我国北方设施蔬菜质量安全现状与问题分析

连青龙 张跃峰丁小明 鲁少尉 田婧马 宁李邵 鲍顺淑

（农业部规划设计研究院设施农业研究所，农业部农业设施结构工程重点实验室，北京 100125）

我国北方设施蔬菜质量安全现状与问题分析

连青龙 张跃峰*丁小明 鲁少尉 田婧马 宁李邵 鲍顺淑

（农业部规划设计研究院设施农业研究所，农业部农业设施结构工程重点实验室，北京 100125）

采用设施蔬菜生产实地调研、设施专家专访和设施内环境因子实时监测等方法，研究并总结分析我国北方设施蔬菜安全生产的现状、存在问题以及影响设施蔬菜质量安全的主要因素。调研结果显示，被调查种植户以种植番茄、黄瓜、辣椒等果菜为主，1年2～3茬。北方东部发达地区年平均化肥、农家肥施用量分别高于100 kg·（667 m2）-1和16 m3·（667 m2）-1的比例高达65.5%和72.4%；灌溉和追肥方式以大水漫灌和随水施肥为主，分别占58.6%和93.1%；每次施药量在20～40 kg·（667 m2）-1（药水混合）范围的用户比例最多，占41.7%。与东部相比，北方西部欠发达地区年平均化肥、农家肥施用量最高范围在81～100 kg·（667 m2）-1和6～10 m3·（667 m2）-1的比例均为41.4%；灌溉和追肥方式以滴灌和随水施肥为主，分别占75.9%和96.6%；每次施药量在20～40 kg·（667 m2）-1（药水混合）范围的用户比例最多，占46.7%。采收季，农户在农药安全间隔期之外采收蔬菜的比例占90%以上，设施蔬菜产品农药残留总体在安全可控范围内。温室环境是影响蔬菜病虫害发生的重要因素，土壤盐渍化影响了蔬菜产量和品质；设施蔬菜生产中大量使用畜禽粪便，加重了菜田土壤的重金属污染。今后，应加强栽培管理，提高温室环境调控、病虫害防治和肥水管理技术，并提升温室生产的省力化和机械化水平。

设施蔬菜；质量安全；风险评估

改革开放尤其是近20年来，我国蔬菜产业发展迅速，设施蔬菜产业已成为广大农村的一项支柱性产业，为农民增收做出了巨大贡献。然而，随着设施蔬菜产品日益丰富消费者餐桌，设施蔬菜产品质量安全问题也越来越受到社会的广泛关注。保证设施蔬菜产品质量安全的关键是保证生产过程的安全，最终要追溯到温室大棚的生产环境和生产过程上，并强化产地安全管理，从源头上避免或减少蔬菜产品质量安全问题发生的风险隐患。

为了解我国设施蔬菜质量安全的现状，发现在设施蔬菜生产阶段存在的生产管理问题，降低设施蔬菜质量安全的风险隐患，笔者选取山东、河北、北京、宁夏等我国北方设施蔬菜生产的典型地区，对设施蔬菜主要生产管理环节进行实地调研，结合园艺专家专访，并对日光温室、塑料大棚蔬菜生产环境主要因子进行实时监测，拟通过实地调研总结分析出影响我国温室大棚蔬菜质量安全的主要因素，最终为设施蔬菜安全生产进行风险评估。

1 调查方法

采用设施蔬菜生产实地调研、查阅相关文献资料、专访设施园艺专家和设施环境实时监测为主要研究方法，对我国北方温室大棚蔬菜质量安全的现状、存在的问题以及应对措施和解决途径等进行初步的调查梳理，结合实地调研和温室大棚环境数据测试结果形成综合结论。

1.1 调查时间和地点

2015年3～12月在山东（寿光、青州）、河北（永清、涿州）、北京（通州）、宁夏（贺兰）等我国北方设施蔬菜生产的典型地区，包括北方东部发达地区和西部欠发达地区进行调查。

1.2 调查对象和形式

调研对象：① 设施蔬菜种植户，包括农户、生产园区及种植基地的一线生产管理人员；② 设施园艺专家，包括大专院校、科研机构的设施园艺专家以及地方涉农企事业单位的专业技术人员。

调研形式：① 深入设施蔬菜生产的田间地头（含生产企业、园区及种植基地等）、蔬菜交易市场、种植户家中以及村中大街小巷进行走访和问卷调查，完成设施蔬菜种植户调查问卷94份。② 针对大专院校、科研机构的设施园艺专家以及地方涉农企事业单位的专业技术人员进行专访和问卷调查，发放专家问卷20份，14位专家接受专访并完成了调研问卷。在山东、宁夏以调查问卷形式集中调研为主，在河北、北京以走访形式分散调研为主。

