浅谈京郊设施土壤改良对策与建议

黄楠 刘继培 哈雪姣 代艳侠 赵跃 孙莉莉 孙雪娜

(北京市大兴区种植业技术推广站，北京 102600)

土壤作为农业的基本生产资料，土壤质量好坏直接影响农作物的产量和质量。设施农业体现了现代农业发展的先进技术，是北京都市型现代农业的重要表现形式，在首都农业生产中占有重要地位[1]。截至2019年，北京市设施农业播种面积为2.7万hm2，主要的种植作物种类为蔬菜、食用菌及瓜果类，京郊各区发挥优势特色资源，推进了设施农业发展，但绿色高质量生产环境需要改善[2,3]。设施农业大多走“高投入、高产出”的路线，随着种植年限的增加，由于长期高强度种植和水肥管理不到位，加之设施农业的特殊建造结构，造成土壤次生盐渍化、土传病害频繁发生、肥料利用率低等相关问题，从而引起蔬菜产量和品质的下降，也对农业生态环境产生潜在的污染风险[4-6]。近几年，北京农业进入了都市农业转型发展期，对于农产品有着高标准的要求。然而对设施土壤进行改良至关重要，只有不断改良设施菜地土壤，才能使得设施地块的土、肥、水、气、热等各方面都达到最佳协调状态，进而生产出高产、优质的蔬菜，保障首都农产品的安全供给[7]。

笔者在多年从事京郊农技推广工作和实地调研的基础上，分析京郊地区设施土壤存在问题，借鉴国内外土壤改良技术，进而提出适宜京郊地区设施土壤改良的相关对策与建议，以期为今后京郊地区设施土壤改良提供技术借鉴和参考。

1 京郊土壤存在问题及其原因

1.1 土壤次生盐渍化

土壤盐渍化已成为阻碍农田生态环境可持续发展的主要制约因子[8]。近些年,北京郊区农户为追求蔬菜产量，盲目施肥现象极为突出，施肥量均远远超过蔬菜的养分吸收量[9]。同时，设施土壤复种指数高，灌水方式不合理，造成土壤盐分无法及时下渗，致使土壤盐分含量逐年增加，土壤次生盐渍化现象已是京郊设施土壤常见的存在问题。

1.2 土壤连作障碍

导致设施土壤连作障碍最主要原因是连作蔬菜等作物根区微生物多样性失调、有益微生物减少、有毒有害病原菌数量增加，从而导致植株发生各种土传病害[10]。由于没有标准的种植制度，京郊设施的土壤连作障碍现象比较突出，造成最显著的土传病害为根结线虫。部分设施菜地种植品种单一、常年连作，造成根系自毒产物增多，恶化土壤环境，使得土壤抗病、抗菌能力下降，为根结线虫提供了有利生存条件。

1.3 土壤养分比例失调

设施的管理水平和种植等方面的差异都会对设施内土壤的养分的平衡造成影响。受人工施肥影响较大，为了提高作物产量，长期大量施用高浓度的氮磷钾复合肥，促使土壤向酸化发展，造成土壤养分比例失调。根据北京市土肥站的调查研究得知，北京某郊区的部分设施土壤速效磷含量处于极丰富供应水平，容易导致磷流失[11]。这样造成的土壤养分元素失调，就会使设施蔬菜的抗逆性降低，诱发的各种病害，从而影响蔬菜的产量和品质[12,13]。

2 设施土壤改良研究现状

目前国内外许多学者从物理技术、化学技术、生物技术等方面做了大量土壤改良相关的研究。

2.1 土壤改良物理技术研究现状

物理技术是设施土壤改良常用的方式之一。郑江涛等[14,15]研究提出，土壤物理改良可以采用客土法，利用化学性质较好的土壤替换原来的土壤进行土壤改良；还可以采用深翻改土，将含有大量盐分的土壤深翻到下面，通过大水的漫灌，使得土壤中的盐分被洗脱，从而降低土壤的含盐量，改善土壤盐渍化现象，从而到达改良土壤的效果。此外，使用生物炭、沸石等无机物质，利用其理化性质，通过吸附土壤中有害物质，改善土壤结构，提高土壤质量。

2.2 土壤改良化学技术研究现状

土壤化学改良技术是指利用化学改良剂改变土壤酸性或碱性的一种措施，化学改良技术多用于盐渍化土壤改良中。目前化学改良剂的种类比较多，按照原料来源可分为天然改良剂、人工合成改良剂和生物改良剂3种[16]。许多学者也对不同材料、不同成分的改良剂做了相关研究。其中，张海鸥[17]探讨了不同改良材料在盐渍化土壤改良中的应用，提出了脱硫石膏、腐殖酸、有机肥、新型改良剂(聚丙烯酰胺)等不同材料的化学改良技术；钟辉丽等[18]、李彬等[19]研究了不同成分的土壤改良剂对次生盐碱化土壤的改良效果，研究结果表明，滴施型土壤改良剂较基施型土壤改良剂降盐效果好，并且配施有机肥对土壤改良具有促进作用；高莹等[20]提出了土香香、腐殖酸、富活素和蚯蚓粪4种改良剂能不同程度改善土壤基本理化性质，显著降低土壤电导率和盐分；方超等[21]、高亚娟等[22]提出了适当配比施用粉煤灰对土壤理化性状改良、提高土壤生物活性、增加微量元素和营养成分等方面有显著效果；郭宁等[23]通过试验示范对比，筛选了禾康土壤调理剂、雷力土壤改良剂2种市面销售的土壤改良剂产品，推荐可在京郊设施盐渍化土壤中使用。

