保護地土壤環境問題與調控措施

李天亮

摘 要 保護地內的土壤處于相對封閉的環境中，其內部透氣性、團粒結構、養分傳遞與大田不同，尤其是多年不受自然降水的淋洗與陽光直射，造成多種土壤障礙。對保護地土壤的特點與問題加以分析，提出若干改良土壤的調控措施。

關鍵詞 保護地；設施土壤；環境調控

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）12--02

保護地栽培是一種高效集約化的農業生產方式，設施內部封閉環境高溫、高蒸發、施肥量大，復種指數較高，以致造成設施內土壤結構破壞，鹽漬化、酸化，出現明顯土壤障礙。隨著使用年限增加，還會出現病原菌積累，蟲害加重等一系列問題。

1 設施內土壤存在的問題

1.1 土壤物理性狀

保護地設施內部環境相對封閉，土壤結構優于大田土壤。空氣高溫干燥，土壤水分蒸發迅速，在深度20～25 cm耕層的土壤中，水分運動方向由下至上沿著土壤毛管孔隙向地表運動。隨著使用年限的增加，耕層土壤團粒結構逐漸破壞，非活性孔隙占比降低，土壤持水性增強，但透氣透水性變差，物理性狀惡化，土壤板結，成為阻礙作物高產的問題之一。

1.2 土壤化學性質

作為衡量土壤化學環境質量的重要指標，土壤pH的變化直接影響作物長勢，在耕層較淺的保護地更為明顯。

1.2.1 土壤pH作用分析

土壤pH會影響土壤膠體的性質和土壤微生物的活性，它們完成了土壤中各種成分的遷移與轉化。氮元素在pH<6時，有效性降低是因為固氮菌活性受土壤pH抑制；當pH>8時，是硝化作用受抑制；磷元素在pH<6.5或>7.5時易被土壤膠體固定，降低有效性；pH高于8.5時，鈣鎂離子易被土壤膠體固定；一些微量元素在微酸性土壤中可溶性好而提高有效性。

1.2.2 土壤酸化對作物的危害與表現

土壤酸化嚴重會導致養分有效性降低，不易被作物吸收；促使金屬離子溶入土壤溶液，毒害作物；破壞土壤結構，加重土壤板結；一般土壤微生物在pH6.5～7.5時活性最高，超出這個范圍會抑制微生物活性，從而降低氮的轉化與利用。土壤酸化對于農作物有著較大的影響，很容易導致植物根系出現死亡或者是破壞根系中的生理功能，表現為作物根系發育困難形成小老苗，易感病、產量低。

1.2.3 導致土壤酸化的主要原因

從目前的情況來看，設施內土壤酸化是一種較為普遍的現象。導致這種情況發生的主要原因就是氮肥使用過多而造成的。現如今，很多農作物還施有含氮量較高的雞糞、肥餅等，這種肥料都含有較高的氮元素；在高溫環境中有機質迅速轉化為有機酸與腐植酸，加之無自然降水淋溶而不斷積累，最終導致土壤出現酸化。

1.3 土壤次生鹽漬化

保護地土壤次生鹽漬化主要表現為鹽分表聚，很多時候在設施土壤的表層會有一層白霜或者是斑塊狀鹽結皮。

1.3.1 鹽分對作物影響分析

土壤鹽分含量對作物生長會產生影響，通過水分吸收、離子交換、養分與能量平衡等渠道表現出來。當土壤含鹽量上升時，滲透勢上升，使作物根系吸水困難，甚至根系脫水。尤其在設施內高溫環境中表現明顯；作物吸收微量元素失衡，過多吸收單一元素，而排斥其他元素，造成單鹽毒害；微生物活性降低，酶的活性受抑制，酰胺與銨態氮肥中的氮素更易揮發；高鹽分會降低氮元素有效性，不易被根系所吸收，降低作物體內能量的積累和轉化，作物生長受抑制。

