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(qū)種植業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102600)

土壤作為農(nóng)業(yè)的基本生產(chǎn)資料，土壤質(zhì)量好壞直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。設(shè)施農(nóng)業(yè)體現(xiàn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，是北京都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要表現(xiàn)形式，在首都農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1]。截至2019年，北京市設(shè)施農(nóng)業(yè)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(qū)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)特色資源，推進(jìn)了設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，但綠色高質(zhì)量生產(chǎn)環(huán)境需要改善[2,3]。設(shè)施農(nóng)業(yè)大多走“高投入、高產(chǎn)出”的路線，隨著種植年限的增加，由于長(zhǎng)期高強(qiáng)度種植和水肥管理不到位，加之設(shè)施農(nóng)業(yè)的特殊建造結(jié)構(gòu)，造成土壤次生鹽漬化、土傳病害頻繁發(fā)生、肥料利用率低等相關(guān)問題，從而引起蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，也對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)[4-6]。近幾年，北京農(nóng)業(yè)進(jìn)入了都市農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展期，對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求。然而對(duì)設(shè)施土壤進(jìn)行改良至關(guān)重要，只有不斷改良設(shè)施菜地土壤，才能使得設(shè)施地塊的土、肥、水、氣、熱等各方面都達(dá)到最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)，進(jìn)而生產(chǎn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的蔬菜，保障首都農(nóng)產(chǎn)品的安全供給[7]。

筆者在多年從事京郊農(nóng)技推廣工作和實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析京郊地區(qū)設(shè)施土壤存在問題，借鑒國內(nèi)外土壤改良技術(shù)，進(jìn)而提出適宜京郊地區(qū)設(shè)施土壤改良的相關(guān)對(duì)策與建議，以期為今后京郊地區(qū)設(shè)施土壤改良提供技術(shù)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(nóng)田生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要制約因子[8]。近些年,北京郊區(qū)農(nóng)戶為追求蔬菜產(chǎn)量，盲目施肥現(xiàn)象極為突出，施肥量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過蔬菜的養(yǎng)分吸收量[9]。同時(shí)，設(shè)施土壤復(fù)種指數(shù)高，灌水方式不合理，造成土壤鹽分無法及時(shí)下滲，致使土壤鹽分含量逐年增加，土壤次生鹽漬化現(xiàn)象已是京郊設(shè)施土壤常見的存在問題。

1.2 土壤連作障礙

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

1.3 土壤養(yǎng)分比例失調(diào)

設(shè)施的管理水平和種植等方面的差異都會(huì)對(duì)設(shè)施內(nèi)土壤的養(yǎng)分的平衡造成影響。受人工施肥影響較大，為了提高作物產(chǎn)量，長(zhǎng)期大量施用高濃度的氮磷鉀復(fù)合肥，促使土壤向酸化發(fā)展，造成土壤養(yǎng)分比例失調(diào)。根據(jù)北京市土肥站的調(diào)查研究得知，北京某郊區(qū)的部分設(shè)施土壤速效磷含量處于極豐富供應(yīng)水平，容易導(dǎo)致磷流失[11]。這樣造成的土壤養(yǎng)分元素失調(diào)，就會(huì)使設(shè)施蔬菜的抗逆性降低，誘發(fā)的各種病害，從而影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[12,13]。

2 設(shè)施土壤改良研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外許多學(xué)者從物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)等方面做了大量土壤改良相關(guān)的研究。

2.1 土壤改良物理技術(shù)研究現(xiàn)狀

物理技術(shù)是設(shè)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(xué)性質(zhì)較好的土壤替換原來的土壤進(jìn)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(xiàn)象，從而到達(dá)改良土壤的效果。此外，使用生物炭、沸石等無機(jī)物質(zhì)，利用其理化性質(zhì)，通過吸附土壤中有害物質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤質(zhì)量。

2.2 土壤改良化學(xué)技術(shù)研究現(xiàn)狀

土壤化學(xué)改良技術(shù)是指利用化學(xué)改良劑改變土壤酸性或堿性的一種措施，化學(xué)改良技術(shù)多用于鹽漬化土壤改良中。目前化學(xué)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(xué)者也對(duì)不同材料、不同成分的改良劑做了相關(guān)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(yīng)用，提出了脫硫石膏、腐殖酸、有機(jī)肥、新型改良劑(聚丙烯酰胺)等不同材料的化學(xué)改良技術(shù)；鐘輝麗等[18]、李彬等[19]研究了不同成分的土壤改良劑對(duì)次生鹽堿化土壤的改良效果，研究結(jié)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(jī)肥對(duì)土壤改良具有促進(jìn)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(zhì)，顯著降低土壤電導(dǎo)率和鹽分；方超等[21]、高亞娟等[22]提出了適當(dāng)配比施用粉煤灰對(duì)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(yǎng)成分等方面有顯著效果；郭寧等[23]通過試驗(yàn)示范對(duì)比，篩選了禾康土壤調(diào)理劑、雷力土壤改良劑2種市面銷售的土壤改良劑產(chǎn)品，推薦可在京郊設(shè)施鹽漬化土壤中使用。