2.3 土壤改良生物技术研究现状

土壤生物改良技术一般采取的措施有种植耐盐碱作物和施用微生物类土壤改良产品。种植耐盐碱的作物，通过在设施大棚里耐盐植物和作物的相互轮作，利用盐生植物来去除土壤中盐分；施用微生物菌剂或者微生物类肥料，以提高土壤中微生物活性，同时使土壤中益生菌的增多，从而抑制病原菌的生长，促进营养成分的吸收，到达提质增产的目的。目前，设施土壤的生物改良技术研究较多以施用微生物类土壤改良产品为主，常见的有商用的生物控制剂、菌根和蚯蚓等[24]。张成磊等[25]研究认为，生物菌肥作为新型肥料已逐渐被广大农业生产者所熟知；汤静[26]研究了菌糠堆肥技术在大棚菜地土壤改良方面的应用，提出菌糠堆肥产物取材资源广泛，应用这种绿色环保型大棚菜地土壤改良剂有利于节约农业成本。

3 京郊地区土壤改良对策建议

3.1 技术改良，集成优化

目前，设施土壤改良技术已研究颇多，根据京郊设施土壤现状，各郊区县根据种植计划，合理安排轮作换茬或者采取秸秆还田，再根据土壤出现的问题搭配施用对症改良剂。同时，推荐有条件的设施农田种植时采取地膜覆盖和水肥一体化等技术优化改良效果。各种适应京郊设施土壤改良的技术要点如下。

3.1.1 轮作换茬

轮作换茬是改良利用退化土壤最有效、最简便、快捷的措施。需要注意的是轮作换茬时要做到不同科属、根系深浅、需肥高低的作物间轮作，以有效利用土壤中剩余的营养物质，消除连作障碍，改善土壤结构，提高作物品质。以大兴西瓜为例，可选择豆科蔬菜进行轮作，不仅能可改善土壤结构也可培肥土壤。

3.1.2 秸秆还田

秸秆还田是培肥地力的主要措施，不仅可以实现以碳调氮，破解土壤氮过量问题，还可促进土壤微生物活动。一般建议老菜地可以使用秸秆还田，可将秸秆原位腐解处理，然后翻地时随基肥一起施入地里，可提高土壤的有机质，又对于克服土传病害和抑制线虫、去除盐渍化、在冬季提高土温有很好效果。

3.1.3 施用土壤改良剂

土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力。京郊地区常用的土壤改良剂，在盐渍化设施土壤改良中多选用禾康、雷力等商品土壤改良剂；选用生物炭、改性沸石等无机物质进行土壤改良，主要改良土壤理化性质、提高土壤质量。建议农户可根据实际需求选用相关改良剂来改良土壤。

3.1.4 地膜覆盖

在京郊设施栽培中，地膜覆盖也是一种常见的栽培技术，应用比较普遍。该技术在土壤改良方面有较好的效果。设施内覆盖地膜不仅可以提高地温，而且有显著的降盐效果。不过要注意，推荐使用可降解的地膜，这种地膜在使用过后可自行分解融入土壤中，也是实行绿色种植的一种方式。

3.1.5 水肥一体化技术

水肥一体化技术是一种施肥与灌溉相结合的技术，可以在很大程度上促进农作物对肥料的吸收，降低化肥的使用量。目前在京郊地区设施水肥管理上多选用滴灌施肥装置，比较简单易操作。此外，一些有条件的园区采用水肥一体化设备，可以根据土壤养分和作物的需水需肥特点，均匀、定时、定量供给肥水，一般在大面积设施耕作中应用较多。无论哪种水肥一体化技术，都能达到防止土壤次生盐渍化，避免过量肥料对土壤造成污染，又可改善土壤微环境，农户按需选择即可。

3.2 合理布局，防治结合

土壤改良工作一般根据各地的自然条件、经济条件，因地制宜地制定切实可行的规划，逐步实施，以达到有效改善土壤生产性状和环境条件的目的。北京地区位于华北大平原的西北端，由于各京郊地区的地理环境差异，要根据各郊区的特色农业产业发展和土壤情况进行合理布局、精准施策。笔者建议，在选择土壤改良措施上，不仅为当前农业生产服务，也要考虑今后区域农业方向和战略布局；在日常农耕操作中，要注意保护土壤耕层，推广有机肥替代化肥进行培肥土壤，增加土壤地力，做到防治结合。

3.3 示范推广，提高意识

土壤改良工作是一项长期性、基础性工作，各区县技术推广部门要加强组织开展新技术、新产品、新模式的推广力度，尤其基层农技人员，既要做好土壤改良的示范工作，也要使新优技术落实到田间地头。建议可采取“以试验示范提供技术支撑、以物资补贴保障技术落地、以培训宣传扩大普及覆盖面”的推广应用模式，不仅保障土壤改良技术得到有效推广，同时提高当地农户改良土壤的意识。

4 结语

综上所述，当前京郊地区设施土壤存在问题主要集中在土壤次生盐渍化、连作障碍及养分比例失调等方面。这些问题的出现是多种原因共同的结果，建议采取合理措施、防治结合，综合治理土壤改良问题。在日常农业生产中，制定标准的种植制度，倡导农户科学耕作，保障设施菜地的土、肥、水、气、热等各方面达到最佳协调状态，促进农业生产绿色生态可持续发展，夯实北京都市农业高质量发展。