赤峰市設施土壤次生鹽漬化現狀分析

李 杰 孟令強 曲寶茹 張曉梅 崔聰聰

（赤峰市農牧科學研究院，內蒙古赤峰 024031）

設施土壤次生鹽漬化是在設施農業生產過程中由于施肥、灌溉等人為調控措施不當，使原來正常的土壤發生了鹽漬化或增強了原土壤鹽化程度，使土壤表層或亞表層中水溶性鹽類累積量超過0.1%或0.2%，或土壤中堿化層的堿化度超過5%所引起的土壤鹽漬化現象（黎立群，1986；馬愛軍 等，2002；何傳龍，2003）。研究表明，種植8 a黃瓜的溫室土壤含鹽量為0.27%～0.62%，已達中高度鹽漬化程度，對黃瓜的生長產生了不良影響（高麗紅，1998）。前人在對山東、遼寧、江蘇、四川的實地調查中發現，溫室、大棚栽培條件下，土壤表面均有大面積白色鹽霜出現，有的甚至出現塊狀紫紅色膠狀物（紫球藻），土壤鹽化板結，作物長勢差，甚至絕產（李文慶 等，1997；Zhang et al.，2006；余海英 等，2007）。

內蒙古赤峰市設施蔬菜快速發展十余年，受設施栽培年限的增長、連續種植同一種作物、施肥過多等因素影響，土壤次生鹽漬化現象日趨嚴重，造成蔬菜減產、品質下降，農民經濟效益減少，長期發展將直接影響農民的種植積極性。筆者在近幾年的調研中也發現赤峰市設施栽培老基地次生鹽漬化的問題，而且越來越嚴重。因此，研究土壤次生鹽漬化問題是赤峰設施蔬菜可持續發展的關鍵問題。

1 調查方法

1.1 調查時間與地點

2016～2017年對內蒙古赤峰市寧城縣一肯中日光溫室辣椒種植園區、寧城縣大城子日光溫室番茄種植園區、寧城縣大雙廟日光溫室黃瓜種植園區、松山區全家梁日光溫室種植園區、元寶山區四家日光溫室番茄種植園區、紅山區東三眼井日光溫室種植園區、喀喇沁旗上瓦房塑料大棚種植園區7個種植面積較大、種植年限較長的設施蔬菜基地進行調研。同一基地選擇不同棚齡的設施棚室各3個。調查建棚時間、主栽品種、輪作制度、施肥種類、施肥方法、病蟲害發生情況等。

選擇種植時間較長的寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地（A）和寧城縣大城子日光溫室番茄基地（B）具有代表性的5、10、15 a栽培年限溫室各1個，以相鄰露地為對照（CK），分別測定土壤可溶性鹽含量、土壤電導率（EC）、pH以及Na+、Ca2+、NO3-、SO42-含量。

1.2 調查方法

取樣方法：在上茬作物拉秧后、翻耕前進行土壤樣品的采集，溫室內按“S”形進行5點采樣。分別取耕層0～5 cm、5～15 cm、15～25 cm及0～25 cm的混合土樣，每層土樣采集混合后用四分法留取1 kg左右，裝入塑料袋密封，風干后研磨過篩保存。

檢測方法：土壤可溶性鹽含量測定采用烘干稱量法；土壤電導率測定采用電導儀測定法；土壤pH測定采用電位法；NO3-含量測定采用酚二磺酸法；SO42-含量測定采用EDTA間接絡合滴定法；Na+含量測定采用火焰光度法；Ca2+含量測定采用原子吸收分光光度法（魯如坤，1999；陳計巒 等，2009）。

2 結果與分析

2.1 調研區域概況

此次調研選擇了種植規模較大、具有代表性的寧城縣、松山區、紅山區、元寶山區、喀喇沁旗5個旗縣區7個設施蔬菜基地，具體調研地點、農戶及種植信息詳見表1。

表1 調研區域基本信息統計

赤峰市各種植區品種區域性較強，部分地區種植品種較雜。以秋延晚茬口和越冬茬口居多，多地常年連作。水肥管理以底肥施用農家肥或商品有機肥為主，配施復合肥，追肥以水溶性肥料為主，有平衡肥、高鉀肥、微肥，采用膜下滴灌，根據土壤墑情和植株長勢澆水。生產中經常發生且危害較大的病害有白粉病、灰霉病、葉霉病、早疫病、晚疫病、灰葉斑病、潰瘍病、病毒病等，蟲害以潛葉蠅、白粉虱、薊馬、蚜蟲為主。

