河北省饒陽縣果蔬基地土壤質(zhì)量綜合評價

摘要 ［目的］揭示京津冀果蔬基地土壤現(xiàn)狀及問題。［方法］以饒陽縣果園與蔬菜大棚土壤為評價對象，采集12個土壤樣品，測定主要理化性質(zhì)指標(biāo)和鹽堿度，并采用模糊評價法對土壤肥力進(jìn)行綜合評價。同時，采用綜合質(zhì)量影響指數(shù)評價法評價土壤重金屬污染現(xiàn)狀。［結(jié)果］饒陽果蔬基地土壤偏堿性，土壤出現(xiàn)了弱次生鹽漬化現(xiàn)象，電導(dǎo)率隨含鹽量增加而增加，鹽化的同時發(fā)生著堿化的現(xiàn)象。土壤肥力水平處于中等水平。土壤重金屬污染評價結(jié)果顯示，該研究區(qū)域出現(xiàn)了不同程度的重金屬累積現(xiàn)象，這可能與施肥方式的不合理有關(guān)，具有潛在的風(fēng)險，需引起重視。果園改為設(shè)施大棚蔬菜種植后明顯降低了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，也增加了土壤鹽堿化的風(fēng)險。［結(jié)論］研究結(jié)果為饒陽縣果蔬基地土地合理利用、合理施肥、土壤養(yǎng)分管理及優(yōu)質(zhì)果蔬生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 果蔬基地；土壤質(zhì)量；模糊評價法；綜合質(zhì)量指數(shù)法；河北省饒陽縣

中圖分類號 S159 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）14-0052-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.011

Comprehensive Evaluation of Soil Quality of Fruit and Vegetable Bases in Raoyang County，Hebei Province

YU Lan，ZHANG Xiang，HAO Yan-zhang et al

（Key Laboratory of Yangtze River Water Environment of MOE，College of Environmental Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 200092）

Abstract ［Objective］To reveal the present situation and problems of soil in Beijing-Tianjin-Hebei fruit and vegetable base.［Method］Taking soil of Raoyang fruit and vegetable base as the evaluation object in Hebei Province，12 soil samples were collected，the main physical and chemical property indicators were determined，the soil salinity was evaluated，and correlation analysis was carried out; the fuzzy evaluation method was used to evaluate the soil fertility; the status of soil heavy metals was evaluated by the comprehensive quality impact index evaluation method.［Result］The soil in Raoyang fruit and vegetable base was alkaline，and the soil appeared weak secondary salinization.The electrical conductivity increased with the increase of salt content，and the phenomenon of alkalization occurred at the same time as the salinization.The soil fertility level was at a moderate level.The evaluation results of soil heavy metal pollution showed that different degrees of heavy metal accumulation occurred in the study area，which may be related to the unreasonable fertilization methods，which had potential risks and needs to be paid attention to.The conversion of orchards to greenhouse vegetable cultivation significantly reduced the content of soil organic matter and increased the risk of soil salinization.［Conclusion］The research results provide scientific basis for the rational use of land，rational fertilization，soil nutrient management and high-quality fruit and vegetable production in the fruit and vegetable base of Raoyang County.

Key words Fruit and vegetable base; Soil quality; Fuzzy evaluation method; Comprehensive quality index method;Raoyang County，Hebei Province

基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目（2019YFC1805201）。

作者簡介 尉嵐（1993—），女，甘肅天水人，碩士研究生，研究方向：退化土壤綜合評價與修復(fù)。*通信作者，研究員，博士，博士生導(dǎo)師，從事污染土壤修復(fù)與資源化利用研究。

收稿日期 2022-05-18

30年來，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，從2011年開始，我國蔬菜作物已經(jīng)成為第一大農(nóng)產(chǎn)品，其產(chǎn)量已經(jīng)超過糧食作物產(chǎn)量［1］。其中，至少有32.3%的蔬菜種植是設(shè)施蔬菜［2］。饒陽縣是一個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大縣，設(shè)施農(nóng)業(yè)是饒陽縣農(nóng)民致富的主要支柱產(chǎn)業(yè)。目前，饒陽部分地區(qū)將大量果園改為蔬菜種植地，以期得到更大的經(jīng)濟(jì)效益。但土地利用方式的改變勢必會影響土壤養(yǎng)分和健康狀況［3］。因此，果園改造為蔬菜基地對土壤質(zhì)量造成的影響需進(jìn)一步研究。

