北方甜瓜設(shè)施栽培土壤現(xiàn)狀及改良措施

摘要：甜瓜是一種品味俱佳的水果，屬葫蘆科甜瓜屬，是我國(guó)北方主要經(jīng)濟(jì)作物之一。而北方甜瓜種植主要以日光溫室和塑料大棚栽培為主，由于設(shè)施栽培溫度高、濕度大，肥料過(guò)量施用，灌溉方式不當(dāng)?shù)纫蛩?，易造成其土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。本文通過(guò)對(duì)北方甜瓜設(shè)施栽培土壤現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出相應(yīng)改良建議，為甜瓜種植栽培提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：甜瓜；設(shè)施栽培；土壤改良

中圖分類(lèi)號(hào)： S627 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.039

甜瓜是一種品味俱佳的水果，屬葫蘆科甜瓜屬。近年來(lái)，隨著園藝設(shè)施不斷普及，設(shè)施甜瓜的栽培面積呈上升趨勢(shì)。我國(guó)北方甜瓜種植多以日光溫室和塑料大棚栽培為主[1]，而設(shè)施栽培溫度高、濕度大，肥料的過(guò)量施用、灌溉方式不科學(xué)等，會(huì)造成甜瓜種植土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。連續(xù)種植單一作物或同類(lèi)作物往往導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境發(fā)生惡化，嚴(yán)重影響作物品質(zhì)。種植戶為追求經(jīng)濟(jì)效益而連年種植，其對(duì)土壤資源的過(guò)度利用造成土壤肥力大大下降，導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化，使得甜瓜生長(zhǎng)衰退，病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重。在影響甜瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的同時(shí)，也影響果蔬生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，其危害往往是不可逆的。本文分析北方甜瓜設(shè)施栽培土壤現(xiàn)狀，對(duì)土壤不合理的肥水管理、土壤鹽漬化酸化、土壤重金屬污染及土壤病蟲(chóng)害等方面進(jìn)行研究，分析設(shè)施土壤質(zhì)量對(duì)甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行改良，合理改善土壤理化性狀，減少土壤病蟲(chóng)害的發(fā)生，為甜瓜種植栽培提供一定的理論依據(jù)。

1土壤類(lèi)型

北方地區(qū)環(huán)境地勢(shì)較復(fù)雜，受成土條件影響該地區(qū)的土壤類(lèi)型繁多，主要用于耕作的土壤有：黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、沼澤土、褐土、棕壤、鹽堿土等。對(duì)土壤肥力、土團(tuán)結(jié)構(gòu)、保水保肥性等方面進(jìn)行綜合分析，最適宜甜瓜生長(zhǎng)的土壤是黑土，其有機(jī)質(zhì)含量高，養(yǎng)分充足，摻入適當(dāng)砂土可增強(qiáng)土壤通透性及含氧量；其次是褐土，鉀元素含量高，有利于增進(jìn)甜瓜糖分；而北方地區(qū)主要農(nóng)業(yè)土壤是棕壤，也屬于排水良好、土層深厚、結(jié)構(gòu)性?xún)?yōu)異的土壤類(lèi)型，因此也較適合甜瓜種植。

2現(xiàn)狀分析

我國(guó)北方甜瓜設(shè)施栽培的主要形式是日光溫室和塑料大棚栽培，為提高甜瓜產(chǎn)量，追求經(jīng)濟(jì)效益最大化，栽培生產(chǎn)中常盲目大量施用化肥、農(nóng)藥，使得土壤中化肥含量超標(biāo)，土壤鹽漬化、酸化加重，造成土壤板結(jié)，土壤肥力減弱，導(dǎo)致土壤耕作質(zhì)量下降。不合理施用肥水管理及工業(yè)上“三廢”的排放，造成土壤二次污染，已經(jīng)嚴(yán)重的影響人們的生活質(zhì)量[2]。“大水大肥大藥”等粗放式設(shè)施栽培生產(chǎn)模式以及多年的連作生產(chǎn)嚴(yán)重惡化了土壤理化性質(zhì)，使得甜瓜病蟲(chóng)害更為嚴(yán)重，因大量農(nóng)藥殘留在土壤中，使得甜瓜品質(zhì)與產(chǎn)量下降，食品質(zhì)量安全無(wú)法從源頭上得到保障。

3存在的主要問(wèn)題

我國(guó)設(shè)施栽培中普遍存在過(guò)量灌溉的問(wèn)題。灌溉水不能完全被吸收利用，其利用率僅為40%～60%，設(shè)施栽培內(nèi)環(huán)境得不到良好調(diào)節(jié)，不能發(fā)揮節(jié)水與增產(chǎn)的作用[3]。

土壤水分狀況是甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中最主要的環(huán)境因子之一，其不同生長(zhǎng)階段對(duì)土壤水分狀況的需求不同。用水不合理，灌溉次數(shù)頻繁，導(dǎo)致甜瓜種植土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤孔隙減少，通透性變差，造成土壤板結(jié)，嚴(yán)重影響甜瓜根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。

