303 中國土壤與肥料 2021 5 耕地是重要的農(nóng)業(yè)資源和生產(chǎn)要素 是糧食生 產(chǎn)的 命根子 新形勢下將國家糧食安全戰(zhàn)略落 實好 把飯碗牢牢掌握在中國人自己的手上 出路 在科技 動力在政策 但根本還在耕地 首先 環(huán) 渤海設施退化土壤治理是國家沿海發(fā)展戰(zhàn)略的需 要 環(huán)渤海經(jīng)濟圈 重要區(qū)域是我國東部沿海地區(qū) 土地墾殖率最高的地區(qū)和全國耕地高度集中的地區(qū) 之一 土壤耕地治理是全國菜籃子的重要保障 其 次 環(huán)渤海設施退化土壤治理是保障國家農(nóng)產(chǎn)品供 給的需要 設施蔬菜占全國設施蔬菜面積的 41 3 占全國蔬菜的 80 土壤退化直接威脅到設施蔬菜 質量和數(shù)量安全 通過退化土壤治理保障農(nóng)產(chǎn)品安 全 再次 環(huán)渤海設施退化土壤治理是實現(xiàn)土壤可 持續(xù)利用的需要 設施蔬菜土壤處于高蒸發(fā) 高溫 高濕 無雨水淋溶的環(huán)境 土壤易出現(xiàn)板結 次生 鹽漬化和酸化等連作障礙 所以亟待解決這些障礙 提升地力 最后 環(huán)渤海設施退化土壤治理是促進 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的迫切需要 化肥農(nóng)藥投入過量 打 破了土壤原有穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng) 土壤生物多樣性 養(yǎng)分維持 碳儲存 緩沖性 水凈化與水分調(diào)節(jié)等 生態(tài)功能退化 1 2 此外 地下水硝酸鹽含量和設 施土壤采用有機肥雞糞和豬糞 重金屬和激素 抗 生素超標 嚴重影響綠色蔬菜生產(chǎn) 因此退化土壤 亟待治理 3 環(huán)渤海區(qū)域是我國設施蔬菜重點發(fā)展 的區(qū)域之一 設施蔬菜面積占全國設施蔬菜面積的 57 2 4 是國家重要的菜籃子 為保障國家蔬菜 供給發(fā)揮重要作用 當前 環(huán)渤海區(qū)域設施蔬菜土壤連作現(xiàn)象嚴 重 出現(xiàn)土傳病害 板結 次生鹽漬化 酸化和重 金屬超標等障礙問題 導致設施蔬菜土壤質量下 降 影響了蔬菜綜合生產(chǎn)能力的提升和綠色可持續(xù) 發(fā)展 本文通過對實施設施蔬菜土壤質量保護與提 升行動進行剖析 針對環(huán)渤海地區(qū)設施農(nóng)業(yè)狀況進 行概述 總結了設施土壤存在的主要問題及原因 提出不同設施類型和障礙類型采取的技術措施和改 良模式以及設施蔬菜土壤健康發(fā)展對策 為設施土 壤治理的重要性和設施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供區(qū)域技 術支持 5 1 環(huán)渤海地區(qū)設施農(nóng)業(yè)發(fā)展概況 1 1 環(huán)渤海地區(qū)概述 環(huán)渤海地區(qū) 或是 環(huán)渤海經(jīng)濟圈 其處 doi 10 11838 sfsc 1673 6257 20390 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜土壤障礙與治理措施 魏 丹 1 2 李 艷 1 2 秦程程 2 金 梁 1 丁建莉 1 楊 帆 3 崔 勇 3 李 濤 4 鄒洪濤 5 王麗英 6 1 北京市農(nóng)林科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所 北京 100097 2 東北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 黑龍江 哈爾濱 150030 3 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質量監(jiān)測保護中心 北京 100125 4 山東省土壤肥料總站 山東 濟南 250013 5 沈陽農(nóng)業(yè)大學土地與環(huán)境學院 遼寧 沈陽 110866 6 河北省農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境研究所 河北 石家莊 050051 摘 要 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜是中國北方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的 引擎 是我國設施農(nóng)業(yè)重點發(fā)展區(qū)域之一 近年來 隨著設施蔬菜種植年限的延長 來自農(nóng)業(yè)面源的土壤污染問題日趨嚴重 基于環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜發(fā)展現(xiàn)狀 分 析設施蔬菜土壤存在的次生鹽漬化 酸化 連作病蟲害 土壤板結 重金屬污染等障礙 并在已實施的改良技術 基礎上提出了新的治理措施和發(fā)展對策 關鍵詞 環(huán)渤海地區(qū) 設施蔬菜 土壤障礙 治理措施 發(fā)展對策 收稿日期 2020 07 06 錄用日期 2020 10 27 基金項目 北京市農(nóng)林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項 