土壤酸堿度是反映土壤質(zhì)量的重要理化指標(biāo)，土壤酸化造成土壤養(yǎng)分的缺乏，同時會增強(qiáng)重金屬的活性，從而降低土壤微生物活性，使作物減產(chǎn)，比如隨著土壤變得越來越酸性（pH<5.5），關(guān)鍵的植物養(yǎng)分（如磷）的生物有效性降低，而植物毒性元素（主要是Al3+）的生物有效性增加［4-5］。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)尤其容易受到土壤/水鹽漬化的影響，因為大多數(shù)作物（和牲畜）對鹽漬化的增加相對敏感。因此，耕地土壤和/或水資源的鹽漬化是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)普遍存在的非生物鹽脅迫失調(diào)的主要驅(qū)動力。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的鹽脅迫會引起許多初級（滲透/水分脅迫）或次級（營養(yǎng)/激素失衡、毒性、氧化應(yīng)激）失調(diào)，從而導(dǎo)致食物、飼料和纖維的數(shù)量和質(zhì)量受損［6］。Fan等［7］以陜西省一個多年果品生產(chǎn)縣區(qū)96個塑料棚果園為研究對象，研究了長期設(shè)施農(nóng)業(yè)對土壤鹽漬化的影響，綜合分析設(shè)施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)土壤鹽分的剖面分布、時空分布和組成，發(fā)現(xiàn)與谷類土壤和天然土壤相比，設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤的土壤養(yǎng)分顯著增加，土壤pH顯著降低，土壤電導(dǎo)率顯著提高，土壤鹽分含量較高。作物生長需要養(yǎng)分，土壤肥力是衡量土壤供給作物生長過程中所需各種養(yǎng)分的能力，是土壤物理、化學(xué)和生物性指標(biāo)的而綜合表現(xiàn)，其高低是土壤、植物和植物生長環(huán)境相互協(xié)調(diào)的結(jié)果［8］。

Zhao等［9］以棗園土壤為研究對象，以土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效鉀、速效磷、鹽分和土壤pH為土壤肥力評價因子，利用經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)、地統(tǒng)計學(xué)和改良的內(nèi)梅羅指數(shù)對土壤肥力進(jìn)行綜合評價，結(jié)果表明，pH均值為8.89，為堿性；有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、pH和速效鉀的變異系數(shù)較低，其他（總磷、速效磷和鹽度）變化適中。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮是土壤肥力的主要限制因子。土壤指數(shù)和磷的空間分布格局復(fù)雜，田間尺度上不具有斑塊分布規(guī)律。土壤重金屬污染作為土壤環(huán)境問題之一，危害性日益突出，土壤中的重金屬可以通過食物鏈影響人類健康［10］。Chen等［11］以北京市8個區(qū)432個土壤為研究對象，采用改進(jìn)的層次分析法（AHP）和綜合質(zhì)量影響指數(shù)（IICQ）綜合評價Pb、As和Cd污染對農(nóng)田土壤環(huán)境的影響，結(jié)果表明，研究區(qū)土壤重金屬污染綜合指數(shù)平均為0.231 7，處于輕微污染水平；土壤和農(nóng)產(chǎn)品的IICQ均在0 ～ 1，說明土壤沒有出現(xiàn)明顯的重金屬污染。雖然設(shè)施農(nóng)業(yè)的土壤環(huán)境評價已有相關(guān)研究，但多集中于單一的評價，缺乏多角度的質(zhì)量評價。筆者以饒陽縣果蔬基地為研究對象，評價果蔬基地土壤鹽堿度、土壤肥力、土壤重金屬現(xiàn)狀，分析果園改造為蔬菜基地對土壤質(zhì)量造成的影響，以期為饒陽縣果蔬基地土地的合理利用、合理施肥、土壤養(yǎng)分管理及優(yōu)質(zhì)果蔬生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況 饒陽縣隸屬于河北省衡水市，位于河北平原中部滹沱河畔，黑龍港流域低平原旱作區(qū)，地理位置為115°33′～115°51′E、38°04′～38°21′N。全縣地勢平坦，以種植業(yè)為主，2011 年該縣總耕地面積37 623 hm2，占該縣土地總面積的 65.74%。土壤類型主要是潮土，下分典型潮土、脫潮土和鹽化潮土3個亞類，共占全縣土壤總面積的99.83%。饒陽地處華北平原中部，是國家級生態(tài)示范區(qū)，地形平坦、雨熱同期、土壤肥沃、四季分明，氣候資源比較豐富，光、熱、水配合適宜，有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是我國重要的蔬菜和水果基地，其中設(shè)施蔬菜近2萬hm2，占蔬菜種植面積的78%，年產(chǎn)番茄、黃瓜、茄子、豆角、萵筍等設(shè)施鮮菜180萬t，年產(chǎn)甜瓜、葡萄等設(shè)施果品30萬t，年產(chǎn)值18.5億元，占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的42.5%，是京津冀及雄安新區(qū)重要的“菜籃子”。由于種植蔬菜利潤較高，近幾年有大量果園改為設(shè)施蔬菜。