2.3 土壤改良生物技術(shù)研究現(xiàn)狀

土壤生物改良技術(shù)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(chǎn)品。種植耐鹽堿的作物，通過在設(shè)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(shí)使土壤中益生菌的增多，從而抑制病原菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)營養(yǎng)成分的吸收，到達(dá)提質(zhì)增產(chǎn)的目的。目前，設(shè)施土壤的生物改良技術(shù)研究較多以施用微生物類土壤改良產(chǎn)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(rèn)為，生物菌肥作為新型肥料已逐漸被廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者所熟知；湯靜[26]研究了菌糠堆肥技術(shù)在大棚菜地土壤改良方面的應(yīng)用，提出菌糠堆肥產(chǎn)物取材資源廣泛，應(yīng)用這種綠色環(huán)保型大棚菜地土壤改良劑有利于節(jié)約農(nóng)業(yè)成本。

3 京郊地區(qū)土壤改良對(duì)策建議

3.1 技術(shù)改良，集成優(yōu)化

目前，設(shè)施土壤改良技術(shù)已研究頗多，根據(jù)京郊設(shè)施土壤現(xiàn)狀，各郊區(qū)縣根據(jù)種植計(jì)劃，合理安排輪作換茬或者采取秸稈還田，再根據(jù)土壤出現(xiàn)的問題搭配施用對(duì)癥改良劑。同時(shí)，推薦有條件的設(shè)施農(nóng)田種植時(shí)采取地膜覆蓋和水肥一體化等技術(shù)優(yōu)化改良效果。各種適應(yīng)京郊設(shè)施土壤改良的技術(shù)要點(diǎn)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(jiǎn)便、快捷的措施。需要注意的是輪作換茬時(shí)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(yǎng)物質(zhì)，消除連作障礙，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物品質(zhì)。以大興西瓜為例，可選擇豆科蔬菜進(jìn)行輪作，不僅能可改善土壤結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)以碳調(diào)氮，破解土壤氮過量問題，還可促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)。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(shí)隨基肥一起施入地里，可提高土壤的有機(jī)質(zhì)，又對(duì)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(yǎng)分狀況，并對(duì)土壤微生物產(chǎn)生積極影響，從而提高退化土壤的生產(chǎn)力。京郊地區(qū)常用的土壤改良劑，在鹽漬化設(shè)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(jī)物質(zhì)進(jìn)行土壤改良，主要改良土壤理化性質(zhì)、提高土壤質(zhì)量。建議農(nóng)戶可根據(jù)實(shí)際需求選用相關(guān)改良劑來改良土壤。

3.1.4 地膜覆蓋

在京郊設(shè)施栽培中，地膜覆蓋也是一種常見的栽培技術(shù)，應(yīng)用比較普遍。該技術(shù)在土壤改良方面有較好的效果。設(shè)施內(nèi)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(shí)行綠色種植的一種方式。

3.1.5 水肥一體化技術(shù)

水肥一體化技術(shù)是一種施肥與灌溉相結(jié)合的技術(shù)，可以在很大程度上促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收，降低化肥的使用量。目前在京郊地區(qū)設(shè)施水肥管理上多選用滴灌施肥裝置，比較簡(jiǎn)單易操作。此外，一些有條件的園區(qū)采用水肥一體化設(shè)備，可以根據(jù)土壤養(yǎng)分和作物的需水需肥特點(diǎn)，均勻、定時(shí)、定量供給肥水，一般在大面積設(shè)施耕作中應(yīng)用較多。無論哪種水肥一體化技術(shù)，都能達(dá)到防止土壤次生鹽漬化，避免過量肥料對(duì)土壤造成污染，又可改善土壤微環(huán)境，農(nóng)戶按需選擇即可。

3.2 合理布局，防治結(jié)合

土壤改良工作一般根據(jù)各地的自然條件、經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜地制定切實(shí)可行的規(guī)劃，逐步實(shí)施，以達(dá)到有效改善土壤生產(chǎn)性狀和環(huán)境條件的目的。北京地區(qū)位于華北大平原的西北端，由于各京郊地區(qū)的地理環(huán)境差異，要根據(jù)各郊區(qū)的特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和土壤情況進(jìn)行合理布局、精準(zhǔn)施策。筆者建議，在選擇土壤改良措施上，不僅為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，也要考慮今后區(qū)域農(nóng)業(yè)方向和戰(zhàn)略布局；在日常農(nóng)耕操作中，要注意保護(hù)土壤耕層，推廣有機(jī)肥替代化肥進(jìn)行培肥土壤，增加土壤地力，做到防治結(jié)合。

3.3 示范推廣，提高意識(shí)

土壤改良工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、基礎(chǔ)性工作，各區(qū)縣技術(shù)推廣部門要加強(qiáng)組織開展新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式的推廣力度，尤其基層農(nóng)技人員，既要做好土壤改良的示范工作，也要使新優(yōu)技術(shù)落實(shí)到田間地頭。建議可采取“以試驗(yàn)示范提供技術(shù)支撐、以物資補(bǔ)貼保障技術(shù)落地、以培訓(xùn)宣傳擴(kuò)大普及覆蓋面”的推廣應(yīng)用模式，不僅保障土壤改良技術(shù)得到有效推廣，同時(shí)提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶改良土壤的意識(shí)。

4 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前京郊地區(qū)設(shè)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(yǎng)分比例失調(diào)等方面。這些問題的出現(xiàn)是多種原因共同的結(jié)果，建議采取合理措施、防治結(jié)合，綜合治理土壤改良問題。在日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，制定標(biāo)準(zhǔn)的種植制度，倡導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)耕作，保障設(shè)施菜地的土、肥、水、氣、熱等各方面達(dá)到最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，夯實(shí)北京都市農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。