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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