鹽城大豐區(qū)設施蔬菜地土壤性狀調(diào)查及對策分析

張 紅 *，楊文君，陳榮廣，劉深云，吳 麗，陳友美

（1 鹽城工學院，江蘇鹽城 224051；2 江蘇省鹽城市大豐區(qū)智驛科技發(fā)展有限公司）

近年來，設施農(nóng)業(yè)在鹽城市的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。2019 年，鹽城市已成功創(chuàng)成國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全縣等15 個，創(chuàng)建省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)、示范基地等56 個。大豐區(qū)境內(nèi)有省屬農(nóng)場和滬屬農(nóng)場各3家，屬于亞熱帶與暖濕帶的過渡地帶，四季分明，氣溫適中，雨量充沛，適宜喜濕作物的生長。

然而，在設施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的同時，在缺少自然雨水淋洗、高溫、高濕且通氣不良的生態(tài)環(huán)境下，設施生產(chǎn)中片面追求高產(chǎn)而長期處于高集約化、高復種指數(shù)、高肥料施用量的生產(chǎn)狀態(tài)，使得設施地土壤可持續(xù)生產(chǎn)能力不斷降低，土壤養(yǎng)分不平衡、土壤次生鹽漬化等問題逐步凸顯。本研究主要針對鹽城大豐區(qū)設施蔬菜地土壤進行性狀調(diào)查分析，旨在了解設施蔬菜地土壤鹽漬化狀況，為生產(chǎn)實踐提供指導。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

選擇鹽城大豐區(qū)連作種植3～4 年的設施大棚作為研究對象，在棚內(nèi)蔬菜種植區(qū)域，按照5 點取樣法以0～15、15～30、30～45cm 為土層區(qū)間取樣，對土樣進行土壤理化性狀分析和土壤酶活力測定，分析耕地土壤狀態(tài)。選擇露天蔬菜地土層在20～25cm 的土樣作為對照。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 土壤酶分析。土壤酶活力測定主要檢測土壤中脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶的活力情況，具體采用的方法是土壤脲酶采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法；土壤蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法；土壤過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法。

1.2.2 土壤理化性狀分析。測定不同深度土層新鮮土樣的水分含量，后進行10～15d 的土樣風干，再測定其土壤有機質(zhì)、鹽分、氨氮含量及pH 值。具體采用的方法是以稱重法測定土壤水分含量；以鉻酸氧還滴定外熱源法測定有機質(zhì)含量；采用重量法測定可溶性鹽分含量；采用電位法測定土壤水浸液的pH 值。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤酶活力影響分析

如表1 所示，設施大棚內(nèi)土壤中脲酶活力顯著高于露天蔬菜地的，并且隨著土層深度加深，脲酶活力呈下降趨勢，其中0～15cm 深度土層土壤脲酶活力達到34.30U。已知脲酶與尿素氮肥水解密切相關(guān)，說明此狀況下大棚內(nèi)土壤施用尿素，利于氮肥的水解，氮肥利用率稍高于露天蔬菜地。

表1 設施大棚不同深度土層土壤酶活性情況

設施大棚內(nèi)土壤中蔗糖酶的活力顯著低于露天蔬菜地的，且隨著土層深度加深，蔗糖酶活力下降，尤其是30cm 以上的土層中蔗糖酶活力約為露天蔬菜地的一半。蔗糖酶對增加土壤中易溶性營養(yǎng)物質(zhì)有著重要的作用，其與土壤有機質(zhì)、氯、磷含量，微生物數(shù)量及土壤呼吸強度有關(guān)。實驗結(jié)果表明大棚內(nèi)土壤肥力顯著低于露天蔬菜地。

大棚內(nèi)土壤中過氧化氫酶活力顯著高于露天蔬菜地，0～15cm 土層中過氧化氫酶活力超過露天蔬菜地的3 倍。這與棚內(nèi)土壤中有機質(zhì)含量、微生物數(shù)量有關(guān)，也與耐熱的具非生物活性的錳、鐵等的催化作用有關(guān)。

2.2 土壤理化性狀結(jié)果分析

根據(jù)土壤理化性狀測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)土壤的pH值與露天蔬菜地無明顯差異；有機質(zhì)、鹽分、水分均顯著高于露天蔬菜地的，其中0～30cm 土層鹽分已達干土重的0.2%以上；棚內(nèi)0～30cm 土層土壤氨氮含量顯著高于露天蔬菜地，30～45cm 深度土層土壤氨氮含量顯著低于露天蔬菜地（見表2）。

2.3 設施大棚土壤情況分析

表2 設施大棚不同深度土層土壤理化性狀情況

根據(jù)設施地土壤與露天蔬菜地土壤指標檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)棚內(nèi)土壤脲酶、過氧化氫酶活力、含水量、有機質(zhì)、氨氮含量等均高于露天蔬菜地，但蔗糖酶活力低，鹽分偏高，棚內(nèi)0～15cm 淺表土層鹽分含量達到干土重的0.25%，說明棚內(nèi)土壤已有鹽漬化傾向，肥力已經(jīng)下降。這就需要后期生產(chǎn)中，通過農(nóng)業(yè)措施調(diào)控減緩土壤鹽漬化進程，提升土壤肥力，使設施土地能可持續(xù)地種植利用。