設(shè)施栽培內(nèi)溫高較高、濕度較大，過(guò)量施用肥料易導(dǎo)致甜瓜種植土壤次生鹽漬化。施肥量雖大，但肥料利用率較低，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分超出甜瓜的需求量引起瓜果品質(zhì)下降；而設(shè)施栽培常年連作，瓜果生長(zhǎng)帶走大量鹽基離子得不到合理的補(bǔ)充，使得種植土壤離子濃度不平衡致使酸化發(fā)生，而土壤酸化會(huì)抑制甜瓜生長(zhǎng)，病蟲(chóng)害則會(huì)更嚴(yán)重。由于設(shè)施栽培在北方地區(qū)農(nóng)作物種植中的普遍使用，其優(yōu)勢(shì)相對(duì)集中，但隨著種植年限增加，連作障礙日益突出。在大量積累重金屬元素的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致土壤微生物結(jié)構(gòu)失衡。例如土壤脲酶直接參與土壤有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化，其活性降低會(huì)對(duì)甜瓜生長(zhǎng)產(chǎn)生重大影響[4]。

重金屬污染除導(dǎo)致土壤微生物有害病原菌占據(jù)土壤養(yǎng)分，還會(huì)降低有益微生物活性，影響甜瓜植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，致使土壤理化性狀?lèi)夯⑼寥莱霈F(xiàn)異常反應(yīng)、土壤養(yǎng)分逐漸流失和植物體內(nèi)有害物質(zhì)的積累不斷[5-6]，從而降低甜瓜的品質(zhì)與產(chǎn)量，并造成環(huán)境污染加重。

4改良措施

4.1甜瓜種植土壤科學(xué)管理

4.1.1肥水養(yǎng)分科學(xué)管理

為達(dá)到高產(chǎn)的目的，改善土壤水肥狀況，必須從根本上解決問(wèn)題，讓農(nóng)戶明白大水大肥對(duì)甜瓜生長(zhǎng)的危害。合理施肥水，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，又要節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，提高資源利用率，根據(jù)甜瓜不同生長(zhǎng)階段的需求進(jìn)行調(diào)控。在施肥上可采取平衡施肥法，可以提高肥料利用率；或以甜瓜需肥量和肥料利用率進(jìn)行測(cè)土配方施肥，少量多次使得肥料充分吸收；還可提倡使用緩釋和控釋肥來(lái)延長(zhǎng)肥效、控制肥料的釋放，調(diào)控養(yǎng)分的供應(yīng)速度，使養(yǎng)分得到充分的利用。甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育需要大量水分，但盲目灌溉，卻會(huì)造成甜瓜植株停滯生長(zhǎng)甚至死亡，還會(huì)造成土壤的養(yǎng)分流失。因此，控制水的灌溉量非常重要。在甜瓜栽培生產(chǎn)上可利用滴管方式提供肥水養(yǎng)分，既可以節(jié)約資源，又可以減輕土壤污染。

4.1.2土壤鹽漬化防治

可利用有機(jī)肥為主、化肥為輔的施肥方式，能夠增強(qiáng)土壤滲水排鹽能力、改善土壤結(jié)構(gòu)、減少鹽漬化的發(fā)生。也可利用地膜覆蓋或土壤表層覆蓋稻草、秸稈等，減少水分的蒸發(fā)，將鹽分控制在土壤深層，有效抑制耕層土壤鹽分的升高[7]；還可利用鹽生作物，緩解土壤鹽漬化的危害程度，如堿蓬、鹽地檉柳、羅布麻、沙棗等鹽生或耐鹽作物，對(duì)土壤有脫鹽作用，可降低土壤含鹽量；或者通過(guò)耕翻措施來(lái)稀釋土壤的鹽分濃度。

4.1.3土壤酸化防治

可利用微生物肥料配合有機(jī)肥料施用，改善土壤的酸堿性，能較大程度提高土壤中微生物的種類(lèi)和數(shù)量[8]，而有機(jī)肥為堿性，增加的大量鹽基離子可促進(jìn)土壤陽(yáng)離子交換，能夠有效緩解土壤酸化[9]；也可利用土壤改良劑，在酸性土壤中施入石灰改良土壤pH值，或施用磷礦粉、白云石增加土壤中磷和鉀的含量，或者施入粉煤灰改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，都可有效控制土壤酸化。

4.1.4甜瓜病蟲(chóng)害防治

常年連作栽培，使土傳病蟲(chóng)害更為嚴(yán)重，而甜瓜栽培中易發(fā)生病蟲(chóng)害主要分為四類(lèi)：細(xì)菌、真菌、病毒病害及蟲(chóng)害。一般甜瓜開(kāi)花坐果期抗病性較強(qiáng)，坐果后植株抗病性下降，更容易被病蟲(chóng)害感染。因此，在其生長(zhǎng)過(guò)程中，要以農(nóng)業(yè)預(yù)防為主，化學(xué)防治為輔，兩者相結(jié)合[10]。對(duì)患病植株，發(fā)現(xiàn)后準(zhǔn)確判斷病因，采取有效防治措施。

