北方甜瓜設施栽培土壤現狀及改良措施

摘要：甜瓜是一種品味俱佳的水果，屬葫蘆科甜瓜屬，是我國北方主要經濟作物之一。而北方甜瓜種植主要以日光溫室和塑料大棚栽培為主，由于設施栽培溫度高、濕度大，肥料過量施用，灌溉方式不當等因素，易造成其土壤結構發生改變。本文通過對北方甜瓜設施栽培土壤現狀進行詳細分析，并提出相應改良建議，為甜瓜種植栽培提供一定的理論依據。

關鍵詞：甜瓜；設施栽培；土壤改良

中圖分類號： S627 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.039

甜瓜是一種品味俱佳的水果，屬葫蘆科甜瓜屬。近年來，隨著園藝設施不斷普及，設施甜瓜的栽培面積呈上升趨勢。我國北方甜瓜種植多以日光溫室和塑料大棚栽培為主[1]，而設施栽培溫度高、濕度大，肥料的過量施用、灌溉方式不科學等，會造成甜瓜種植土壤結構發生變化。連續種植單一作物或同類作物往往導致土壤生態環境發生惡化，嚴重影響作物品質。種植戶為追求經濟效益而連年種植，其對土壤資源的過度利用造成土壤肥力大大下降，導致土壤環境惡化，使得甜瓜生長衰退，病蟲害發生嚴重。在影響甜瓜產量與品質的同時，也影響果蔬生產的可持續發展，其危害往往是不可逆的。本文分析北方甜瓜設施栽培土壤現狀，對土壤不合理的肥水管理、土壤鹽漬化酸化、土壤重金屬污染及土壤病蟲害等方面進行研究，分析設施土壤質量對甜瓜產量和品質的影響，進而對其進行改良，合理改善土壤理化性狀，減少土壤病蟲害的發生，為甜瓜種植栽培提供一定的理論依據。

1土壤類型

北方地區環境地勢較復雜，受成土條件影響該地區的土壤類型繁多，主要用于耕作的土壤有：黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、沼澤土、褐土、棕壤、鹽堿土等。對土壤肥力、土團結構、保水保肥性等方面進行綜合分析，最適宜甜瓜生長的土壤是黑土，其有機質含量高，養分充足，摻入適當砂土可增強土壤通透性及含氧量；其次是褐土，鉀元素含量高，有利于增進甜瓜糖分；而北方地區主要農業土壤是棕壤，也屬于排水良好、土層深厚、結構性優異的土壤類型，因此也較適合甜瓜種植。

2現狀分析

我國北方甜瓜設施栽培的主要形式是日光溫室和塑料大棚栽培，為提高甜瓜產量，追求經濟效益最大化，栽培生產中常盲目大量施用化肥、農藥，使得土壤中化肥含量超標，土壤鹽漬化、酸化加重，造成土壤板結，土壤肥力減弱，導致土壤耕作質量下降。不合理施用肥水管理及工業上“三廢”的排放，造成土壤二次污染，已經嚴重的影響人們的生活質量[2]。“大水大肥大藥”等粗放式設施栽培生產模式以及多年的連作生產嚴重惡化了土壤理化性質，使得甜瓜病蟲害更為嚴重，因大量農藥殘留在土壤中，使得甜瓜品質與產量下降，食品質量安全無法從源頭上得到保障。

3存在的主要問題

我國設施栽培中普遍存在過量灌溉的問題。灌溉水不能完全被吸收利用，其利用率僅為40%～60%，設施栽培內環境得不到良好調節，不能發揮節水與增產的作用[3]。

土壤水分狀況是甜瓜生長發育過程中最主要的環境因子之一，其不同生長階段對土壤水分狀況的需求不同。用水不合理，灌溉次數頻繁，導致甜瓜種植土壤團粒結構遭到破壞，土壤孔隙減少，通透性變差，造成土壤板結，嚴重影響甜瓜根系對營養元素的吸收。

設施栽培內溫高較高、濕度較大，過量施用肥料易導致甜瓜種植土壤次生鹽漬化。施肥量雖大，但肥料利用率較低，導致土壤養分超出甜瓜的需求量引起瓜果品質下降；而設施栽培常年連作，瓜果生長帶走大量鹽基離子得不到合理的補充，使得種植土壤離子濃度不平衡致使酸化發生，而土壤酸化會抑制甜瓜生長，病蟲害則會更嚴重。由于設施栽培在北方地區農作物種植中的普遍使用，其優勢相對集中，但隨著種植年限增加，連作障礙日益突出。在大量積累重金屬元素的同時會導致土壤微生物結構失衡。例如土壤脲酶直接參與土壤有機氮的轉化，其活性降低會對甜瓜生長產生重大影響[4]。

重金屬污染除導致土壤微生物有害病原菌占據土壤養分，還會降低有益微生物活性，影響甜瓜植株對營養物質的吸收，致使土壤理化性狀惡化、土壤出現異常反應、土壤養分逐漸流失和植物體內有害物質的積累不斷[5-6]，從而降低甜瓜的品質與產量，并造成環境污染加重。