1.2 土壤樣品的采集過程 饒陽果蔬基地的12個采樣點，包括種植2年、4年和8年的桃園，種植5年和24年的蘋果園，種植20年和60年的梨園，種植2年、4年和15年的葡萄園以及由果園改變成的茄子、豆角等設(shè)施蔬菜大棚，按照 “S”路線選擇代表性地塊，在每個地塊均勻隨機(jī)確定 15 ～ 20 個點，并采集 0～20 cm 耕層土樣混勻，帶回實驗室風(fēng)干、磨碎，過 1.00和 0.25 mm 篩。根據(jù)《耕地質(zhì)量等級》（GB/T 33469—2016）國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，選擇有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮作為土壤肥力評價指標(biāo)；土壤鹽堿特征用pH、全鹽量、電導(dǎo)率進(jìn)行評價；根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量》（GB 15618—2018）國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，以Ni、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn、As和Hg作為重金屬評價指標(biāo)。

1.3 土壤樣品測定指標(biāo)及測定方法 土壤 pH 采用 pH 計（PHS-3C）測定；全鹽量采用重量法測定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定；有效磷采用碳酸氫鈉法進(jìn)行測定；速效鉀采用醋酸銨-火焰光度計法測定；全氮采用重鉻酸鉀-硫酸消化法測定。土壤電導(dǎo)率采用電極法測定。

利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定 Ni 和 Cr 元素的含量［12］；利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）測定 Cd、Cu、Pb 和Zn 元素的含量［13］；利用原子熒光光譜法（AFS）測定 As 和 Hg 元素的含量［14］。

1.4 鹽堿特征評價 土壤鹽堿特征分級標(biāo)準(zhǔn)見表 1。

1.5 土壤肥力評價

1.5.1 評價體系的建立。土壤養(yǎng)分和地理環(huán)境共同決定了土壤肥力的高低。該研究區(qū)地理位置、光、熱、水、土等條件都相差不大，以地區(qū)土壤特點為基礎(chǔ)，確定土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮為評價指標(biāo)。

1.5.2 評價指標(biāo)隸屬度函數(shù)的確立。隸屬度函數(shù)是評價指標(biāo)與作物生長關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮的含量越高，作物生長狀態(tài)越好，但是其達(dá)到一定值后，作物生長就趨于穩(wěn)定。所以該研究選取“S”型隸屬度函數(shù)，其表達(dá)式如公式（1），x為土壤養(yǎng)分指標(biāo)的數(shù)值，x1和x2為曲線的2個轉(zhuǎn)折點，其曲線圖見圖1，指標(biāo)轉(zhuǎn)折點見表2。

f（x）=1.0x≥x2

0.9（x-x1）/（x2-x1）+0.1x1≤x<x2

0.1x<x1（1）

1.5.3 參評指標(biāo)權(quán)重的確定。各參評指標(biāo)對土壤肥力的貢獻(xiàn)率不同，且各參評指標(biāo)的量綱不一，需要確定其權(quán)重。該研究采用相關(guān)系數(shù)法確定權(quán)重。