1.3 调查内容

① 种植户：主要涉及劳动力、设施类型、茬口安排、收入与投入、灌溉、施肥、病虫害防治、温室环境控制、栽培模式、采后处理以及对设施蔬菜产品质量安全的了解情况等。② 设施园艺专家：主要涉及温室土壤盐渍化、重金属及药残留超标和化肥农药施用超标、温室环境影响病虫害发生的主要原因等，以及解决以上问题的方法措施等。

1.4 设施温室环境监测

在河北省永清县龙虎庄乡大青垡村选取4栋典型的日光温室（冬春茬黄瓜）进行跟踪测试，选择的种植户为县级科技示范户，主要进行空气温湿度、光照强度以及土壤温度、土壤含水量等温室环境因子的跟踪测试，并选取典型天气下的温室环境数据进行研究分析。

2 结果与分析

2.1 种植户调研结果

2.1.1 种植户及生产温室基本情况 被调查种植户所用温室以日光温室为主，每户种植2～3栋，面积2 334.5～2 868.1 m2，以种植番茄、黄瓜、丝瓜、苦瓜、茄子、辣椒等瓜果蔬菜为主，1年2～3茬，极少数1年1茬，户均2～3个劳动力。如图1所示，调查中，北方东部发达地区的种植户平均每667 m2经济产出和经济投入均较西部欠发达地区高，但其肥料投入和农药投入比例也较高，经济发达地区对蔬菜生产资料的投入成本也较大。

图1 种植户年均蔬菜收入及肥料、农药投入情况

受访种植户50%以上的温室已使用5 a以上，温室棚膜以防老化无滴膜（PVC或PE膜）为主，北方东部发达地区种植户每年更换棚膜，而西部欠发达地区种植户平均2～3 a更换1次棚膜。受访农户温室内94.8%以上拥有简易环境测试仪器（温湿度计），降温降湿措施以自然通风为主。

2.1.2 灌溉、施肥现状 设施蔬菜的主要施肥方式为施用底肥和追肥。底肥在种植前耕整地时施用，以购自养殖场的鸡粪+稻壳为主；追肥主要采用随水施肥的形式，以蔬菜专用肥和复合肥为主，并适当施用氮、磷、钾肥以及少量的叶面肥。如图2所示，

图2 种植户年均肥料施用量

北方东部地区年平均化肥、农家肥施用量分别高于100 kg·（667 m2）-1和16 m3·（667 m2）-1的比例高达65.5%和72.4%，而西部地区施用化肥、农家肥在此范围的比例均为0，可见东部地区种植户为了片面追求高产，盲目大量施肥现象仍较严重。此外，北方东部地区冬茬蔬菜一般追肥8次左右，春夏茬10次以上；北方西部地区冬茬蔬菜一般追肥3～5次，春夏茬6～8次。追肥方式均以随水冲施为主，在北方东部和西部地区分别占比93.1%和96.6%，东部地区还存在少量的沟施或穴施（6.9%）及叶面喷施（6.9%）追肥方式，西部地区调查种植户中采用沟施或穴施追肥方式的种植户仅占调查样本的3.4%，无叶面喷施追肥用户。东部地区种植户的灌溉方式仍以大水漫灌溉为主（大水漫灌占比58.6%，滴灌31.0%，喷灌10.3%），反而西部地区主要以滴灌为主（滴灌占比75.9%，大水漫灌20.7%，喷灌3.4%），这可能与东部地区水资源丰富，西部地区水资源匮乏有关，而东部地区相对富裕的种植户的节水意识和用水成本仍较低下。

图3 种植户每年施用农药的种类

图4 种植户每茬蔬菜施用农药次数

2.1.3 病虫害防治现状 调查地区设施蔬菜病虫害的防治主要以施用化学农药为主，较少采用物理、生物等防治措施；施用的化学农药以杀菌类为主，例如百菌清、代森锰锌等，配合其他专用农药施用。在受访地区中，均未发现售卖、使用如六六六、敌敌畏、氧乐果、甲胺磷等国家禁止使用的高毒农药。如图3～5所示，东、西部地区的种植户施用农药的种类相当，而东部地区每茬作物施用农药次数高于15次的比例（53.8%）远高于西部地区（0）；东、西部地区每次施药量大体相当，20～40 kg·（667 m2）-1（药水混合）的用量最多，分别占41.7%和46.7%。可见东部地区化学农药的使用次数明显高于西部地区，但两地区的农药使用种类和施用量相当，需要在提高综合防控措施的前提下，加强对农药安全间隔期采收上市的管理和监控。

