天津濱海鹽漬土壤發展設施農業可行性分析

高賢彪 肖 輝

摘? ? 要：天津市鹽漬化土壤面積大，鹽堿程度高，農作物產量低，經濟效益差，普通耕作方式農民積極性不高，急需尋找高效的作物栽培模式，提高濱海鹽堿土壤的利用效率。設施農業是集約化種植模式，高投入高產出，在鹽堿地區發展設施農業，一方面可提高鹽堿土壤利用效率，增加農民收入，同時還可以節約土地資源，不與糧食作物爭地。本研究分析了天津鹽漬化土壤面積、分布及特點、設施蔬菜生產過程中存在的問題以及在鹽堿地上發展設施農業的可行性。結果表明，在濱海鹽漬化土壤上發展設施農業在技術和經濟方面都是可行的，并推薦了鹽堿地設施蔬菜適宜的栽培模式。

關鍵詞：鹽漬土壤;設施農業;栽培模式;可行性分析

中圖分類號： S156.4? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.01.001

Feasibility Analysis on the Development of Facility Agriculture in Coastal Saline Soil in Tianjin

GAO Xianbiao1，2， XIAO Hui1

（1.Tianjin Institute of Agricultural Resources and Environment， Tianjin 300384， China; 2.Tianjin Facility Vegetable Industry System -Vegetable Nutrition and Fertilization Post， Tianjin 300384， China）

Abstract： Because of the large area of salinized soil and the high degree of soil salinization in Tianjin， the yield of crops is low， the economic benefit is poor， and the enthusiasm of farmers is not high， so it is urgent to find an efficient crop cultivation mode to improve the utilization efficiency of coastal salinized soil. Facility agriculture is an intensive planting mode with high input and high output. To develop facility agriculture in salinized soil areas， on the one hand， it can improved the utilization efficiency of salinized soil ， increase the income of farmers， on the other hand， it save land resources and do not compete with grain crops for land. This paper analyzed the area， distribution and characteristics of the salinized soil in Tianjin， the problems existing in the production process of the protected vegetables， and the feasibility of developed the protected agriculture on the saline alkali soil. The results showed that the development of the protected agriculture on the coastal saline alkali soil was feasible in both technical and economic aspects， and recommended the suitable cultivation mode of the protected vegetables on the saline alkali soil.

Key words： salinized soil; facility agriculture; cultivation mode; feasibility analysis

天津瀕臨渤海，受海水及地下咸水的影響，土壤鹽堿化現象比較突出，全市總土地面積116.6萬hm2（不包括灘涂），鹽漬化土壤占42.3%[1]，土壤鹽漬化導致作物產量低、經濟效益差、植被覆蓋率低、生態環境脆弱[2]。當前，鹽堿地改良成本總體較高[3]且經濟產出低，致使農民耕種積極性差，尤其重度及以上鹽堿地土壤荒廢現象比較普遍。因此，急需引進新的種植模式，在能承擔土壤改良成本的基礎上，又能取得良好的經濟效益，提高土地利用率。設施農業是一種集約化種植模式，單位土地面積經濟產出比較高，在鹽堿地上發展設施農業，不但提高鹽堿土壤利用率及經濟產出，還能起到不占用生產條件較好的基本農田、保障糧食種植面積及糧食安全的作用。

1 天津鹽堿土壤面積、分布及特點

天津鹽堿地總面積49.3萬hm2，占全市土地總面積的42.3%（不包括灘涂），其中輕度鹽堿地（全鹽含量1～2 g·kg-1）29.59萬hm2，占總鹽堿地面積的59.98%，中度鹽堿地（全鹽含量2～4 g·kg-1）10.98萬hm2，占總鹽堿地面積的22.26%，重度鹽堿地（全鹽含量4 ～6 g·kg-1）0.628萬hm2，占總鹽堿地面積的1.27%，濱海鹽土（全鹽含量6 g·kg-1以上）8.14萬hm2，占總鹽堿地面積的16.49%（圖1）。