KJCX20190408 和 KJCX20200801 北京市農(nóng)林科學院青年科研基金 QNJJ202132 中國與聯(lián)合國開發(fā)計劃署項目 cpr 19 401 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質量檢 測保護中心設施農(nóng)業(yè)土壤連作障礙治理修復技術模式集成 作者簡介 魏丹 1965 女 黑龍江嫩江人 研究員 博士 主 要從事土壤肥料與植物營養(yǎng)方面的研究 E mail wd2087 同為通訊作者 304 中國土壤與肥料 2021 5 于東北亞經(jīng)濟區(qū)的中心地帶 是中國北部的黃金海 岸 包括遼東半島 山東半島 京津冀三省二市 與此同時 山西省及內(nèi)蒙古中部和東部盟市也有部 分包括在內(nèi) 分別約占全國國土面積的 13 31 和 全國總人口的 22 2 全國城市的四分之一主要是 由環(huán)渤海地區(qū)約 157 個城市構成的 6 中國北方最 重要的集政治 經(jīng)濟 文化 國際交往和外向型 多功能 密集的城市群落 是以京津兩個直轄市為 中心 大連 營口 秦皇島 唐山 東營 煙臺等沿 海開放城市為扇面 沈陽 呼和浩特 太原 石家 莊 濟南等省會城市為區(qū)域支點構成的 圖 1 7 圖 1 環(huán)渤海地區(qū)布局圖 環(huán)渤海灣地區(qū)位于暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū) 屬溫帶氣候類型 年平均降水量為 560 916 mm 平均氣溫 10 13 區(qū)域內(nèi)地帶性土壤以棕壤和 褐土為主 暗棕壤只在遼寧省有少量分布 此外 還有非地帶性土壤分布 如 潮土 鹽土 沼澤 土 水稻土 風沙土 草甸土等 圖 2 8 1 2 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜大棚發(fā)展概況 設施農(nóng)業(yè)是在環(huán)境相對可控條件下 采用工程 技術手段 進行動植物高效生產(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式 廣義的設施農(nóng)業(yè)包括設施栽培與設施養(yǎng)殖 狹義的 設施農(nóng)業(yè)主要是指設施栽培 包括設施蔬菜 花卉 等 設施農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性結構調(diào)整的一個重 要方向 也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段 目前設 施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速 已成為我國農(nóng)業(yè)中最具有活力的 新興產(chǎn)業(yè)之一 尤其是大棚設施栽培的發(fā)展 為菜 籃子工程建設起到了很大的作用 取得了顯著的社 會 經(jīng)濟和生態(tài)效益 9 圖 2 環(huán)渤海地區(qū)土壤分布圖 近年來 大棚設施栽培發(fā)展迅速 2016 年末 全國溫室占地面積 334 千 hm 2 大棚占地面積 981 千 hm 2 漁業(yè)養(yǎng)殖用房面積 7 6 千 hm 2 農(nóng)業(yè)設施 增長較快的主要是各類大棚 中小棚 溫室等 使 得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時空分布在一定程度上得到了改變 大部分地區(qū)一年四季都有新鮮瓜果蔬菜供應 人民 日益增長的多樣化需求得到了滿足 10 我國溫室 大棚等設施占地面積居世界第一 工廠化種養(yǎng)也呈 快速發(fā)展的態(tài)勢 環(huán)渤海地區(qū)土地開發(fā)歷史悠久 土地墾殖率 達 40 38 比東部沿海 11 個省 市 區(qū) 的平 均土地墾殖率 28 47 高 11 91 個百分點 耕 地分布集中 是我國東部沿海地區(qū)土地墾殖率最 高的地區(qū)和全國耕地高度集中的地區(qū)之一 根據(jù) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 2019 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示 表 1 環(huán)渤 海地區(qū) 京津冀 遼寧和山東 農(nóng)業(yè)設施 410 6 萬 個 設施面積為 46 6 萬 hm 2 占全國設施農(nóng)業(yè)數(shù) 量的 21 9 面積占全國面積的 29 0 其中日光 溫室面積占全國面積的 55 8 塑料大棚占全國 面積的 25 8 連棟溫室占全國面積的 15 0 設 施蔬菜播種面積占全國設施蔬菜總面積的 57 2 其中京津冀地區(qū)農(nóng)業(yè)設施 136 6 萬個 面積 13 5 305 中國土壤與肥料 2021 5 萬 hm 2 占環(huán)渤海地區(qū)總面積的 28 9 其中塑 料大棚 51 5 日光溫室 39 2 連棟溫室 1 5 遼寧設施農(nóng)業(yè) 83 9 萬個 面積 8 3 萬 hm 2 占環(huán)渤 海地區(qū)總面積的 17 7 其中塑料大棚 32 4 日光溫室 56 3 連棟溫室 1 9 山東設施農(nóng)業(yè) 190 1 萬個 面積 24 9 萬 hm 2 占環(huán)渤海地區(qū)總 面積的 53 4 其中塑料大棚 48 0 日光溫室 43 4 連棟溫室 0 6 11 1 3 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜土壤障礙概況 環(huán)渤海地區(qū)設施農(nóng)業(yè)高度集約 墾殖率高 各 地設施農(nóng)業(yè)普遍向規(guī)?