2.1.4 农药残留安全性现状 对种植户进行农药残留安全间隔期调查，结果表明，78.6%的受访种植户表示完全或基本清楚农药安全间隔期，且受访农户对控制蔬菜农药残留的思想意识相对较高。参考受访种植户农药施用情况的调研结果，对照无公害蔬菜国家标准中对不同农药最高残留限量的要求，进行设施蔬菜农药残留安全性分析（表1）。

图5 种植户每次施用农药量

表1 北方设施蔬菜农药残留安全性分析

2.1.5 蔬菜栽培模式应用现状 蔬菜栽培模式主要有土壤栽培和无土栽培（基质栽培、水培）。调查发现，受访种植户中的农户主要在日光温室和塑料大棚中进行土壤栽培，“大水大肥大药”等粗放的生产管理措施以及多年的连作生产严重恶化了土壤的理化性质，土传病害严重，且存在着农药残留、亚硝酸盐和重金属含量超标等风险隐患，一定程度上威胁着设施蔬菜产品的质量安全。而在无土栽培模式下，由于水肥完全可控，环境调控规范，病虫害发生少，蔬菜质量安全风险相对较低，但此种模式主要应用在规模化的生产园区、种植基地。

2.1.6 其他情况 在受访的种植户中，蔬菜采摘后进行分级、清洗的比例为0，而受访种植园区或企业采摘后进行产品处理的比例高达90%以上，并且拥有专业技术人员对蔬菜生产管理进行指导，蔬菜产品的安全性和质量安全可追溯性较强。此外，40%以上受访农户基本不了解无公害蔬菜、绿色蔬菜和有机蔬菜产品的含义和区别，且80%以上的种植户主要食用自产菜以及市场销售蔬菜，但也存在极少量种植户在自家食用的小片蔬菜田中少量施用肥药的现象。

2.2 设施园艺专家调研结果

2.2.1 温室环境是影响蔬菜病虫害发生的重要因素

温室内较长时间持续的高湿及弱光环境，较易引发温室内真菌、细菌的滋生和传播，从而引发蔬菜病害发生。例如，冬季日光温室内的夜间低温、高湿环境非常有利于灰霉病菌产孢，一天内相对湿度85%持续时间在8 h以上，灰霉病菌就能够连续侵染；但湿度在80%以下或高湿的时间短于6 h时病害的发生将会受到抑制。随着高温时间的延长，病菌致病力呈下降趋势，高温30 ℃持续6 h以上，就可限制病害的发展（李宝聚 等，2003，2004）。

2.2.2 温室土壤盐渍化影响蔬菜产量品质 土壤盐渍化会影响蔬菜幼苗的生长发育，不利于立苗，使幼苗体内干物质的生产量降低。如在土壤盐分浓度大于0.2%时，随着盐分浓度的增加，番茄的出苗率、幼苗生长和单株干质量呈现下降趋势（朱建萍，1992）。盐分浓度过高还会导致蔬菜产品中硝酸盐含量增加，VC、矿物质、可溶性蛋白质等含量下降，风味变劣。

2.2.3 温室大棚土壤重金属和化肥超标状况 据调查，由于设施蔬菜生产中大量使用畜禽粪便，无意中加重了菜田土壤的重金属污染。以设施蔬菜生产中常用的鸡粪（干质量）为例，2011年鸡粪中的锌、铜、镉、砷元素平均含量比20世纪90年代初分别提高了92.1%、49.2%、5倍和12倍，且分别超标27.1%、15.3%、66.1%和27.1%（张真和，2014）。此外，为了提高蔬菜产量，种植户盲目施用化肥的现象相对较为严重。受访的园艺专家中，60%的专家认为化肥超标范围在50%～100%，甚至超过100%，且主要是氮肥超标。

2.2.4 解决施用化肥超标问题的方法 根据不同蔬菜的需肥规律、地力、长势、目标产量等进行精准配方施肥；提倡水肥一体化技术的程式化、“傻瓜化”；支持采用滴灌、缓释等新技术，提高肥料利用率；鼓励施用有机肥和秸秆还田；积极探索集约化、基地化、园区化以及技术标准化等先进蔬菜生产模式。

2.2.5 解决农药残留超标问题的方法 从设施环境、生产环节等源头上进行病虫害的防治工作，杜绝病菌源头，减少病虫害的发生；继续加强对违施高毒、高残留农药的打击力度，支持施用低毒、高效农药，增施生物菌肥，叶面施肥，提高植株抗性等；加强种植户在农药安全隔离期外采摘蔬菜的管理和培训。

