淺談京郊設施土壤改良對策與建議

黃楠 劉繼培 哈雪姣 代艷俠 趙躍 孫莉莉 孫雪娜

(北京市大興區種植業技術推廣站，北京 102600)

土壤作為農業的基本生產資料，土壤質量好壞直接影響農作物的產量和質量。設施農業體現了現代農業發展的先進技術，是北京都市型現代農業的重要表現形式，在首都農業生產中占有重要地位[1]。截至2019年，北京市設施農業播種面積為2.7萬hm2，主要的種植作物種類為蔬菜、食用菌及瓜果類，京郊各區發揮優勢特色資源，推進了設施農業發展，但綠色高質量生產環境需要改善[2,3]。設施農業大多走“高投入、高產出”的路線，隨著種植年限的增加，由于長期高強度種植和水肥管理不到位，加之設施農業的特殊建造結構，造成土壤次生鹽漬化、土傳病害頻繁發生、肥料利用率低等相關問題，從而引起蔬菜產量和品質的下降，也對農業生態環境產生潛在的污染風險[4-6]。近幾年，北京農業進入了都市農業轉型發展期，對于農產品有著高標準的要求。然而對設施土壤進行改良至關重要，只有不斷改良設施菜地土壤，才能使得設施地塊的土、肥、水、氣、熱等各方面都達到最佳協調狀態，進而生產出高產、優質的蔬菜，保障首都農產品的安全供給[7]。

筆者在多年從事京郊農技推廣工作和實地調研的基礎上，分析京郊地區設施土壤存在問題，借鑒國內外土壤改良技術，進而提出適宜京郊地區設施土壤改良的相關對策與建議，以期為今后京郊地區設施土壤改良提供技術借鑒和參考。

1 京郊土壤存在問題及其原因

1.1 土壤次生鹽漬化

土壤鹽漬化已成為阻礙農田生態環境可持續發展的主要制約因子[8]。近些年,北京郊區農戶為追求蔬菜產量，盲目施肥現象極為突出，施肥量均遠遠超過蔬菜的養分吸收量[9]。同時，設施土壤復種指數高，灌水方式不合理，造成土壤鹽分無法及時下滲，致使土壤鹽分含量逐年增加，土壤次生鹽漬化現象已是京郊設施土壤常見的存在問題。

1.2 土壤連作障礙

導致設施土壤連作障礙最主要原因是連作蔬菜等作物根區微生物多樣性失調、有益微生物減少、有毒有害病原菌數量增加，從而導致植株發生各種土傳病害[10]。由于沒有標準的種植制度，京郊設施的土壤連作障礙現象比較突出，造成最顯著的土傳病害為根結線蟲。部分設施菜地種植品種單一、常年連作，造成根系自毒產物增多，惡化土壤環境，使得土壤抗病、抗菌能力下降，為根結線蟲提供了有利生存條件。

1.3 土壤養分比例失調

設施的管理水平和種植等方面的差異都會對設施內土壤的養分的平衡造成影響。受人工施肥影響較大，為了提高作物產量，長期大量施用高濃度的氮磷鉀復合肥，促使土壤向酸化發展，造成土壤養分比例失調。根據北京市土肥站的調查研究得知，北京某郊區的部分設施土壤速效磷含量處于極豐富供應水平，容易導致磷流失[11]。這樣造成的土壤養分元素失調，就會使設施蔬菜的抗逆性降低，誘發的各種病害，從而影響蔬菜的產量和品質[12,13]。

2 設施土壤改良研究現狀

目前國內外許多學者從物理技術、化學技術、生物技術等方面做了大量土壤改良相關的研究。

2.1 土壤改良物理技術研究現狀

物理技術是設施土壤改良常用的方式之一。鄭江濤等[14,15]研究提出，土壤物理改良可以采用客土法，利用化學性質較好的土壤替換原來的土壤進行土壤改良；還可以采用深翻改土，將含有大量鹽分的土壤深翻到下面，通過大水的漫灌，使得土壤中的鹽分被洗脫，從而降低土壤的含鹽量，改善土壤鹽漬化現象，從而到達改良土壤的效果。此外，使用生物炭、沸石等無機物質，利用其理化性質，通過吸附土壤中有害物質，改善土壤結構，提高土壤質量。

2.2 土壤改良化學技術研究現狀

土壤化學改良技術是指利用化學改良劑改變土壤酸性或堿性的一種措施，化學改良技術多用于鹽漬化土壤改良中。目前化學改良劑的種類比較多，按照原料來源可分為天然改良劑、人工合成改良劑和生物改良劑3種[16]。許多學者也對不同材料、不同成分的改良劑做了相關研究。其中，張海鷗[17]探討了不同改良材料在鹽漬化土壤改良中的應用，提出了脫硫石膏、腐殖酸、有機肥、新型改良劑(聚丙烯酰胺)等不同材料的化學改良技術；鐘輝麗等[18]、李彬等[19]研究了不同成分的土壤改良劑對次生鹽堿化土壤的改良效果，研究結果表明，滴施型土壤改良劑較基施型土壤改良劑降鹽效果好，并且配施有機肥對土壤改良具有促進作用；高瑩等[20]提出了土香香、腐殖酸、富活素和蚯蚓糞4種改良劑能不同程度改善土壤基本理化性質，顯著降低土壤電導率和鹽分；方超等[21]、高亞娟等[22]提出了適當配比施用粉煤灰對土壤理化性狀改良、提高土壤生物活性、增加微量元素和營養成分等方面有顯著效果；郭寧等[23]通過試驗示范對比，篩選了禾康土壤調理劑、雷力土壤改良劑2種市面銷售的土壤改良劑產品，推薦可在京郊設施鹽漬化土壤中使用。

