保护地土壤环境问题与调控措施

李天亮

摘 要 保护地内的土壤处于相对封闭的环境中，其内部透气性、团粒结构、养分传递与大田不同，尤其是多年不受自然降水的淋洗与阳光直射，造成多种土壤障碍。对保护地土壤的特点与问题加以分析，提出若干改良土壤的调控措施。

关键词 保护地；设施土壤；环境调控

中图分类号：X53 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）12--02

保护地栽培是一种高效集约化的农业生产方式，设施内部封闭环境高温、高蒸发、施肥量大，复种指数较高，以致造成设施内土壤结构破坏，盐渍化、酸化，出现明显土壤障碍。随着使用年限增加，还会出现病原菌积累，虫害加重等一系列问题。

1 设施内土壤存在的问题

1.1 土壤物理性状

保护地设施内部环境相对封闭，土壤结构优于大田土壤。空气高温干燥，土壤水分蒸发迅速，在深度20～25 cm耕层的土壤中，水分运动方向由下至上沿着土壤毛管孔隙向地表运动。随着使用年限的增加，耕层土壤团粒结构逐渐破坏，非活性孔隙占比降低，土壤持水性增强，但透气透水性变差，物理性状恶化，土壤板结，成为阻碍作物高产的问题之一。

1.2 土壤化学性质

作为衡量土壤化学环境质量的重要指标，土壤pH的变化直接影响作物长势，在耕层较浅的保护地更为明显。

1.2.1 土壤pH作用分析

土壤pH会影响土壤胶体的性质和土壤微生物的活性，它们完成了土壤中各种成分的迁移与转化。氮元素在pH<6时，有效性降低是因为固氮菌活性受土壤pH抑制；当pH>8时，是硝化作用受抑制；磷元素在pH<6.5或>7.5时易被土壤胶体固定，降低有效性；pH高于8.5时，钙镁离子易被土壤胶体固定；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 土壤酸化对作物的危害与表现

土壤酸化严重会导致养分有效性降低，不易被作物吸收；促使金属离子溶入土壤溶液，毒害作物；破坏土壤结构，加重土壤板结；一般土壤微生物在pH6.5～7.5时活性最高，超出这个范围会抑制微生物活性，从而降低氮的转化与利用。土壤酸化对于农作物有着较大的影响，很容易导致植物根系出现死亡或者是破坏根系中的生理功能，表现为作物根系发育困难形成小老苗，易感病、产量低。

1.2.3 导致土壤酸化的主要原因

从目前的情况来看，设施内土壤酸化是一种较为普遍的现象。导致这种情况发生的主要原因就是氮肥使用过多而造成的。现如今，很多农作物还施有含氮量较高的鸡粪、肥饼等，这种肥料都含有较高的氮元素；在高温环境中有机质迅速转化为有机酸与腐植酸，加之无自然降水淋溶而不断积累，最终导致土壤出现酸化。

1.3 土壤次生盐渍化

保护地土壤次生盐渍化主要表现为盐分表聚，很多时候在设施土壤的表层会有一层白霜或者是斑块状盐结皮。

1.3.1 盐分对作物影响分析

土壤盐分含量对作物生长会产生影响，通过水分吸收、离子交换、养分与能量平衡等渠道表现出来。当土壤含盐量上升时，渗透势上升，使作物根系吸水困难，甚至根系脱水。尤其在设施内高温环境中表现明显；作物吸收微量元素失衡，过多吸收单一元素，而排斥其他元素，造成单盐毒害；微生物活性降低，酶的活性受抑制，酰胺与铵态氮肥中的氮素更易挥发；高盐分会降低氮元素有效性，不易被根系所吸收，降低作物体内能量的积累和转化，作物生长受抑制。

1.3.2 保护地土壤盐渍化的危害

土壤含盐量过高时，一般都在作物的长势上得到体现。通过观察可以发现，作物受盐害，根系发育能力下降，植株矮小，发育迟缓，严重时作物倒伏、枯萎甚至绝收；盐渍土还会造成植株抗性下降，易发生病虫害；盐渍土具有更高的导电率，与一般的露地土壤相比，盐分较高的盐渍土导电率是一般土壤的8倍左右；亚硝酸盐数量设施内高于设施外；盐渍土会使土壤微生物活动受抑制，菌群数量减少。

1.3.3 造成土壤积盐主要原因

据有关数据结果显示，造成保护地土壤盐渍化的是人为因素，其中主要的原因就是因为设施本身就是一个封闭的环境，受自然影响较小。土壤中的盐分在没有雨水冲刷的前提下会大量地沉积下来，而土壤内部的水会随着蒸汽的蒸发逐渐的散发到土壤的表层。因为盐随水走，所以土壤表层的盐分浓度往往较大。

1.4 保护地土壤中病原菌积累病害加重

设施内土壤生态环境很容易出现病原菌聚集的情况。因为设施连作栽培往往存在种植次数多，土壤休息时间短的情况，这样就容易促进土壤中一些病原菌的繁殖和生长。即使在较为寒冷的环境下也可以给一些病原菌提供越冬的场所。

2 保护地土壤环境的调控措施

2.1 改善土壤物理性状

目前，效果较好的改良方法是向土壤中施入微生物菌肥，微生物能够转化土壤中的污染物，调节养分平衡，固氮、硝化，释放土壤胶体中固定的磷、钾以及微量元素，改良土壤的团粒结构。另外，可以增加施用有机肥的方式改善土壤透水透气性。有机肥可以缓慢的将肥效释放到土壤中，这样会有助于提升土壤中微生物的生长；能促进土壤固定营养元素的释放，进而增加土壤的营养成分。这样对农作物的生长具有十分重要的意义。同时，有机肥能明显提高土壤总孔隙度，降低土壤容重。

2.2 改良酸化土壤

改良酸化土壤不能仅凭单一措施，需要综合治理。一般情况下应该选择使用碱性含钾肥料来调节土壤内部的pH值，如施用草木灰；合理施用有机肥，配合不同作物轮作，土壤中有机质对土壤pH变化有明显的缓冲效果[1]，土壤不易酸化；施入生石灰直接干预土壤pH， pH<6说明土壤偏酸性，每667 m2均匀施用生石灰30 kg左右，黏土则需50 kg左右，然后深翻旋耕，使生石灰与土壤充分混合。

2.3 防治盐渍土

盐渍土对于植物有着较大的危害，为了保证植物能够正常的生长就需要控制土壤内部盐分的含量。一般情况下，控制土壤内部含量的主要方式有科学施肥、灌水洗盐、生物除盐及换土换盐等，其中运用较多的就是换土除盐，定期更换土壤可以保证耕层盐分处于一种平衡状态。此外，针对耕层表面因N03-积累造成的盐渍土使用碳调节剂[2]，可以明显降低土壤溶液中的硝酸根浓度。

2.4 消除土壤中病原菌

效果较好的土壤消毒方法主要有2种：药剂消毒和高温消毒。常用的高温闷棚消毒是一种高效消毒方法，在夏季倒茬期间封闭设施利用阳光照射使内部气温与土温迅速升高，利用高温进行杀毒，做法是先施入适量的有机肥，翻地整平做畦，灌水至饱和，土壤上覆盖塑料膜，封闭设施，在阳光充足的情况下闷棚10～15 d。设施内温度可升至60～70 ℃，高温可杀灭多种病原菌。

参考文献

[1]邓玉龙，张乃明.设施土壤pH值与有机质特征演变研究[J].生态环境，2006，15（2）：367-370.

[2]杜岩.设施土壤次生盐渍化危害及解决途径研究[D].扬州：扬州大学，2014.

（责任编辑：刘昀）