3 改良土壤性狀的對策與建議

近年來報道的大棚土壤鹽漬化的治理方法有很多，概括為以下4 個方面：①水利改良措施（如膜下滴灌、灌水洗鹽、排水、放淤、種稻、防滲等）；②農(nóng)業(yè)改良措施（如平整土地、改良耕作、施客土、施有機肥、地膜覆蓋、輪作、間種、套種等）；③生物改良措施（如種植耐鹽植物和牧草、綠肥、植樹造林、生物菌肥處理等）；④化學改良措施（如施用改良物質(zhì)：石膏、磷石膏、亞硫酸鈣等）。結(jié)合土壤性狀改良的效率及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益兩個方面，著重提出以下建議：

3.1 水旱輪作

水旱輪作或隔年水旱輪作是解決大棚連作障礙最為簡單、省工、高效的方法。實行水旱輪作，造成截然不同的水旱生態(tài)，可形成土壤理化性狀等優(yōu)勢互補的變化，促進土壤環(huán)境修復。范浩定早在2004 年就提出大棚土壤次生鹽漬化改良以水旱輪作（在種植2～3 年蔬菜中安排種植1 季水稻）效果比灌水洗鹽要好，土壤含鹽量明顯降低[1]。浙江省在水稻產(chǎn)區(qū)推廣菜稻水旱輪作模式已有多年，如早稻—西蘭花、草莓，晚稻-西瓜、甜瓜，水稻-大棚蔬菜模式（番茄、茄子等）[2]。方家齊2013 年提出水生蔬菜與旱生蔬菜的輪作模式，如水雍菜-大白菜、慈姑-小白菜，能有效克服連作障礙[3]。張俊等2014 年提出大棚蠶豆-慈姑水旱輪作栽培技術(shù)[4]。朱正斌2017 年提出蘇州地區(qū)蔬菜大棚輪作水稻栽培技術(shù)規(guī)程，輪作水稻后蔬菜大棚土壤含鹽量明顯下降，后茬蔬菜長勢平衡旺盛[5]。馮均科2017 年進行大棚淹水栽培蕹菜，檢測發(fā)現(xiàn)大棚耕作層土壤中主要陽離子Na＋、Ca2＋、Mg2＋、K＋含量均有不同程度降低，認為種植水生蔬菜與種植水稻等大田作物的土壤改良效果類似[6]。由此可見，水旱輪作，無論是選擇水稻還是水生蔬菜進行輪作種植，都可以有效降低設施棚內(nèi)土壤含鹽量，改良土壤。

3.2 排鹽處理

排鹽處理，既指常說的排灌洗鹽，也包括輪作耐鹽蔬菜排鹽。對于鹽漬化較強的設施土壤，采用排灌洗鹽或者暗管地下排鹽法。夏季高溫季節(jié)，采用連續(xù)灌水的方法也可以降低土壤鹽分含量。對于鹽漬化一般的設施土壤，劉蕾2017 年提出輪作種植法排鹽，即種植一些耐鹽蔬菜或者蘇丹草、玉米等根系發(fā)達、吸肥能力強的作物，生長期間不再施用肥料，以降低鹽分[7]。

3.3 施用有機肥和生物菌肥

作為化肥的替代品，有機肥與生物菌肥是有機農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的基礎之一。堅持施用優(yōu)質(zhì)腐熟有機肥，不偏施化肥。施用適量腐熟的豬糞、雞糞、稻草、豆秸、玉米秸等有機肥，在微生物的作用下提高土壤中的活性物質(zhì)，保持土壤肥力，減輕和防御土壤鹽分表面聚集，例如，667m2施用優(yōu)質(zhì)堆肥或廄肥1500～2500kg。

生物菌肥能促進有機質(zhì)的分解及轉(zhuǎn)化，改善土壤的理化特性，有效地減少鹽漬化危害，促進蔬菜作物的生長發(fā)育。主要包括微生物菌劑（活菌+載體）；復合微生物肥料（活菌+化肥）；生物有機肥（活菌+有機肥）等3 種。使用生物菌肥要因地制宜，需要實地土壤取樣檢測，根據(jù)實際情況制定相應的治理方案。

3.4 土壤耕作改良

主要有早揭棚膜、充分雨淋、深翻地、曬地、高壟栽培、增施土壤改良劑（防板結(jié)）、種植夏玉米和土壤休閑等農(nóng)業(yè)方式。尤其如人工深耕翻地35～40cm，表現(xiàn)土壤板結(jié)和次生鹽漬化減輕。

4 結(jié)語

通過對鹽城大豐區(qū)設施蔬菜地土壤狀況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)連作種植3～4 年的設施菜地土壤已有鹽漬化現(xiàn)象，本研究就土壤鹽漬化改良的對策提出水旱輪作，排鹽處理等方法。