本文应用现代先进技术与方法，选择河北省玉田县连片的55hm²典型菜区作为本研究的试验示范区，对菜田土壤养分空间变异及其影响因素、菜田土壤重金属的空间变异性及植物有效性、菜田养分平衡状况及其评价、蔬菜精准平衡施肥技术的应用效应进行研究，为菜田土壤养分精准管理和蔬菜高效安全平衡施肥提供理论基础。主要研究结果如下： 1 菜田土壤养分空间变异及其影响因素 菜田土壤养分管理的重点是N、P、K、Zn。菜田土壤NO₃^--N、P、K和Zn的空间变异结构明显，其空间相关距离在204-348m之间。菜田土壤NO₃^--N、P、K和Zn在空间分布上具有明显的空间相似性。土壤NO₃^--N、P和K的空间变异与种菜历史及肥料使用密切相关。本研究区域，50m×50m和100m×100m两种网格取样尺度下土壤主要养分状况及空间分布差异不明显，本研究条件下适宜的网格土壤取样尺度为100m×100m。 2 菜田土壤重金属的空间变异及植物有效性 菜田重金属的污染主要是Cd的污染，其二级超标率达到88.1％。菜田土壤重金属Cu、Pb和Cr总量的空间变异结构明显，最大相关距离在217-328m之间，而土壤Zn和As总量空间变异结构特征在本研究区域尺度范围内未能表现出来。菜田土壤中几种重金属（Cu、Zn和Cd三者之间，Zn与As之间，Pb与As之间）在空间分布上具有一定的空间分布相似性，土壤重金属空间变异与土壤pH、种菜历史、土壤粘粒含量等之间有一定的关系。 元白菜中Cu、Zn、Cd、Pb等重金属含量状况有一定差异，极少部分样品中Pb含量达到超标水平。菜田元白菜中Zn和Cd含量的空间变异结构明显，Cu和Pb含量的空间变异结构不明显。元白菜中Cu、Zn、Pb等重金属含量与土壤pH之间呈极显著相关或显著相关。 3 菜田养分平衡状况及其评价 在目前施肥情况下，菜田氮素（N）平衡处于盈余状况，氮平衡盈余率较其允许平衡盈余率高出35.2个百分点，明显超过合理的范围。菜田磷素（P₂O₅）平衡盈余很大，磷平衡盈余率较其允许平衡亏缺率高出256.7个百分点，大大超过了合理的范围。菜田钾素（K₂O）也有较大的盈余，钾肥用量需作进一步调整，并通过大、中和微量营养元素的平衡施用，以提高钾肥的利用效率，改善土壤缺钾区域（第一、三、四和八生产小组）钾索状况。 4 蔬菜精准平衡施肥技术的应用效应 应用土壤信息化管理和作物精准平衡施肥系统，制订菜区各农户小地块（不同养分分区）的蔬菜精准平衡施肥技术，做出蔬菜安全高效平衡施肥图，用于指导土壤养分管理和肥料的合理施用。蔬菜精准平衡施肥技术能明显提高蔬菜产量、经济效益和氮肥利用率，该技术在元白菜上增产12.7％，降低肥料成本24.3％，增收17.4％，提高氮肥（N）利用率10.3个百分点；还有利于改善菜田养分平衡，降低菜田氮素和磷素盈余，维持钾素平衡，使养分盈亏趋于合理。