1.5.4 綜合評價指數(shù)的計算和肥力分級標(biāo)準(zhǔn)。各因子的隸屬度是［0.1，1.0］，土壤肥力綜合質(zhì)量指數(shù)（IFI）的范圍也在這個區(qū)間，其計算結(jié)果越接近于1，說明土壤肥力越高。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《耕地質(zhì)量等級》（GB/T 33469—2016），結(jié)合實際，將土壤肥力劃分為3個等級。IFI的計算表達(dá)式如下：

IFI=（wiNi）（2）

式中：wi為第i個指標(biāo)的權(quán)重；Ni為第i個指標(biāo)的隸屬度。IFI分級標(biāo)準(zhǔn)為IFI≥0.5，Ⅰ 級；0.3≤IFI<0.5，Ⅱ 級；IFI<0.3，Ⅲ 級［18］。

1.6 土壤重金屬評價

（1）土壤相對影響當(dāng)量（RIE）［19］：

RIE=［Ni=1（Pssi）1/n］/N=［Ni=1（Ci/Cti）1/n］/N

（3）

式中：N是測定元素的數(shù)量;n是元素i的穩(wěn)定氧化數(shù)（As 5、Cd 2、Cr 3、Cu 2、Hg 2、Ni 2、Pb 2、Zn 2）［19-20］;Pssi是土壤元素i污染指數(shù);Ci為元素i的檢測濃度;Cti為元素i的土壤環(huán)境質(zhì)量閾值。中國農(nóng)業(yè)用地中 As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb 和 Zn 的閾值分別為40、0.3、150、50、1.3、60、70和200 mg/kg（pH<5.5 ），40、0.3、150、50、1.8、70、90 和 200 mg/kg （5.5≤pH<6.5），30、0.3、200、100、2.4、100、120 和 250 mg/kg （6.5≤pH<7.5），25、0.6、250、100、3.4、190、170 和 300 mg/kg（pH≥7.5）。

（2）土壤元素測定濃度偏離背景值程度（DDDB）、土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值程度（DDSB）：

DDDB=Ni=1（Psbi）1/n/N=Ni=1（Ci/Cbi）1/n/N（4）

DDSB=Ni=1（Cti/Cbi）1/n（5）

式中：Psbi是元素i的檢測濃度超出背景值的程度；Cbi是元素i的背景值；其他符號與公式（3）中的符號對應(yīng)。研究區(qū) As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb 和 Zn 的背景值分別為9.500 0、0.150 0、62.210 0、22.950 0、0.037 7、28.060 0、22.560 0和69.630 0 mg/kg。

（3）土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)（IICQs）：

IICQs=X（1+RIE）+Y（DDDB）/DDSB（6）

式中：IICQs表示土壤的IICQ；X、Y分別為土壤測量值超過標(biāo)準(zhǔn)值和背景值的數(shù)目。根據(jù)公式（6），如果Y=0，則X=0，因而IICQs=0，此時為背景狀況；如果Y≥1，而X＝0，0＜IICQs＜1，此時屬侵襲與累積狀況（未超標(biāo)），其數(shù)值大小表示偏離背景值的相對程度；如果土壤已經(jīng)有元素超過評價參比值，即X≥1，則IICQs＞1，此時若所使用的評價參比值為特定研究區(qū)土壤污染起始值，則可不考慮農(nóng)產(chǎn)品狀況，直接判定土壤為污染（超標(biāo)）狀況；如果土壤評價參比值為非污染起始值，需要結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量狀況一并考慮［19］。