；蛦我换l(fā)展 從而直接 導致設施土壤連作 板結 次生鹽漬化和酸化等障 礙的發(fā)生 設施蔬菜土壤障礙多發(fā)生在塑料大棚和 日光溫室 塑料大棚土壤退化多以質量下降為核 心 日光溫室土壤退化多以連作障礙和次生鹽漬化 為核心類型 環(huán)渤海地區(qū)設施農(nóng)業(yè)連作障礙占整個播種面積 的 21 土傳病害占 15 山東省病害核心區(qū)主要 是濟南 淄博市等 31 個縣 市 區(qū) 8 7 萬 hm 2 蔬 菜田 包括壽光市蔬菜日光溫室 遼寧省保護蔬菜 地 50 以上的栽培年限在 5 年以上 病害主要發(fā)生 在以蔬菜生產(chǎn)集中的沈陽 大連 鞍山等大城市周 邊以及錦州 阜新 朝陽 葫蘆島等遼西北保護地蔬 菜主產(chǎn)區(qū) 12 13 北京郊區(qū)保護地蔬菜根結線蟲危害 日益嚴重 地區(qū)間由于種植結構和氣候差異 使得 病蟲害發(fā)生明顯差異 2 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜土壤存在問題 通過對環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜種植情況進行系統(tǒng) 調(diào)研走訪后發(fā)現(xiàn) 設施蔬菜土壤經(jīng)常處于高溫 高 濕 高蒸發(fā) 無雨水淋溶的環(huán)境中 容易造成土壤 理化和生物學性狀惡化 影響設施蔬菜生產(chǎn)的可持 續(xù)發(fā)展 該地區(qū)設施蔬菜土壤主要存在次生鹽漬 化 酸化 連作病蟲害 土壤板結和重金屬超標等 問題 14 15 2 1 次生鹽漬化 設施農(nóng)業(yè)土壤易發(fā)生次生鹽漬化 土壤含鹽量 隨著種植年限的增加而增加 從而導致土壤理化性 狀變劣 次生鹽漬化的程度與設施條件有關 溫度 高 濕度大 缺乏排水洗鹽條件 環(huán)渤海地區(qū)不論 是全年性覆蓋或季節(jié)性覆蓋的大棚 溫室 土壤表 層都有不同程度的積鹽現(xiàn)象出現(xiàn) 通過走訪調(diào)查 總結造成設施土壤鹽漬化的原因主要包括 1 水 分蒸發(fā)強烈 長年覆蓋或季節(jié)性覆蓋改變了自然狀 態(tài)下土壤水分的運動方向 因設施棚室內(nèi)溫度較高 而蒸發(fā)量大 水分的運動方向總是由下向上移動 使深層水分不斷通過毛細管作用上移 溶解其中的 鹽分隨之移至土壤表層而聚積 2 灌溉方法不當 在設施蔬菜種植過程中 為了保證土壤濕度和溫 度 常采用 小水勤澆 的灌溉方式 導致土壤表 層鹽分滯留 3 施肥量大且不合理 設施蔬菜復 種指數(shù)高 施肥量大 施肥次數(shù)多 特別是氮肥的 施用 土壤易累積硝酸鹽和加劇次生鹽漬化 同時 出現(xiàn)土壤酸化的現(xiàn)象 設施蔬菜在種植過程中需施 用有機肥 但是過量施用未腐熟的有機肥料 會因 物料分解不徹底造成鹽分殘留 加重土壤鹽漬化 4 缺少雨水淋洗 覆蓋的溫室和大棚 沒有雨水 淋洗 設施栽培條件下土壤水分蒸發(fā)快 灌溉后向 下滲漏排水受阻 地表容易積鹽 另外 若經(jīng)常種 植不耐鹽的蔬菜 如豆類 黃瓜等 也會加重土壤 表 1 2019 年設施農(nóng)業(yè)狀況 省 市 總計 塑料大棚 日光溫室 連棟溫室 其他 個數(shù) 面積 hm 2 個數(shù) 面積 hm 2 個數(shù) 面積 hm 2 個數(shù) 面積 hm 2 個數(shù) 面積 hm 2 北京 225636 16120 7 103244 6745 3 119999 8592 3 1455 733 0 938 50 2 天津 113020 12528 6 48675 4805 6 61546 6752 4 642 48 9 2157 737 1 河北 1027791 105920 1 574148 57722 1 266709 37469 4 3531 992 6 183403 9736 0 遼寧 839184 82700 9 276251 26758 5 524417 46523 0 10131 1573 9 28385 7845 5 山東 1900656 248818 0 1001762 119415 2 567157 107732 4 4314 1565 4 327423 20104 9 渤海灣地區(qū) 4106287 466088 2 2004080 215446 7 1539828 207069 6 20073 5098 4 542306 38473 5 全國 18707490 1609756 6 13474080 834684 3 2741474 370941 1 162917 34056 8 2329019 370074 4 比例 21 9 29 0 14 9 25 8 56 2 55 8 12 3 15 0 23 3 10 4 306 中國土壤與肥料 2021 5 鹽漬化 16 17 2 2 酸化 設施農(nóng)業(yè)土壤酸化與次生鹽漬化多伴生 誘發(fā) 土壤酸化的主要因素包括施肥 