4改良措施

4.1甜瓜種植土壤科學管理

4.1.1肥水養分科學管理

為達到高產的目的，改善土壤水肥狀況，必須從根本上解決問題，讓農戶明白大水大肥對甜瓜生長的危害。合理施肥水，在保證產品質量的同時，又要節約能源、保護環境，提高資源利用率，根據甜瓜不同生長階段的需求進行調控。在施肥上可采取平衡施肥法，可以提高肥料利用率；或以甜瓜需肥量和肥料利用率進行測土配方施肥，少量多次使得肥料充分吸收；還可提倡使用緩釋和控釋肥來延長肥效、控制肥料的釋放，調控養分的供應速度，使養分得到充分的利用。甜瓜生長發育需要大量水分，但盲目灌溉，卻會造成甜瓜植株停滯生長甚至死亡，還會造成土壤的養分流失。因此，控制水的灌溉量非常重要。在甜瓜栽培生產上可利用滴管方式提供肥水養分，既可以節約資源，又可以減輕土壤污染。

4.1.2土壤鹽漬化防治

可利用有機肥為主、化肥為輔的施肥方式，能夠增強土壤滲水排鹽能力、改善土壤結構、減少鹽漬化的發生。也可利用地膜覆蓋或土壤表層覆蓋稻草、秸稈等，減少水分的蒸發，將鹽分控制在土壤深層，有效抑制耕層土壤鹽分的升高[7]；還可利用鹽生作物，緩解土壤鹽漬化的危害程度，如堿蓬、鹽地檉柳、羅布麻、沙棗等鹽生或耐鹽作物，對土壤有脫鹽作用，可降低土壤含鹽量；或者通過耕翻措施來稀釋土壤的鹽分濃度。

4.1.3土壤酸化防治

可利用微生物肥料配合有機肥料施用，改善土壤的酸堿性，能較大程度提高土壤中微生物的種類和數量[8]，而有機肥為堿性，增加的大量鹽基離子可促進土壤陽離子交換，能夠有效緩解土壤酸化[9]；也可利用土壤改良劑，在酸性土壤中施入石灰改良土壤pH值，或施用磷礦粉、白云石增加土壤中磷和鉀的含量，或者施入粉煤灰改善土壤結構和理化性質，都可有效控制土壤酸化。

4.1.4甜瓜病蟲害防治

常年連作栽培，使土傳病蟲害更為嚴重，而甜瓜栽培中易發生病蟲害主要分為四類：細菌、真菌、病毒病害及蟲害。一般甜瓜開花坐果期抗病性較強，坐果后植株抗病性下降，更容易被病蟲害感染。因此，在其生長過程中，要以農業預防為主，化學防治為輔，兩者相結合[10]。對患病植株，發現后準確判斷病因，采取有效防治措施。

4.2重金屬污染防治

4.2.1合理施用農藥化肥

改進化肥和農藥的生產工藝，從源頭上降低化肥和農藥產品本身的重金屬含量，指導農民合理施用農藥，通過科學的測土配方使農藥化肥施用更合理，不僅能增強土壤肥力、提高作物防病害能力，還能調控土壤中重金屬的環境行為。土壤重金屬可被土壤有機質吸附或絡合固定，從而降低土壤重金屬的毒性[11]。

4.2.2嚴格控制工業污染

土壤重金屬污染根源還來自工業生產，應嚴格控制工業“三廢”的排放，從源頭上解決重金屬污染的問題。為了從根本上減少各種污染物的排放，監管部門應加大環境監測力度，嚴格控制各種污染物的任意排放[12]。另外，灌溉用水應該使用地下水，工業廢水排放應該遠離農田和種植區。

4.2.3生物修復法

利用動植物或微生物的代謝活動消除土壤中的有毒物質，例如，蚯蚓可以一定程度上忍耐土壤重金屬元素，利用其自身的酶系統產生有機無機復合肥，利于改善土壤環境，促進土壤金屬元素的轉變；蜈蚣草、粉葉蕨等對重金屬元素有超積累作用[13]。生物修復方法經濟適用，操作簡單，安全可靠，對環境凈化、美化作用顯著，在提高土壤肥力的同時，也可對土壤及周圍水體進行修復。

4.2.4客土與換土法及深耕翻土法

客土與換土法是將未被污染的土壤加到原種植土壤上，降低土壤重金屬濃度，減少對甜瓜栽培的危害。深耕翻土法指將原種植土壤上下翻動，使重金屬元素大范圍內擴散，降低其濃度。上述方法只適合小面積污染治理，因其耗資大，成本高，不能根除重金屬元素，同時還面臨占用土壤資源、土壤二次污染等問題。

5結語

甜瓜作為北方重要的經濟作物之一，其產量的高低和品質的好壞直接影響著農民的收入。近年來，瓜農追求其經濟效益，受傳統“糞大水勤”的影響，甜瓜設施栽培土壤污染嚴重，導致甜瓜產量急劇下降，品質不佳，影響甜瓜的銷量。甜瓜在種植過程中對土壤肥力、土壤透氣性要求極高，不僅要求土壤肥沃，還需要通氣良好。其種植多為日光溫室、塑料大棚栽培，其溫度高，濕度大，施肥過多易引起土壤次生鹽漬化、土壤酸化和土壤硝態氮累積，應該合理施用化肥，提高肥料利用率。甜瓜種植土壤酸化導致甜瓜病蟲害增多，在甜瓜種植過程中應按規格使用農藥，以免施用過量，造成土壤污染。設施栽培連年種植會導致土傳病害嚴重，合理的輪作、間作和套作可改善甜瓜種植土壤中微生物結構，有機質含量增加，病蟲害也相應減少，土壤結構得到改善。在甜瓜設施栽培土壤改良過程中，應多種修復技術綜合使用，每一種改良技術都有優點和不足，但單一的改良技術一般很難達到去除污染的效果，應將幾種改良技術綜合起來才能充分發揮改良作用。

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作者簡介：周金蒙，碩士，助理實驗員，研究方向：農學。