從鹽堿地分布來看（表1），薊州面積最小，僅占總鹽堿面積的1.03%，濱海新區面積最大，占總鹽堿面積的33.14%。各區縣鹽堿土壤面積從大到小順序為濱海新區>寧河區>靜海區>東麗區>津南區>寶坻區>武清區>西青區>北辰區>薊州區，整體呈現東南地區鹽堿面積大，西北地區面積小（圖2）。從鹽堿程度來看，輕度鹽堿地占總鹽堿地面積的59.98%，為主要類型;西北部主要為輕、中度鹽堿地，如薊州，鹽堿地全部為輕度鹽堿;重度鹽堿地主要分布在靜海和濱海新區，分別占總重度鹽堿地的39.28%和35.56%;鹽土主要分布在濱海新區，占總鹽土的98.77%。

濱海鹽漬土的區域特征是“一缺三高一低”，即缺水、土壤含鹽量高（>4 g·kg-1）、地下水位高（0.5～1.5 m）、地下水礦化度高（5～30 g·L-1）、海拔低（1～2 m）。 由于這些限制因子的影響，致使作物產量普遍偏低，經濟效益較差，尤其重度以上鹽堿地，一般農作物難以正常生長，荒廢現象比較普遍。

隨著城市和工業的發展，天津農用地面積逐年下降。2016年天津市農用地面積為6 943.34 km2[6]，其中耕地為4 369.24 km2，園地為297.25 km2;與2009年相比[7]，三者分別減少了3.83%，2.29%和6.05%。糧食、油、棉、果蔬等農產品的生產不斷受到擠壓，拓展新的土地資源，確保農業發展和農民增收是當前面臨的一大問題。

2 設施蔬菜發展中的土壤問題

天津市按照蔬菜人均占有量400 kg，達到自足能力，需在現有4萬hm2面積的基礎上，增加到5.67萬hm2（圖3），存在1.67萬hm2設施蔬菜的缺口問題。增加設施蔬菜的種植面積是長期解決天津市蔬菜缺口問題的有效途徑。而天津市大量的濱海鹽漬化土壤資源，為發展設施蔬菜提供了土地、光熱資源和發展空間。

鹽漬土改良問題一直受到大家關注，并且提出了多種改良方案，如工程措施[8]、水利措施[9]、物理措施、化學措施、生物措施等[10-12]，各種措施對改良鹽堿地均有一定效果，但仍然存在一些問題，如工程水利措施見效快，但工程量大、成本高、對環境影響大;化學措施在土壤中添加外來物質，有二次污染的風險;生物、物理措施存在周期長、見效慢等問題。

近年來，設施蔬菜生產多以高產為目標，普遍存在過量施肥的問題，大量畜禽廢棄物和化學肥料的不合理投入，一方面致使設施土壤有機質和氮磷鉀養分含量大量累積，另一方面土壤的物理和生態性狀進一步惡化，隨設施栽培年份增加而加劇[13]。根據天津薊縣和寶坻設施土壤初步調查分析，5年種植歷史的設施大棚0～20 cm耕層土壤平均含鹽量為0.47%，棚外為0.09%，耕層土壤含鹽量提高了0.38個百分點，達中重度鹽漬化程度。因此，保證設施蔬菜的安全生產，要特別重視輸入土壤中各類肥料等投入品的鹽分，制定有機肥料鹽分限制標準，并且做好次生鹽漬化的防治工作。

3 濱海地區鹽漬土壤上發展設施農業

3.1 實施濱海鹽漬土壤改良技術

天津市農業資源與環境研究所經過多年的鹽漬土壤改良技術研究和實踐，研發出重度鹽漬土壤生態型快速脫鹽栽培技術模式，技術要點包括土地平整、秸稈生態溝的鋪設、耕層土壤結構調控、土壤地力培肥和灌水脫鹽。該技術可實現鹽漬土壤耕層的快速脫鹽和培肥，滿足作物的正常生長條件，具有快速、生態、循環及可持續的特點，已在鹽堿地綠化和大田作物種植中應用，效果顯著。