2.3 土壤改良生物技術研究現狀

土壤生物改良技術一般采取的措施有種植耐鹽堿作物和施用微生物類土壤改良產品。種植耐鹽堿的作物，通過在設施大棚里耐鹽植物和作物的相互輪作，利用鹽生植物來去除土壤中鹽分；施用微生物菌劑或者微生物類肥料，以提高土壤中微生物活性，同時使土壤中益生菌的增多，從而抑制病原菌的生長，促進營養成分的吸收，到達提質增產的目的。目前，設施土壤的生物改良技術研究較多以施用微生物類土壤改良產品為主，常見的有商用的生物控制劑、菌根和蚯蚓等[24]。張成磊等[25]研究認為，生物菌肥作為新型肥料已逐漸被廣大農業生產者所熟知；湯靜[26]研究了菌糠堆肥技術在大棚菜地土壤改良方面的應用，提出菌糠堆肥產物取材資源廣泛，應用這種綠色環保型大棚菜地土壤改良劑有利于節約農業成本。

3 京郊地區土壤改良對策建議

3.1 技術改良，集成優化

目前，設施土壤改良技術已研究頗多，根據京郊設施土壤現狀，各郊區縣根據種植計劃，合理安排輪作換茬或者采取秸稈還田，再根據土壤出現的問題搭配施用對癥改良劑。同時，推薦有條件的設施農田種植時采取地膜覆蓋和水肥一體化等技術優化改良效果。各種適應京郊設施土壤改良的技術要點如下。

3.1.1 輪作換茬

輪作換茬是改良利用退化土壤最有效、最簡便、快捷的措施。需要注意的是輪作換茬時要做到不同科屬、根系深淺、需肥高低的作物間輪作，以有效利用土壤中剩余的營養物質，消除連作障礙，改善土壤結構，提高作物品質。以大興西瓜為例，可選擇豆科蔬菜進行輪作，不僅能可改善土壤結構也可培肥土壤。

3.1.2 秸稈還田

秸稈還田是培肥地力的主要措施，不僅可以實現以碳調氮，破解土壤氮過量問題，還可促進土壤微生物活動。一般建議老菜地可以使用秸稈還田，可將秸稈原位腐解處理，然后翻地時隨基肥一起施入地里，可提高土壤的有機質，又對于克服土傳病害和抑制線蟲、去除鹽漬化、在冬季提高土溫有很好效果。

3.1.3 施用土壤改良劑

土壤改良劑能有效地改善土壤理化性狀和土壤養分狀況，并對土壤微生物產生積極影響，從而提高退化土壤的生產力。京郊地區常用的土壤改良劑，在鹽漬化設施土壤改良中多選用禾康、雷力等商品土壤改良劑；選用生物炭、改性沸石等無機物質進行土壤改良，主要改良土壤理化性質、提高土壤質量。建議農戶可根據實際需求選用相關改良劑來改良土壤。

3.1.4 地膜覆蓋

在京郊設施栽培中，地膜覆蓋也是一種常見的栽培技術，應用比較普遍。該技術在土壤改良方面有較好的效果。設施內覆蓋地膜不僅可以提高地溫，而且有顯著的降鹽效果。不過要注意，推薦使用可降解的地膜，這種地膜在使用過后可自行分解融入土壤中，也是實行綠色種植的一種方式。

3.1.5 水肥一體化技術

水肥一體化技術是一種施肥與灌溉相結合的技術，可以在很大程度上促進農作物對肥料的吸收，降低化肥的使用量。目前在京郊地區設施水肥管理上多選用滴灌施肥裝置，比較簡單易操作。此外，一些有條件的園區采用水肥一體化設備，可以根據土壤養分和作物的需水需肥特點，均勻、定時、定量供給肥水，一般在大面積設施耕作中應用較多。無論哪種水肥一體化技術，都能達到防止土壤次生鹽漬化，避免過量肥料對土壤造成污染，又可改善土壤微環境，農戶按需選擇即可。

3.2 合理布局，防治結合

土壤改良工作一般根據各地的自然條件、經濟條件，因地制宜地制定切實可行的規劃，逐步實施，以達到有效改善土壤生產性狀和環境條件的目的。北京地區位于華北大平原的西北端，由于各京郊地區的地理環境差異，要根據各郊區的特色農業產業發展和土壤情況進行合理布局、精準施策。筆者建議，在選擇土壤改良措施上，不僅為當前農業生產服務，也要考慮今后區域農業方向和戰略布局；在日常農耕操作中，要注意保護土壤耕層，推廣有機肥替代化肥進行培肥土壤，增加土壤地力，做到防治結合。

3.3 示范推廣，提高意識

土壤改良工作是一項長期性、基礎性工作，各區縣技術推廣部門要加強組織開展新技術、新產品、新模式的推廣力度，尤其基層農技人員，既要做好土壤改良的示范工作，也要使新優技術落實到田間地頭。建議可采取“以試驗示范提供技術支撐、以物資補貼保障技術落地、以培訓宣傳擴大普及覆蓋面”的推廣應用模式，不僅保障土壤改良技術得到有效推廣，同時提高當地農戶改良土壤的意識。

4 結語

綜上所述，當前京郊地區設施土壤存在問題主要集中在土壤次生鹽漬化、連作障礙及養分比例失調等方面。這些問題的出現是多種原因共同的結果，建議采取合理措施、防治結合，綜合治理土壤改良問題。在日常農業生產中，制定標準的種植制度，倡導農戶科學耕作，保障設施菜地的土、肥、水、氣、熱等各方面達到最佳協調狀態，促進農業生產綠色生態可持續發展，夯實北京都市農業高質量發展。