1.3.2 保護地土壤鹽漬化的危害

土壤含鹽量過高時，一般都在作物的長勢上得到體現。通過觀察可以發現，作物受鹽害，根系發育能力下降，植株矮小，發育遲緩，嚴重時作物倒伏、枯萎甚至絕收；鹽漬土還會造成植株抗性下降，易發生病蟲害；鹽漬土具有更高的導電率，與一般的露地土壤相比，鹽分較高的鹽漬土導電率是一般土壤的8倍左右；亞硝酸鹽數量設施內高于設施外；鹽漬土會使土壤微生物活動受抑制，菌群數量減少。

1.3.3 造成土壤積鹽主要原因

據有關數據結果顯示，造成保護地土壤鹽漬化的是人為因素，其中主要的原因就是因為設施本身就是一個封閉的環境，受自然影響較小。土壤中的鹽分在沒有雨水沖刷的前提下會大量地沉積下來，而土壤內部的水會隨著蒸汽的蒸發逐漸的散發到土壤的表層。因為鹽隨水走，所以土壤表層的鹽分濃度往往較大。

1.4 保護地土壤中病原菌積累病害加重

設施內土壤生態環境很容易出現病原菌聚集的情況。因為設施連作栽培往往存在種植次數多，土壤休息時間短的情況，這樣就容易促進土壤中一些病原菌的繁殖和生長。即使在較為寒冷的環境下也可以給一些病原菌提供越冬的場所。

2 保護地土壤環境的調控措施

2.1 改善土壤物理性狀

目前，效果較好的改良方法是向土壤中施入微生物菌肥，微生物能夠轉化土壤中的污染物，調節養分平衡，固氮、硝化，釋放土壤膠體中固定的磷、鉀以及微量元素，改良土壤的團粒結構。另外，可以增加施用有機肥的方式改善土壤透水透氣性。有機肥可以緩慢的將肥效釋放到土壤中，這樣會有助于提升土壤中微生物的生長；能促進土壤固定營養元素的釋放，進而增加土壤的營養成分。這樣對農作物的生長具有十分重要的意義。同時，有機肥能明顯提高土壤總孔隙度，降低土壤容重。

2.2 改良酸化土壤

改良酸化土壤不能僅憑單一措施，需要綜合治理。一般情況下應該選擇使用堿性含鉀肥料來調節土壤內部的pH值，如施用草木灰；合理施用有機肥，配合不同作物輪作，土壤中有機質對土壤pH變化有明顯的緩沖效果[1]，土壤不易酸化；施入生石灰直接干預土壤pH， pH<6說明土壤偏酸性，每667 m2均勻施用生石灰30 kg左右，黏土則需50 kg左右，然后深翻旋耕，使生石灰與土壤充分混合。

2.3 防治鹽漬土

鹽漬土對于植物有著較大的危害，為了保證植物能夠正常的生長就需要控制土壤內部鹽分的含量。一般情況下，控制土壤內部含量的主要方式有科學施肥、灌水洗鹽、生物除鹽及換土換鹽等，其中運用較多的就是換土除鹽，定期更換土壤可以保證耕層鹽分處于一種平衡狀態。此外，針對耕層表面因N03-積累造成的鹽漬土使用碳調節劑[2]，可以明顯降低土壤溶液中的硝酸根濃度。

2.4 消除土壤中病原菌

效果較好的土壤消毒方法主要有2種：藥劑消毒和高溫消毒。常用的高溫悶棚消毒是一種高效消毒方法，在夏季倒茬期間封閉設施利用陽光照射使內部氣溫與土溫迅速升高，利用高溫進行殺毒，做法是先施入適量的有機肥，翻地整平做畦，灌水至飽和，土壤上覆蓋塑料膜，封閉設施，在陽光充足的情況下悶棚10～15 d。設施內溫度可升至60～70 ℃，高溫可殺滅多種病原菌。

參考文獻

[1]鄧玉龍，張乃明.設施土壤pH值與有機質特征演變研究[J].生態環境，2006，15（2）：367-370.

[2]杜巖.設施土壤次生鹽漬化危害及解決途徑研究[D].揚州：揚州大學，2014.

（責任編輯：劉昀）