特別是氮肥的過量 施入 灌溉 連作以及酸沉降等 1 長期單一施 用化肥 不同化肥種類對土壤酸化程度的影響不 同 總體上來說氮肥的影響最明顯 尤其是氯化銨 和硫酸銨 導致 pH 值下降引起土壤酸化 2 土 壤含氧量不足 設施內(nèi)氣流受限制 土壤含氧量下 降 根系及土壤微生物呼出的二氧化碳積累在土壤 中 與水結合形成碳酸 導致土壤中的 pH 值降低 3 灌溉次數(shù)較多 設施土壤灌水量過大會加劇 鈣 鎂離子的流失 這也是導致土壤酸化的一個主 要原因 2 3 連作病蟲害 為追求高效益 設施農(nóng)業(yè)復種指數(shù)高且單一 導致作物生長發(fā)育不良 產(chǎn)量降低 品質變劣等 現(xiàn)象 引起作物連作障礙的原因十分復雜 是作 物 土壤兩個系統(tǒng)內(nèi)部諸多因素綜合作用的表觀結 果 不同作物產(chǎn)生連作障礙的原因是不同的 主要 包 括 1 土壤養(yǎng)分失衡 設施栽培條件下 復種 指數(shù)高 產(chǎn)出量大 需要吸收和消耗的養(yǎng)分多 施 肥量大 導致土壤中各元素分布不均衡 據(jù)環(huán)渤海 地區(qū)的調(diào)查結果表明 設施土壤耕層土壤有機質 全氮 堿解氮 有效磷 有效銅 鐵 錳含量均 高于相鄰糧田 主要是大量施肥所致 18 而有效 鈣 鎂 硅 硼 較為虧缺 有效鉀和鋅有增有減 隨著耕種年限的增加 鉀和中微量元素處于虧缺狀 態(tài) 2 自毒效應 設施栽培中 作物根系分泌有 毒物質和殘枝落葉分解過程中產(chǎn)生的自毒物質 降 低了栽培作物的根系活性 抑制了根系生長 同時 抑制下茬作物的生長 作物殘茬在微生物的作用 下 在降解過程中可能會產(chǎn)生一些對同一種或同一 科作物生長不利的物質 或因作物殘體的病原菌 積累 從而成為作物連作障礙的重要因子 3 土 壤根結線蟲 設施栽培由于種植品種單一 作物 連作后 根系自毒產(chǎn)物增多 抵抗力下降 為根 結線蟲侵染提供了條件 客觀上促進了線蟲的發(fā)生 與發(fā)育 在高溫 干旱 沙性土壤中 大棚連作的 黃瓜 番茄上 根結線蟲的發(fā)生和危害相當嚴重 4 土壤微生物變化 土壤環(huán)境的變劣導致有益微 生物的生長受到抑制 而有害微生物大量繁殖 使 土壤微生物區(qū)系發(fā)生了很大變化 微生物和無機物 的自然平衡被破壞 造成肥料分解轉化過程受阻 土壤病菌和病害蔓延 同時 隨著連作年限和次數(shù) 的增多 細菌的種類和數(shù)量減少 而有害真菌的種 類和數(shù)量增加 寄生型長蠕孢菌大量滋生 作物病 害嚴重 19 20 如山東作為蔬菜基地常年以供應青 菜為主 長期單一品種大面積連作 極易造成連作 障礙 加重病蟲害的發(fā)生 主要是根腐病 枯萎病 的發(fā)生 尖孢鏈孢菌是根腐病的主要致病菌 同時 產(chǎn)生根結線蟲是蔬菜減產(chǎn)的主要原因 2 4 土壤板結 設施農(nóng)業(yè)環(huán)境相對封閉 土壤表層有機質含量 低 因種植過程中灌溉方式和耕作措施等外因作用使 土壤結構被破壞 造成土壤結構不良 而干燥后受內(nèi) 聚力作用使土面變硬 導致土壤板結的障礙 21 引 起設施蔬菜土壤板結的原因主要有 1 耕作措施 受限 設施大棚空間有限 只能利用傳統(tǒng)的耕作措 施進行整地 耕作過深 破壞了土壤團粒結構 剩 余養(yǎng)分被土壤固定 大量鹽分沉積 造成土壤板 結 耕作過淺 灌溉 容易使下層土壤堵塞孔隙 造成土壤表層結皮 2 有機肥嚴重不足 蔬菜秸 稈利用不合理 土壤有機物質補充不及時導致有機 質含量偏低 結構變差 影響微生物的活性 從而 影響土壤團粒結構的形成 造成土壤的酸堿性過大 或過小 導致土壤板結 3 塑料制品過多的投入 設施大棚中地膜清理不徹底 在設施土壤中無法 完全被分解 形成有害的塊狀物 造成土壤板結 4 長期單一地偏施化肥 農(nóng)家肥嚴重不足 重氮 輕磷鉀肥 土壤有機質下降 腐殖質不能得到及時 地補充 引起土壤板結和龜裂 5 有害物質的積 累 部分地方地下水和工業(yè)廢水及有毒物質含量 高 長期利用其灌溉使有毒物質積累過量引起表層 土壤板結 2 5 重金屬超標 為提高土壤質量 有機肥施用被人們所提倡 不合理的施肥方式和有機肥生產(chǎn)原料的處理不當 導致重金屬在土壤中滯留 大量積累后土壤重金 屬超標 同時導致蔬菜中重金屬富集現(xiàn)象的發(fā)生 降低蔬菜品質 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜土壤中砷 銅 鋅和鉻含量相對最高 通過對土壤檢測與 HJ T 333 2006 溫室蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質量評價標準 相 比 設施農(nóng)田土壤鎘含量超標最嚴重 其次是鉛和 汞 隨種植年限的延長 設施農(nóng)田土壤重金屬累積 明顯 且土壤重金屬的累積量隨土層加深呈下降趨 307 中國土壤與肥料 2021 5 勢 22 25 如設施農(nóng)業(yè)長期施用雞糞和豬糞 導致 土壤抗生素和激素累積 土壤重金屬污染障礙 3 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜土壤綜合治理措施 針對渤海灣區(qū)域設施蔬菜土壤連作 板結 次 生鹽漬化 酸化和重金屬污染等障礙問題 實施設 施蔬菜地質量保護與提升行動 劃分障礙土壤重點 實施區(qū)域 對不同設施類型和障礙類型采取物理 化學和生物措施 