不同种植年限和施肥量对日光温室土壤锌累积的影响

摘要：以辽宁省沈阳市郊某黄瓜生产基地较为常见的5 a、2 a 和1 a 温室大棚作为研究对象，对表层土壤（0~10、10~20、20~40cm）进行分析，探讨不同种植年限和施肥条件下温室土壤锌的累积情况及其来源。结果表明，不同种植年限的温室土壤锌含量均未超过国家土壤环境质量一级标准（Zn≤100 mg·kg-1），其中种植年限为5 a 的温室土壤锌含量最高，达到47.17 mg·kg-1。土壤锌含量随土壤深度的增加呈下降趋势，而且与温室种植年限呈极显著正相关（P<0.01），与土壤有机质呈极显著正相关（P<0.01）。通过设置不同有机肥施肥处理（0、10、20、40 和60 t·hm-2）的田间小区试验发现，所有年限温室土壤锌含量都高于对照（1 a 温室施10 t·hm-2有机肥处理除外），并且随着施肥量的增加而增加，说明有机肥是蔬菜温室土壤锌累积的重要来源。

    锌是动植物生长所必需的微量元素[1]，一旦进入生物体的量超过其允许范围后，必然会对其生长发育等产生毒性作用和药害作用[2-3]。依据重金属对陆地生物健康危害作用大小，锌属于中等毒性的重金属，一般植物含锌量为10～100 mg·kg-1。当植物含锌量>50mg·kg-1 时，就会发生锌中毒，抑制光合作用，减少CO2 固定，改变细胞膜渗透性等[4-6]。土壤中的锌除来自岩石母质外，还可能来自大气沉降、农用污泥、垃圾、农用化学品、铅锌矿尾砂等，因此，锌是农业科学和环境科学研究中广泛关注的金属元素之一[7-8]。
    长期以来，土壤一直是重金属污染重要的汇，尤其是农业土壤，由于家禽粪便、化肥、农药等的不合理使用都会对土壤造成污染[9]，通过农作物的富集作用，沿着食物链危害人体健康。温室土壤常处于半封闭状锌是动植物生长所必需的微量元素[1]，一旦进入生物体的量超过其允许范围后，必然会对其生长发育等产生毒性作用和药害作用[2-3]。依据重金属对陆地生物健康危害作用大小，锌属于中等毒性的重金属，一般植物含锌量为10～100 mg·kg-1。当植物含锌量>50mg·kg-1 时，就会发生锌中毒，抑制光合作用，减少CO2 固定，改变细胞膜渗透性等[4-6]。土壤中的锌除来自岩石母质外，还可能来自大气沉降、农用污泥、垃圾、农用化学品、铅锌矿尾砂等，因此，锌是农业科学和环境科学研究中广泛关注的金属元素之一[7-8]。长期以来，土壤一直是重金属污染重要的汇，尤其是农业土壤，由于家禽粪便、化肥、农药等的不合理使用都会对土壤造成污染[9]，通过农作物的富集作用，沿着食物链危害人体健康。温室土壤常处于半封闭状态下，温湿度高，水分蒸发量大，缺少雨水淋洗，土地利用频度高[10-13]，菜农往往只考虑增产，普遍存在施肥过多、杀虫剂和杀菌剂使用不合理等问题[14]。有关菜地土壤重金属状况的研究一般偏重于露天菜地，而蔬菜保护地土壤中重金属状况的研究甚少[15]，虽然近年有关这方面的报道逐渐增多[13，15-16]，但缺少较为系统、更具针对性的研究，因此，本文以辽宁省新民市大民屯黄瓜种植期的土壤为例，通过设置不同的施肥处理，研究不同种植年限温室土壤中锌含量变化及其可能来源，采取有效防治措施，以期为该地区及类似地区蔬菜温室土壤健康可持续利用提供理论依据。