轮作的种植模式，保证土壤养分不失衡。
第二章设施农业肥料投入水平及其与产量的关系研究
2.1研究方法
2.1.1调查区域
上海市设施农业在20世纪80年代中期开始起步，在近三十年间得到了长足发展。据初步统计上海市拥有13501.09公顷的设施园艺，其中，玻璃连栋温室110个，面积39.87万平方米；塑料连栋温室7951个，面积4.8xl06m2;塑料（标准单栋）大棚34.43万个，面积6.3xl07m2，小拱棚33.18万个，面积6.6*107m2 ；设施农业主要分布在金山、奉贤、浦东、崇明等远郊区县，设施菜田面积达5000 hm2以上，上海市设施农业建设规模和建设水平在全国范围内处于先进行列。
2.1.2调查内容与方法
在松江、青浦、金山、奉贤、崇明、闵行、嘉定、宝山、浦东新区等上海市郊区选取面积在200亩以上的设施园艺场开展调查。以调查表的形式收集数据，共发放150张调查表，主要调查内容为大棚类型、棚龄1、种植模式2、作物种类、作物年荐数、作物产量及施肥状况。
第三章设施农业肥料高投入对土壤环境........... 27
3.1研究方法......... 27
3.1.1采样方法 .........27
3.1.2监测指标及其分析方法......... 29
3.2结果与分析......... 31
3.3本章小结 .........49
第四章土壤次生盐渍化对农作物产量......... 51
4.1试验材料与方法......... 51
4.1.1试验材料......... 51
4.1.2试验方法......... 52
4.1.3试验指标分析......... 52
4.2结果与分析......... 54
4.2.1 土壤盐分对作物发芽率的影响分析 .........54
4.2.2 土壤盐分对农作物产量的影响分析......... 54
4.2.3 土壤盐分对农作物品质的影响分......... 55
4.3本章小结......... 57
第五章结论和展望......... 58
5.1 结论 .........58
5.2 展望......... 59
结论
1.随着种植年限的增力口，肥料投入始终保持高水平，但是化肥所占的比例逐年增加，其投入比例由3年以下大棚的36.25%增加到10年以上大棚的53.51%。对于不同种植模式的设施菜地，投入肥料的氮磷折纯量大小次序依次为叶菜连作>琉果连作>叶莉轮作；而化肥的投入量大小次序依次为前果连作 > 叶莉轮作> 叶菜连作。
2.根据不同种植年限、不同肥料类型的设施土壤的采样分析，随着种植年限的延长，设施菜地土壤容重值增加、总孔隙度及田间最大持水量下降，土壤pH值降低，有机质含量减少，氮素和磷素累积，耕层土壤盐分含量显著增加。说明肥料高投入导致设施菜地土壤的表观基本物理特性发生了改变，土壤团粒结构被破坏，土壤保水能力与通透性降低，发生土壤板结的几率明显提高，土壤次生盐渍化趋势显著。此外，土壤盐分呈现显著的表聚特征，但随着种植年限的延长，60-80 cm的盐分也逐渐积累，尤其是硝态氮含量的累积，成为地下水污染的潜在污染源之一。
3.根据不同盐分对作物产量与品质影响的盆栽试验结果发现，土壤盐分的增加抑制了作物种子的生长发育，导致出芽率降低。当土壤盐分值超过3 g/kg时，作物对N的吸收利用受阻，产量逐渐下降，并且土壤盐分的增加使作物中的摘酸盐含量增多。综合分析，当土壤盐分值达到3 g/kg时，设施菜地土壤需开展相应的修复治理。
参考文献
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