實現(xiàn)農(nóng)機和農(nóng)藝結合 建立合理 輪作和休耕制度 形成設施土壤改良 提升 保育 的可復制 可推廣 可落地的技術模式 并制訂設施 蔬菜基地土壤地力培肥管理技術規(guī)程 加以推廣應 用 為設施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供區(qū)域技術支持 26 3 1 障礙土壤治理技術措施 針對設施土壤障礙類型形成輪作 水氮管理 有機肥共性技術及連作 次生鹽漬化 酸化等個性 技術 構建技術體系 27 1 輪作技術 改善栽培制度 防止連作障礙 的最佳措施是不同作物間進行合理輪作 根據(jù)不同 蔬菜的科屬類型 根系深淺 吸肥特點及分泌物的 酸堿性等特性 制定合理的蔬菜輪作制度 實行有 計劃地輪作換茬 能有效防止連作障礙的發(fā)生 28 淺根性蔬菜同深根性蔬菜在設施溫室內(nèi)進行輪回耕 作 可以有效利用淺層與深層土壤養(yǎng)分 同源病蟲 害侵染等現(xiàn)象可以通過種屬較為遠緣的蔬菜品種實 施輪回耕作 從而實現(xiàn)有效的控制 2 水肥一體化技術 控制氮素施用 加強氮 水管理 采用灌溉與施肥融為一體的精準灌溉施肥 技術 主要原理是借助壓力灌溉系統(tǒng) 將水溶性固 體或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水混合均勻 然后通過可控管道系統(tǒng)按照土壤養(yǎng)分含量和作物種 類的需水需肥特點 為作物根區(qū)均勻 定時 定量 的供水 供肥 29 加強氮水管理 防止次生鹽漬 化 改善作物微域環(huán)境培育健康土壤 30 31 3 蔬菜秸稈原位還田 提升土壤肥力水 平 在高溫悶棚消毒時 進行蔬菜秸稈原位腐解處 理 既殺滅病蟲卵 又實現(xiàn)秸稈腐殖化利用 從 而替代雞糞等高危有機物料 實現(xiàn)秸稈資源化利 用 32 施用大量的腐葉 松針 木屑 樹皮 馬 糞 泥炭 醋渣等有機物料 可增加土壤有機質 達到改良土壤的目的 實現(xiàn)生物肥替代化肥 生 物肥 復合肥 有機肥 深施改良土壤 提高蔬菜 品質 4 平衡施肥 配施土壤改良調(diào)理制劑 培育 健康土壤 改良土壤營養(yǎng)失衡的根本在于平衡高效 施肥 有機肥和無機肥配施 增添中微量元素 增 施土壤調(diào)理劑 同時增加生物肥料的應用 施肥時 要平衡氮和磷的用量 增加鉀 鈣 鎂 硼等元素 的用量 33 針對土壤次生鹽漬化 酸化障礙配施 化學改良制劑 包括施用石膏 磷石膏 過磷酸 鈣 腐植酸 泥炭及醋渣等 適當調(diào)節(jié)土壤 pH 值 改善土壤理化環(huán)境 針對連作病害施用福路達 福 氣多 阿維菌素等化學藥劑防治根結線蟲 針對線 蟲防治 提倡 以菌治蟲 使用淡紫孢菌產(chǎn)品進行 生物防治等 補充有機質 有益微生物培育健康土 壤 改善土樣微環(huán)境方面 生物肥料能通過自身所 含有的微生物分泌生理活性物質 能起到固氮 解 磷 解鉀 分解土壤中的其它微量養(yǎng)分 提高化肥 和有機肥的利用率 改善土壤的理化性狀 使土壤 能供給作物各種養(yǎng)分 促進作物生長 提高作物產(chǎn) 量和產(chǎn)品品質 同時還能分解土壤中的有害化學物 質和殺死有害菌群 減少化肥 農(nóng)藥的殘留量及有 害病菌 3 2 設施蔬菜障礙土壤改良模式 針對塑料大棚和日光溫室及下凹式溫室土壤障 礙輕 中 重類型 形成 3 種治理模式 34 1 設施退化土壤輕度障礙治理模式 5 年以 下棚室 病害發(fā)生較輕 主要是由于施肥不合理 重點加強肥水管理和有機培肥 提升土壤健康質 量 采用輪作 水碳氮管理模式 2 設施退化土壤中度障礙治理模式 5 年以 上棚室 病害發(fā)生比較嚴重 主要是連作造成病 害 養(yǎng)分偏耗和有機質含量下降并伴有次生鹽漬 化 酸化和土壤板結等問題 采用輪作 水碳氮管 理 改良調(diào)理制劑模式 3 設施退化土壤重度障礙治理模式 7 年以 上棚室 病害發(fā)生相當嚴重 主要是長期連作病蟲 害 養(yǎng)分虧缺和有機質含量下降明顯并伴有次生鹽 漬化 酸化和土壤板結等多重問題 還有下凹式日 光溫室 地表土壤耕層已破壞 采用人工基質栽培 模式 形成不同作物不同基質栽培模式 35 36 4 環(huán)渤海地區(qū)設施菜地土壤連作障礙治理發(fā)展 對策 當前 環(huán)渤海區(qū)域在全國和區(qū)域經(jīng)濟中發(fā)揮著 集聚 輻射 服務和帶動作用 已成為中國北方經(jīng) 308 中國土壤與肥料 2021 5 濟發(fā)展的 引擎 該區(qū)域被經(jīng)濟學家譽為繼 珠 三角 長三角 之后中國經(jīng)濟的第 3 個增長極 在中國對外開放的沿海發(fā)展戰(zhàn)略中占有極其重要的 地位 環(huán)渤海地區(qū)是我國最重要的蔬菜產(chǎn)地 2016 年蔬菜作物播種面積為 304 萬 hm 2 占農(nóng)作物總面 積的 15 2 占全國播種面積的 82 1 總產(chǎn)量占 全國設施蔬菜 57 7 2017 年總播種面積占農(nóng)作物 總播種面積 15 5 蔬菜播種面積增加了 1 萬 hm 2 總產(chǎn)量 2017 年比 2016 年增加了 713 萬 t 增長率 為 4 6 環(huán)渤海地區(qū)設施蔬菜占全國設施蔬菜面 積的 41 3 其中日光溫室的面積最大 占 62 3 其次是塑料大棚 環(huán)渤海地區(qū)設施農(nóng)業(yè)高度集約 