寧城縣大城子日光溫室番茄種植茬口主要以秋延晚和越冬茬為主，兩個茬口連作番茄；寧城縣一肯中日光溫室辣椒種植茬口以秋延晚和越冬茬為主，越冬茬以尖椒為主，秋延晚茬口部分輪作黃瓜，部分選擇高溫悶棚。

2.2 赤峰市設施土壤次生鹽漬化危害癥狀

土壤干燥時，土壤表面出現返鹽現象，破碎后呈灰白色粉狀；濕潤時土壤顏色發暗，有時會形成1層白霜或斑塊狀鹽結皮。導致蔬菜作物抗逆性減弱，容易發生土傳病害；蔬菜定植后緩苗慢，澆水時滲水慢或不滲水。產量呈逐年遞減趨勢，品質逐年下降。

2.3 赤峰市設施土壤次生鹽漬化調查

2.3.1 設施土壤可溶性鹽含量變化 如圖1所示，設施土壤栽培多年后，與對照相比土壤可溶性鹽含量明顯增加。隨著栽培年限的增加，土壤可溶性鹽含量總體呈先上升后下降的趨勢，連續栽培10 a設施土壤0～5 cm土層的可溶性鹽含量達到最高，寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地（A）土壤可溶性鹽含量為11.4 g·kg-1，寧城縣大城子日光溫室番茄基地（B）為9.6 g·kg-1。隨著栽培土層的加深，可溶性鹽含量呈降低趨勢，一般0～5 cm栽培土層的可溶性鹽含量最高。寧城縣一肯中設施辣椒土壤可溶性鹽含量為0.4～11.4 g·kg-1，寧城縣大城子設施番茄土壤可溶性鹽含量為1.9～9.6 g·kg-1。

圖1 設施土壤可溶性鹽含量變化

圖2 設施土壤pH變化

2.3.2 設施土壤pH變化 如圖2所示，不同地點設施土壤pH值表現不同，但均明顯低于對照。寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地同一土層pH值隨著栽培年限的增加呈現先降低后升高的趨勢，其中連續栽培15 a的設施土壤0～5 cm土層pH值達到最高，為7.87；寧城縣大城子日光溫室番茄基地同一土層pH值則隨著栽培年限的增加呈現先升高后降低的趨勢，連續栽培15 a的設施土壤0～5 cm土層pH值最低，為6.51。隨著栽培土層的加深，設施土壤不同土層pH值總體呈逐漸升高趨勢，表現為（0～5）cm＜（5～15）cm＜（15～25）cm；寧城縣一肯中辣椒設施土壤pH值為7.11～7.90，高于寧城縣大城子番茄設施土壤pH值（6.51～7.32）。

2.3.3 設施土壤EC變化 如圖3所示，與對照相比，設施土壤EC值明顯增加。隨著栽培年限的增加，設施土壤EC值呈現先上升后下降的趨勢，連續栽培10 a的設施土壤平均EC值達到最高，其中寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地0～5 cm土層EC值為2.443 mS·cm-1，寧城縣大城子日光溫室番茄基地為2.384 mS·cm-1；隨著栽培土層的加深，土壤EC值呈逐漸降低的趨勢。寧城縣一肯中辣椒設施土壤0～25 cm土層平均EC值為0.157～0.644 mS·cm-1，寧城縣大城子番茄設施土壤0～25 cm土層EC值為0.480～1.035 mS·cm-1。

2.3.4 設施土壤主要陽離子（Na+、Ca2+）含量變化 如圖4、5所示，設施土壤主要陽離子（Na+、Ca2+）含量大多顯著高于對照。隨著栽培年限的增加，土壤主要Na+、Ca2+含量總體呈先升高后降低的趨勢，連續栽培10 a的設施土壤Na+、Ca2+含量最高，寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地0～5 cm土層Na+含量為0.240 g·kg-1，Ca2+含量為0.396 g·kg-1，寧城縣大城子日光溫室番茄基地0～5 cm土層Na+含量為0.610 g·kg-1，Ca2+含量為0.194 g·kg-1。隨著栽培土層的加深，設施土壤不同土層Na+、Ca2+含量呈逐漸降低趨勢，一般為0～5 cm栽培土層最高，（0～5）cm＞（5～15）cm＞（15～25）cm。