1.7 數(shù)據(jù)處理 此次采樣點均設(shè)置3個重復(fù)，最終數(shù)據(jù)表達(dá)為平均值。采用Excel 2010和SPSS 22.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性和相關(guān)性統(tǒng)計分析。采用鄧肯新復(fù)檢驗法對不同土地利用和年限的土壤基本指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，當(dāng)P＜0.05 時視為顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤鹽堿性 由表3可知，研究區(qū)土壤 pH 在 8.25～9.18，平均值為 8.78，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.32，變異系數(shù)（CV）為4%。在土壤學(xué)研究中，通常變異系數(shù) CV≤10%為弱變異，10%<CV<100%為中等變異，CV≥100%為強(qiáng)變異，表明饒陽市果蔬基地土壤 pH 差異不明顯。各果蔬基地相比，葡萄4年種植地的土壤pH最高（9.18），葡萄2年種植地的土壤pH最低（8.25）。根據(jù)土壤分級標(biāo)準(zhǔn)（表1）對該研究區(qū)土壤 pH 進(jìn)行頻數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)土壤 pH 為堿性的果園最多，占 75.00%；其余為弱堿性，占 25.00%。因此，饒陽縣果蔬基地土壤整體偏堿性。

由表3可知，研究區(qū)土壤電導(dǎo)率在0.79～2.95 mS/cm，平均值是1.47 mS/cm，標(biāo)準(zhǔn)差是0.60 mS/cm，變異系數(shù)是41%。其中茄子種植地的電導(dǎo)率最高，為2.95 mS/cm，桃樹2年種植地的電導(dǎo)率最低，為0.79 mS/cm。根據(jù)土壤分級標(biāo)準(zhǔn)（表1），83.33%的土壤電導(dǎo)率正常，處于0.4～2.0 mS/cm，16.67%的土壤電導(dǎo)率偏高，大于2.0 mS/cm，這表明研究區(qū)域大部分土壤含鹽量基本正常。

由表3可知，研究區(qū)土壤全鹽量在 0.26～0.86 g/kg，平均值為0.44 g/kg，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.18 g/kg，變異系數(shù)為42%，說明饒陽縣果蔬基地土壤全鹽量屬中等變異。各果蔬基地相比，茄子種植地的土壤全鹽量最高，為0.86 g/kg；葡萄4年種植地的土壤全鹽量最低，為0.26 g/kg。根據(jù)土壤分級標(biāo)準(zhǔn)（表1），發(fā)現(xiàn)土壤為弱鹽漬土的樣地最多，占 58.33%；土壤為中鹽漬土的樣地占33.33%，其余為非鹽漬土，占 8.34%。因此，饒陽縣果蔬基地土壤整體屬鹽漬土，并且以弱鹽漬土居多。

2.2 土壤養(yǎng)分狀況

2.2.1 土壤主要養(yǎng)分指標(biāo)分析。此次采集的土壤樣品中主要養(yǎng)分指標(biāo)的含量如表4所示。從表4可以看出，饒陽果蔬基地土壤有機(jī)質(zhì)含量為7.31～15.69 g/kg，平均為11.48 g/kg，堿解氮、有效磷平均含量分別為52.47和57.12 mg/kg，均低于60.00 mg/kg，按照全國第二次土壤普查肥力分級標(biāo)準(zhǔn)，所調(diào)查土壤肥力養(yǎng)分總體屬于缺乏狀態(tài)。通過比較發(fā)現(xiàn)，果園土壤有機(jī)質(zhì)及主要養(yǎng)分含量整體上高于設(shè)施蔬菜大棚土壤。由此可見，果園改為設(shè)施大棚蔬菜種植會大大降低土壤有機(jī)質(zhì)含量，不利于土壤地力的提升。

2.2.2 土壤肥力指數(shù)評價。由土壤肥力指標(biāo)“S”型隸屬度函數(shù)的轉(zhuǎn)折點閾值（表2）可以計算出不同養(yǎng)分指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度，并求得IFI，結(jié)果顯示（表5～6），在饒陽果蔬基地的12個樣點中，有5個樣點的IFI大于0.50，大部分地區(qū)的土壤肥力處于中上水平。此外，對比果園土壤和改為蔬菜種植基地的土壤發(fā)現(xiàn)，果園的土壤肥力整體上高于蔬菜基地。因此，將果園改為蔬菜基地不利于土壤肥力的發(fā)展。