墾殖率高 各地設施農(nóng)業(yè)普遍向規(guī)模化和單一化發(fā) 展 從而直接導致設施土壤連作 板結 次生鹽漬 化和酸化等障礙發(fā)生 37 當前設施蔬菜土壤退化 嚴重 連作發(fā)病土壤占設施蔬菜土壤的 30 左右 造成減產(chǎn)損失率高達 40 以上 當前針對環(huán)渤海 地區(qū)設施土壤連作障礙進行治理 實施一系列物 理 化學和生物措施 采取合理的發(fā)展對策 是保 障人民生活 實現(xiàn)綠色發(fā)展的需要 對環(huán)渤海經(jīng)濟 提升具有重要深遠意義 1 合理布局 渤海灣地區(qū)劃分 3 個區(qū)域 京 津冀 遼寧和山東 基于該區(qū)域分布面積最大障礙 發(fā)生輕 中 重區(qū)域類型和 3個土壤類型 棕壤 褐 土和潮土 及設施類型進行分區(qū) 即日光溫室 塑料 大棚 進行設施蔬菜土壤合理布局障礙改良 38 39 2 治理技術 以渤海灣地區(qū)設施蔬菜連作障 礙消減技術 土壤質量提升技術和人工基質土壤重 建技術為核心 40 在塑料大棚和日光溫室土壤退化 輕 中度區(qū) 在輪作基礎上建立以連作障礙消減生物 調(diào)控技術 蔬菜秸稈原位腐解還田有機質提升技術和 水肥一體化減施化肥技術 在下凹式日光溫室和障礙 重度區(qū)形成人工土壤基質重構為核心的技術 3 產(chǎn)品研制 研制和優(yōu)化以有機質提升的蔬 菜秸稈有機肥料 以健康土壤培育 抑病 營養(yǎng)和 增效土壤微生物區(qū)系調(diào)控的生物肥料 以土壤調(diào)理 為主的酸堿改良新型改良劑 研發(fā)高效水溶肥料和水 肥一體化設備及多功能蔬菜基質 并在示范區(qū)應用 4 模式集成 以根層水肥綜合調(diào)控為核心 通過單項技術組合 優(yōu)化和集成 在環(huán)渤海地區(qū)針 對障礙分區(qū) 單項技術分類 設施分布等多層次推 進 總結出輕度障礙控制 中度治理 重度重建和 環(huán)渤海設施蔬菜土壤水 氮 碳綜合治理技術模 式 41 建設一批蔬菜障礙集約化改良基地 5 推廣示范 組織開展新技術 新產(chǎn)品 新 模式集成組裝 集合機械化示范 打造環(huán)渤海設施 蔬菜區(qū)域示范基地 以京津冀為核心的 三平臺一 基地 42 蔬菜質量安全監(jiān)測平臺 博覽園科技展 示平臺 果蔬城產(chǎn)品銷售平臺和放心菜綠色工程基 地 京津冀外圍區(qū)域 兩園一基地 科技示范 園 交易物流園和綠色菜生產(chǎn)基地 示范平臺 建 設一批設施蔬菜標準化示范園區(qū) 露地蔬菜規(guī)?；?示范園區(qū) 34 38 參考文獻 1 陳瑤 馬慶蓉 淺談設施蔬菜土壤保護的重要性 J 四川 農(nóng)業(yè)科技 2019 8 43 44 2 解玉梅 設施蔬菜栽培的土壤障礙及克服途徑 J 農(nóng)業(yè)與 技術 2019 39 16 54 55 3 聶威 王捷 趙玉成 等 我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式分析 J 民營科技 2013 2 97 155 4 黨潤葉 蘇向華 關于設施蔬菜栽培的土壤障礙與解決對策 探討 J 農(nóng)村實用技術 2019 1 51 52 5 葛曉光 設施蔬菜栽培的土壤障礙及克服途徑 J 中國蔬 菜 2000 S1 18 21 6 王飛 李世貴 徐鳳花 等 連作障礙發(fā)生機制研究進展 J 中國土壤與肥料 2013 5 6 13 7 賀超興 節(jié)水高效的設施蔬菜富有機質土壤栽培技術 J 蔬菜 2015 1 80 84 8 蔣和平 黃德林 中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的定量綜合評價 J 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究 2006 2 87 91 9 劉小京 田魁祥 環(huán)渤海鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)資源分布特征與農(nóng)業(yè)持 續(xù)發(fā)展模式初探 J 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報 2000 4 67 70 10 劉興慧 姜西海 劉靖 山東現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策建議 J 山東經(jīng)濟戰(zhàn)略研究 2008 5 20 23 11 國家農(nóng)業(yè)部發(fā)展計劃司 十三五 農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃前 期研究課題主要觀點綜述 一 N 農(nóng)民日報 2015 01 24 12 李寶玉 環(huán)渤?