3.2 在沿海的鹽堿荒地土壤上發展設施蔬菜

濱海鹽漬土壤發展設施蔬菜具有獨特的優勢條件，如沿海充足的光熱資源和可拓展空間，成熟的濱海鹽漬土壤改良技術等。天津位于九河下梢，在沿海濱海土壤上引入淡水資源的同時實施設施栽培節水技術，基質栽培和引入智能化設施農業技術。鹽漬土壤是未開墾的土地，土壤安全性好，為發展安全蔬菜提供獨特的條件，是解決天津蔬菜生產土地問題和鹽漬化土壤高效利用的有效途徑。通過對天津市鹽漬化土壤區域分布特征和設施蔬菜發展的需求，建議在濱海鹽漬土壤區域發展設施農業。應用工程改良鹽漬土壤方案，發展安全農業、設施農業和智慧農業，整合濱海鹽漬土原位改良技術和設施蔬菜栽培技術，整合鹽漬土膜下微滴灌洗鹽控鹽技術和蔬菜基質栽培技術，拓展天津市設施農業的發展空間，實現濱海鹽漬化土壤發展設施農業，為京津地區提供安全優質的蔬菜產品。

4 濱海鹽漬土壤設施栽培技術模式

同在耕地土壤上發展設施農業一樣，在濱海鹽漬土上發展設施農業也需要建造設施，營造作物生長所需的光溫氣熱條件，其不同點是土壤的含鹽狀況不同。

4.1 鹽漬土壤工程改良栽培模式

采用生態型快速脫鹽改良技術，降低土壤鹽堿，提高土壤肥力，使鹽堿土壤經改良后滿足植物生長。土壤改良后，按照傳統栽植方式進行設施蔬菜生產。該技術模式與傳統設施栽培模式相比，增加了土壤改良費用，包括地下鋪設生態盲溝，耕層土壤結構改善與培肥措施（施用土壤調理劑、肥料、深翻），灌水洗鹽等所需的材料、機械、人工、水電等，投入54 000元·hm-2，前期投入與傳統方式相比僅增加1.50%（表2）。

4.2 鹽漬土壤膜下控鹽滴灌栽培模式

采用鹽漬土膜下微滴灌洗鹽控鹽技術和植物全營養滴灌供肥技術于一體，實現蔬菜的高產種植。在中、重度鹽漬土（含鹽0.4%～0.8%）進行滴灌洗鹽，使土體形成“淡化脫鹽土層”。根據蔬菜營養需求特點，引進多元素螯和技術制成的含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硼、錳、鋅、銅、鐵營養元素的全營養滴灌肥料，進行全營養滴灌調控施肥，實現鹽漬土壤上蔬菜作物的安全高效種植。該技術模式與傳統設施栽培模式相比，增加了前期的土壤改良成本，主要為改善耕層土壤結構和陪肥。增加投入包括施用土壤調理劑、肥料、深翻等所需的材料、機械、人工等，投入約22 500元·hm-2，前期投入與傳統設施栽培方式相比僅增加0.63%。

4.3 鹽漬土壤基質栽培模式

依據種植蔬菜品種的不同，配置專用栽培基質以及滴灌和水肥一體化技術，形成基質栽培技術模式。該模式改變了蔬菜立地環境，種植過程中蔬菜所需的水肥均以基質為介質獲得，與原土隔絕，不受土壤鹽堿影響。因此，該種模式在重度鹽堿及鹽土地區可廣泛推廣。與傳統設施栽培模式（膜下滴灌）相比，基質栽培增加了基質及容器費用，基質和容器約4.5萬元·hm-2，與傳統設施栽培相比投入增加1.25%。

綜上所述，鹽漬化土壤發展設施農業，建設面積1 hm2的設施栽培溫室費用約360萬元，與農田設施栽培模式相比較，不同土壤改良技術模式的投入增加22 500～54 000元·hm-2，占總投資比例0.63%～1.5%。因此，在鹽堿地區發展設施農業經濟上是可行的。鹽漬土壤發展設施農業不但提高了鹽漬土壤的經濟產出和土地利用率，而且減少了發展設施農業所需土地的矛盾，從而保障了糧食生產用地，是我國濱海地區發展設施農業和實現鹽漬土壤高效利用的有效途徑。

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收稿日期：2019-11-14

基金項目：天津市蔬菜現代農業產業技術體系（ITTVRS2017012）;京津冀協同創新共同體建設專項（19244010D）

作者簡介：高賢彪（1961—），男，山東鄆城人，研究員，主要從事蔬菜養分管理及農村環境研究。