通過隸屬度平均值繪制出各指標(biāo)隸屬度的雷達(dá)圖（圖2）。結(jié)果顯示，速效鉀隸屬度最高，其次為有機(jī)質(zhì)、有效磷、全氮，堿解氮隸屬度最低。該研究區(qū)堿解氮和全氮含量普遍較低，潛在供氮能力較差，有效磷含量較高，表明該地區(qū)作物的生長受到氮限制而不是磷限制。由圖2可知，研究區(qū)綜合肥力指數(shù)五邊形明顯偏向下方，表明影響研究區(qū)土壤肥力質(zhì)量的因子是堿解氮、全氮、有機(jī)質(zhì)；且五邊形的面積比各指標(biāo)處在最佳狀態(tài)的正五邊形面積明顯要小，說明研究區(qū)整體的土壤肥力質(zhì)量不高。研究區(qū)綜合肥力指數(shù)（IFI）為0.49，土壤肥力等級處于中等水平。

2.3 土壤重金屬污染評價 采用綜合質(zhì)量影響指數(shù)評價法分析土壤中重金屬元素的富集情況時，首先要確定基線濃度，選擇河北省的自然背景值作為該區(qū)土壤的地球化學(xué)背景，并設(shè)定pH＞7.5的水田為農(nóng)用地土壤污染篩選值的限值，討論土壤中重金屬的污染情況。從不同采樣點土壤中主要重金屬含量（表7）可看出，研究區(qū)土壤環(huán)境中各重金屬元素的變異系數(shù)差別較大，變異系數(shù)最大的是 Hg，變異系數(shù)為34.27%，Ni的變異系數(shù)最小，為9.85%。8種重金屬的變異系數(shù)由小到大依次為Ni、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Cd、Hg，其中Ni為弱變異，Cu、Pb、Zn、As、Cr、Cd、Hg為中等變異，8種重金屬元素的變異系數(shù)均較低，說明人為活動并未向該區(qū)域輸入大量的重金屬。從含量上來看，研究區(qū)域的重金屬主要為Zn、Cr、Cu、Ni、Pb。對比河北省環(huán)境背景值發(fā)現(xiàn)，目前在研究區(qū)Cd、Cu、Zn這3種元素在土壤中已開始累積。

饒陽縣土壤重金屬元素的含量存在較大差異，與河北省環(huán)境背景值相比，Pb、Cu、Zn、Hg在土壤中均有不同程度的累積，累積的采樣點占總采樣點的比例分別為41.67%、91.67%、66.67%、25.00%，Cd的所有采樣點全部都有累積，初步判斷其累積范圍較大；另外As、Cr、Ni的12個監(jiān)測點都沒有出現(xiàn)累積現(xiàn)象。由此可知，重金屬已在當(dāng)?shù)赝寥乐虚_始累積，大部分采樣點的各元素超過當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸担枰鹬匾暋?/p>

土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)評價的計算結(jié)果（表8）顯示，該研究區(qū)域中的12個采樣點均未出現(xiàn)污染超標(biāo)情況，各個采樣點土壤的所有重金屬指標(biāo)均未超過標(biāo)準(zhǔn)值。但12個采樣點皆呈現(xiàn)不同程度的重金屬累積狀況，主要表現(xiàn)在不同采樣點的不同重金屬指標(biāo)超出了河北省的自然背景值。此外，比較不同年限的果樹種植地發(fā)現(xiàn)，土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)（IICQs）隨著種植年限的提高而呈現(xiàn)出上下波動的趨勢，表明饒陽縣的設(shè)施農(nóng)業(yè)并未造成土壤的重金屬污染。