圖3 設施土壤EC變化

圖4 設施土壤Na+含量變化

圖5 設施土壤Ca2+含量變化

2.3.5 設施土壤主要陰離子（NO3-、SO42-）含量變化 如圖6、7所示，設施土壤主要陰離子（NO3-、SO42-）含量大多顯著高于對照。隨著栽培年限的增加，土壤NO3-、SO42-含量總體呈先升高后降低的趨勢，連續栽培10 a的設施土壤NO3-、SO42-含量達到最高，寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地0～5 cm土層NO3-含量為 1.144 g·kg-1，SO42-含量為1.200 g·kg-1；寧城縣大城子日光溫室番茄基地0～5 cm土層的NO3-含量為0.914 g·kg-1，SO42-含量為1.600 g·kg-1。隨著栽培土層的加深，設施土壤SO42-含量逐漸降低，0～5 cm栽培土層最高（，0～5）缺水、植株缺素、病蟲害增加、產量、品質下降、植株早衰等。建議在整地過程中底肥以腐熟農家肥為主，配施微生物菌劑或微生物菌肥。秋延晚茬口和越冬茬口實行蔬菜種類間輪作倒茬，改善施肥種類，減少同種鹽類的積累。

圖6 設施土壤NO3-含量變化

圖7 設施土壤SO42-含量變化

日本在20世紀70年代蔬菜保護地土壤就發生了比較嚴重的鹽分積累問題，土壤可溶性鹽分濃度在10.0～16.0 g·kg-1的保護地面積占保護地總面積的40%以上，適宜蔬菜生長的保護地土壤面積僅占設施蔬菜栽培面積的20%～30%（內海修一，1984）。可見設施蔬菜土壤可溶性鹽分含量過量是設施蔬菜生產中普遍存在的現象，已成為設施蔬菜生長的主要限制因子（鄒長明 等，2009）。本文調查結果表明，隨著栽培耕層的加深，土壤可溶性鹽含量呈逐漸遞減趨勢，各耕層均有大量累積，并cm＞（5～15）cm＞（15～25）cm。

3 結論與建議

在發生次生鹽漬化的設施土壤中，主要表現為作物不能正常生長、產量降低和品質下降（王素平等，2004）。通過對赤峰市7個種植面積較大、種植時間較長的設施基地調研發現，隨著栽培年限的增加，種植3 a以上的設施土壤表面發生變化，同一作物連作3 a土壤表面開始呈現綠色，隨著栽培時間的增長，逐漸呈現白色甚至紅色。出現綠色是由于在氮肥過剩的情況下，苔蘚會迅速繁殖；白色是過量施用化肥導致離子在土壤表面大量積聚；紅色則是紫球藻（鹽堿指示植物），這時土壤鹽分已經很高了，嚴重影響蔬菜作物的生長。土壤次生鹽漬化對植物的影響主要表現為影響植物生根、葉片且都表現出了明顯的表聚特征，呈現可溶性鹽含量（0～5）cm ＞（5～15）cm ＞（15～25）cm的趨勢。隨著栽培年限的延長，設施土壤可溶性鹽含量呈現先升高后降低的趨勢，其中寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地栽培10 a 0～5 cm土層的土壤可溶性鹽含量最高，為11.4 g·kg-1，比露地提高了550%。與可溶性鹽含量變化趨勢相似，栽培5、10、15 a的設施土壤EC值、主要鹽離子含量均呈現先升高后降低的趨勢，分析原因主要是赤峰設施栽培以茄果類蔬菜為主，種植結構單一，輪作倒茬困難，隨著栽培年限延長，鹽分呈現逐漸積累的趨勢；而連續栽培15 a的設施土壤水溶性鹽、EC值、主要鹽離子含量反而降低的可能原因是：赤峰市2004年大力發展設施農業以來，得到農戶的高度重視和認可，但是開始幾年由于栽培管理水平較低、種植結構單一、輪作倒茬困難、肥料投入量大、追肥次數多、盲目施肥等原因，致使過量的肥料在土壤中累積，設施土壤鹽漬化問題逐漸加重；之后隨著種植技術的提高和科學栽培技術的介入，農戶逐漸意識到土壤存在問題，于是采取換土、夏季悶棚、輪作倒茬、合理施肥、秸稈還田等方法改善和緩解了土壤鹽漬化問題。

在地區上，設施土壤鹽分組成存在一定差異。寧城縣一肯中日光溫室辣椒基地土壤的Na+、SO42-含量明顯低于寧城縣大城子日光溫室番茄基地土壤。分析原因一是因為各地農戶的栽培管理措施不同，施肥方式、種植年限、作物種類和管理水平都會影響土壤鹽漬化程度；二是不同地區栽培蔬菜種類不同，不同蔬菜的需肥特性不同；三是寧城縣大城子日光溫室番茄連作栽培，種植結構較單一，常年施用同類化肥，施肥種類單一，是設施土壤中主要鹽離子種類存在差異的主要原因。