4.2重金屬污染防治

4.2.1合理施用農(nóng)藥化肥

改進(jìn)化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)工藝，從源頭上降低化肥和農(nóng)藥產(chǎn)品本身的重金屬含量，指導(dǎo)農(nóng)民合理施用農(nóng)藥，通過(guò)科學(xué)的測(cè)土配方使農(nóng)藥化肥施用更合理，不僅能增強(qiáng)土壤肥力、提高作物防病害能力，還能調(diào)控土壤中重金屬的環(huán)境行為。土壤重金屬可被土壤有機(jī)質(zhì)吸附或絡(luò)合固定，從而降低土壤重金屬的毒性[11]。

4.2.2嚴(yán)格控制工業(yè)污染

土壤重金屬污染根源還來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)嚴(yán)格控制工業(yè)“三廢”的排放，從源頭上解決重金屬污染的問(wèn)題。為了從根本上減少各種污染物的排放，監(jiān)管部門(mén)應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)測(cè)力度，嚴(yán)格控制各種污染物的任意排放[12]。另外，灌溉用水應(yīng)該使用地下水，工業(yè)廢水排放應(yīng)該遠(yuǎn)離農(nóng)田和種植區(qū)。

4.2.3生物修復(fù)法

利用動(dòng)植物或微生物的代謝活動(dòng)消除土壤中的有毒物質(zhì)，例如，蚯蚓可以一定程度上忍耐土壤重金屬元素，利用其自身的酶系統(tǒng)產(chǎn)生有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥，利于改善土壤環(huán)境，促進(jìn)土壤金屬元素的轉(zhuǎn)變；蜈蚣草、粉葉蕨等對(duì)重金屬元素有超積累作用[13]。生物修復(fù)方法經(jīng)濟(jì)適用，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，對(duì)環(huán)境凈化、美化作用顯著，在提高土壤肥力的同時(shí)，也可對(duì)土壤及周?chē)w進(jìn)行修復(fù)。

4.2.4客土與換土法及深耕翻土法

客土與換土法是將未被污染的土壤加到原種植土壤上，降低土壤重金屬濃度，減少對(duì)甜瓜栽培的危害。深耕翻土法指將原種植土壤上下翻動(dòng)，使重金屬元素大范圍內(nèi)擴(kuò)散，降低其濃度。上述方法只適合小面積污染治理，因其耗資大，成本高，不能根除重金屬元素，同時(shí)還面臨占用土壤資源、土壤二次污染等問(wèn)題。

5結(jié)語(yǔ)

甜瓜作為北方重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，其產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的好壞直接影響著農(nóng)民的收入。近年來(lái)，瓜農(nóng)追求其經(jīng)濟(jì)效益，受傳統(tǒng)“糞大水勤”的影響，甜瓜設(shè)施栽培土壤污染嚴(yán)重，導(dǎo)致甜瓜產(chǎn)量急劇下降，品質(zhì)不佳，影響甜瓜的銷(xiāo)量。甜瓜在種植過(guò)程中對(duì)土壤肥力、土壤透氣性要求極高，不僅要求土壤肥沃，還需要通氣良好。其種植多為日光溫室、塑料大棚栽培，其溫度高，濕度大，施肥過(guò)多易引起土壤次生鹽漬化、土壤酸化和土壤硝態(tài)氮累積，應(yīng)該合理施用化肥，提高肥料利用率。甜瓜種植土壤酸化導(dǎo)致甜瓜病蟲(chóng)害增多，在甜瓜種植過(guò)程中應(yīng)按規(guī)格使用農(nóng)藥，以免施用過(guò)量，造成土壤污染。設(shè)施栽培連年種植會(huì)導(dǎo)致土傳病害嚴(yán)重，合理的輪作、間作和套作可改善甜瓜種植土壤中微生物結(jié)構(gòu)，有機(jī)質(zhì)含量增加，病蟲(chóng)害也相應(yīng)減少，土壤結(jié)構(gòu)得到改善。在甜瓜設(shè)施栽培土壤改良過(guò)程中，應(yīng)多種修復(fù)技術(shù)綜合使用，每一種改良技術(shù)都有優(yōu)點(diǎn)和不足，但單一的改良技術(shù)一般很難達(dá)到去除污染的效果，應(yīng)將幾種改良技術(shù)綜合起來(lái)才能充分發(fā)揮改良作用。

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作者簡(jiǎn)介：周金蒙，碩士，助理實(shí)驗(yàn)員，研究方向：農(nóng)學(xué)。