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)區(qū)域比較研究 D 北京 北京 林業(yè)大學 2010 13 李燕凌 湯慶熹 我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其戰(zhàn)略對策研究 J 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究 2009 30 6 641 645 14 王秋君 馬艷 郭德杰 等 設施蔬菜土壤養(yǎng)分狀況分析及 綜合評價 J 江蘇農(nóng)業(yè)學報 2019 35 3 624 630 15 王麗娟 設施蔬菜有機肥替代化肥應用效果探討 J 農(nóng)業(yè) 與技術 2019 39 21 129 130 16 Hongyi Q Huan D Cheng H et al Anammox bacterial abundance and biodiversity in greenhouse vegetable soil are influenced by high nitrate content J Pedosphere 2020 30 3 343 351 17 張緒美 管永祥 沈文忠 等 不同施肥方式對設施土壤 次生鹽漬化及蕹菜生產(chǎn)的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學 2019 47 23 137 142 309 中國土壤與肥料 2021 5 18 袁麗金 巨曉棠 張麗娟 等 設施蔬菜土壤剖面氮磷鉀積 累及對地下水的影響 J 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報 2010 18 1 14 19 19 Li Y Xi R Wang W et al The relative contribution of nitrifiers to autotrophic nitrification across a pH gradient in a vegetable cropped soil J Journal of Soil Sediments 2019 19 3 1416 1426 20 何平 王浩 李志超 等 設施蔬菜土傳病害的綠色防控技 術措施 J 現(xiàn)代園藝 2018 1 123 125 21 Bonachela S Gonz lez A M Fern ndez M D et al Vegetable crops grown under high soil water availability in mediterranean greenhouses J Water 2020 12 4 1110 22 史明易 王祖?zhèn)?王嘉寶 等 基于富集系數(shù)對蔬菜地土 壤重金屬的安全閾值研究 J 干旱區(qū)資源與環(huán)境 2020 34 2 130 134 23 Wang Y W Li L Wang X S Effects of deer dung and microbial fertilizer on the bioavailability of Pb and Zn in vegetable soil J Journal of Ecology and Rural Environment 2019 35 2 234 241 24 劉波 陶林 龍世方 等 太湖港農(nóng)場菜地土壤重金屬含量 特征與風險評價 J 江西農(nóng)業(yè)大學學報 2019 41 4 835 842 25 Hu W Huang B Borggaard O K et al Soil threshold values for cadmium based on paired soil vegetable content analyses of greenhouse vegetable production systems in China Implications for safe food production J Environmental Pollution 2018 241 922 929 26 邱正明 郭鳳領 姚明華 等 促進我國高山蔬菜產(chǎn)業(yè)可持 續(xù)發(fā)展的生態(tài)技術措施 J 中國蔬菜 2008 7 5 7 27 王立軍 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術推廣模式分析 J 科技創(chuàng)新與應 用 2015 55 22 284 28 徐小燕 劉庭付 蔬菜連作土壤改良技術 J 長江蔬菜 2019 480 10 76 78 29 Wang Z Gong D Zhang Y Investigating the effects of greenhouse vegetable cultivation on soil fertility in Lhasa tibetan plateau J Chinese Geographical Science 2020 30 3 456 465 30 徐成響 農(nóng)業(yè)嘉年華下的都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式 J 北 京農(nóng)業(yè) 2014 8 26 31 31 張真和 陳青云 高麗紅 等 我國設施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策 研究 上 J 蔬菜 2010 5 1 3 6 32 Yang B Gao Y Zhang C et al Mercury accumulation and transformation of main leaf vegetable crops in Cambosol and Ferrosol soil in China J Environmental Science and Pollution Research 2020 27 1 391 398 