3 結(jié)論與討論

饒陽縣果蔬基地土壤以弱鹽漬土居多，并且pH偏高，整體偏堿性。在土壤的同一層出現(xiàn)了堿化現(xiàn)象和鹽化現(xiàn)象，因此土壤的鹽化過程和堿化過程關(guān)系密切［21］。土壤pH高的主要原因是堿性物質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)［22］。有研究表明，堿化土的重要特征是在土壤溶液中存在大量的水溶性鹽類，如Na2CO3、NaHCO3等，其交換性Na+會水解發(fā)生強(qiáng)堿反應(yīng)導(dǎo)致土壤堿化，因而鹽化和堿化常常同時發(fā)生［23］。

從該研究結(jié)果來看，饒陽縣果蔬基地土壤的主要限制因子為堿解氮、全氮和有機(jī)質(zhì)。相似的結(jié)果出現(xiàn)在我國東北黑土糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)田［24］。堿解氮和全氮的含量在該研究區(qū)中較低，有效磷含量較高，表明饒陽縣果蔬基地作物的生長主要受到氮的限制而非磷的限制。土壤肥力的高低在很大程度上受有機(jī)質(zhì)的影響，土壤中有機(jī)質(zhì)包含了95%的氮素，該研究區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量較低，可能導(dǎo)致作物生長所能獲取的養(yǎng)分有限［25］。有機(jī)質(zhì)含量低可能與土壤中的大團(tuán)聚體以及土壤黏粒有關(guān)，土壤黏粒是表征土壤物理性狀的重要指標(biāo)，其含量越高，越有利于土壤有機(jī)碳的吸附和固持［26］。此外，在長期種植后，土壤速效鉀含量明顯下降。速效鉀含量下降可能與長期不施鉀肥有關(guān)。鉀肥欠缺，土壤的鉀庫釋放鉀的能力變小，土壤對鉀的依附性增強(qiáng)，供鉀能力降低，造成氮、磷、鉀比例嚴(yán)重失調(diào)［27］。果園改為設(shè)施大棚蔬菜種植明顯降低了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，建議通過合理施肥及灌溉方式，并適當(dāng)采取輪作方式，提升蔬菜大棚土壤質(zhì)量，為果蔬農(nóng)產(chǎn)品安全提供保障。

研究表明，有效磷含量大于20.00 mg/kg時，作物便能從土壤中獲取充足的磷。研究區(qū)所有樣點中的土壤有效磷含量皆大于20.00 mg/kg，作物的生長過程中受到磷的限制較小。另外，長期的種植對土壤的肥力狀況有明顯的負(fù)面影響，合理施肥是維持土壤肥力穩(wěn)定以及植物良好生長的關(guān)鍵手段。

重金屬的特點是持久性、累積性和循環(huán)性，農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染對食品安全和人體健康構(gòu)成直接威脅，并可通過各種途徑對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成一定風(fēng)險［28-29］。在該研究區(qū)域中，重金屬主要為Zn、Cr、Cu、Ni、Pb。對比河北省環(huán)境背景值發(fā)現(xiàn)，目前在研究區(qū)Cd、Cu、Zn這3種元素在土壤中已開始累積。土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)評價的計算結(jié)果顯示，該研究區(qū)域中的12個采樣點均未出現(xiàn)污染超標(biāo)情況，但皆呈現(xiàn)不同程度的重金屬累積狀況。此外，比較不同年限的果樹種植地發(fā)現(xiàn)，土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)（IICQs）隨著種植年限的提高而呈現(xiàn)出上下波動的趨勢，表明饒陽縣的設(shè)施農(nóng)業(yè)并未造成土壤的重金屬污染。但值得注意的是，大部分采樣點都有不同數(shù)目的重金屬含量超過當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸担刹扇『侠硎┓适侄芜M(jìn)行控制。研究表明，畜禽糞便農(nóng)用在改善土壤養(yǎng)分的同時也會導(dǎo)致重金屬在土壤中積累［30-31］，并且化肥中的K+、SO42-、Cl-等離子可活化土壤中的重金屬離子，提高其生物有效性［32］。綜上，施肥能從不同角度調(diào)控土壤重金屬積累及生物有效性，因此，合理施用有機(jī)肥及化肥可緩解重金屬對農(nóng)作物的不利影響。

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