33 錢曉雍 塑料大棚設施菜地土壤次生鹽漬化特征 J 中國 土壤與肥料 2017 5 73 79 34 張真和 陳青云 高麗紅 等 我國設施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策 研究 下 J 蔬菜 2010 6 1 3 59 35 祝海燕 李婷婷 設施果菜類蔬菜耕層土壤養(yǎng)分積累與棚齡 的相關性 J 中國瓜菜 2019 32 5 45 49 36 張懷志 唐繼偉 袁碩 等 津冀設施蔬菜施肥調(diào)查分析 J 中國土壤與肥料 2018 2 54 60 37 蔚青 李巧玲 李冰茹 等 北京市典型有機設施蔬菜基 地重金屬污染特征及風險評估 J 生態(tài)毒理學報 2019 14 3 258 271 38 張衛(wèi)華 高旭利 李永騰 等 設施蔬菜根結線蟲的危害及 綠色防控技術 J 中國果菜 2018 38 1 53 55 39 張緒美 曹亞茹 沈文忠 等 微生物肥對設施土壤次生鹽漬化 和番茄生產(chǎn)的影響 J 中國土壤與肥料 2019 5 119 126 40 侯曉光 陳慶輝 侯曉敏 設施蔬菜栽培土壤障礙與解決措 施 J 吉林蔬菜 2019 4 1 2 41 王軍芳 設施蔬菜土壤環(huán)境惡化原因及防治對策 J 農(nóng)業(yè) 開發(fā)與裝備 2019 8 170 171 42 吳海東 劉海峰 設施蔬菜綠色生產(chǎn)技術集成與應用 J 園藝 與種苗 2019 39 4 38 41 Soil barrier and countermeasure of protected vegetable in the Bohai Rim WEI Dan 1 2 LI Yan 1 2 QIN Cheng cheng 2 JIN Liang 1 DING Jian li 1 YANG Fan 3 CUI Yong 3 LI Tao 4 ZOU Hong tao 5 WANG Li ying 6 1 Institute of Plant Nutrition Resources and Environment Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Beijing 100097 2 College of Resources and Environment Northeast Agricultural University Harbin Heilongjiang 150030 3 Cultivated Land Quality Monitoring and Protection Center of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs Beijing 100125 4 Soil and Fertilizer Station of Shandong Province Jinan Shandong 250013 5 Shenyang Agricultural University College of Land and Environment Shenyang Liaoning 110866 6 Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences Institute of Agricultural Resources and Environment Shijiazhuang Hebei 050051 Abstract The facility vegetable in the Bohai Rim is the engine for agricultural economic development in northern China and it is one of the key developmental areas for facility agriculture in China In recent years with the extension of facility vegetable planting years soil pollution from agricultural non point sources has become increasingly serious Based on the current situations of the development of facility vegetables in the Bohai Rim the barriers of secondary salinization soil acidification continuous cropping diseases and insect pests soil hardening and heavy metal pollution in the soil of facility vegetable were analyzed in this paper and new control measures and development countermeasures were put forward on the basis of the implemented improvement technology Key words Bohai Rim facility vegetable soil barrier governance measure development countermeasure