2.3 温室环境测试结果

2015年11月至12月初，我国华北地区（尤其是京津冀地区）的连阴天和雾霾天气非常严重，温室内环境恶劣，蔬菜生长缓慢，病虫害严重，对蔬菜质量安全产生了较大的风险隐患。本试验选取2015年12月5～8日，对4个连续典型天气条件（晴天、轻度雾霾、中度雾霾、重度雾霾）下的温室环境进行了对比分析（图6～9）。

图6 2015年12月5日（晴）日光温室内环境变化趋势

图7 2015年12月6日（轻度雾霾）日光温室内环境变化趋势

图8 2015年12月7日（中度雾霾）日光温室内环境变化趋势

随着12月5～8日天气逐渐从晴朗到重度雾霾的变化，温室环境也发生了严重的恶化。室内光照强度明显减小，5～8日中午最高峰值时的光照强度分别为3.123、2.180、1.355、0.270万lx，严重雾霾天比晴天时光照强度下降了91.4%；严重雾霾天室内空气相对湿度、温度全天分别维持在较高的87%～94%和较低的13.03～14.36 ℃范围内，晴天分别为35%～89%和12.77～41.65 ℃；在晴天时温室内空气温度均高于土壤温度，且有一定的波动，而在雾霾天时空气温度与土壤温度基本重合，且变化幅度较小，晴天和严重雾霾时的土壤温度分别在13.00～32.99 ℃和13.00～14.89 ℃范围内。

图9 2015年12月8日（重度雾霾）日光温室内环境变化趋势

在12月8日的重度雾霾天气下，温室内相对湿度全天高于85%，而全天的温度均在10 ℃以下，环境条件非常有利于灰霉病的连续侵染和传播，病害发生几率极高。除此之外，还较易导致霜霉病、晚疫病、炭疽病等病害的发生。如果喷施液体农药防治此类病害必将进一步恶化温室的环境，并造成恶性循环。因此，在连阴天或雾霾天气中补光、除湿、加温等措施，是保障冬季温室蔬菜健康生长的重要措施。

3 结论与讨论

3.1 我国北方设施蔬菜生产现状及问题分析

3.1.1 栽培管理粗放 目前，我国北方设施蔬菜生产仍以文化程度相对较低的农民种植户为主，栽培管理方式粗放，依靠经验为主，如片面笃信“大水、大肥、大药”提高蔬菜产量的技术措施，大水漫灌，盲目施肥，频繁、大量施用化学农药的问题在部分地区仍较突出，造成设施生态环境恶化、生产资源浪费，并增加了设施蔬菜产品质量安全的风险隐患，恶化了设施蔬菜产品的名声。

3.1.2 环境调控水平不高 各地区温室环境调控的意识和水平参差不齐，应对恶劣天气时的应急措施缺失，部分地区农民种植户对温室环境调控管理不重视，设施装备投入低，机械化水平不高，以致环境调控管理劳动强度较大，温室环境没有得到及时管控，未能有效防止病虫害的滋生和蔓延。

3.1.3 植保措施单一 目前，依靠化学防治依然是广大农民种植户的主要植保措施，物理防治和生物防治得不到有效的推广，并且忽视了以栽培措施为中心的农业防治和以环境调控为中心的生态防治措施。过度依赖化学农药，为设施蔬菜产品的质量安全埋下了风险隐患。

3.1.4 温室装备条件仍较低 目前我国设施蔬菜的机械装备主要应用在耕整地和温室环境调控的部分环节，蔬菜生产、收获以及种植管理等环节的机械化水平仍然较低。主要由于我国蔬菜种类繁多、栽培方式多样、生产地域范围广，导致温室内专用装备研发投入高，产品价格高昂，农民不易接收等恶性循环。

3.1.5 生产资料投入盲目 为了保证设施蔬菜生产的高产、高效、优质、安全，我国设施蔬菜生产资料的投入和品质也在不断的增加和提高，主要包括高效低毒农药、新型肥料、绿色节能温室材料、优良种苗的研发和推广等，大大提高了蔬菜的生产效率和经济效益。但目前我国大部分地区农民种植户凭“经验”过量投入生产资料的现象仍较为普遍，造成了资源的严重浪费，提高了生产成本，加重了农田生态环境的污染状况。

3.2 对策建议

3.2.1 提高农民种植户的栽培生产技术水平 加强面向一线蔬菜种植户的培训力度，重点培养科技示范户和生产管理能手，以点带面，带动设施蔬菜生产和温室环境调控的科学化管理。建立温室蔬菜生产专家数据库，针对不同地区、设施、作物、季节等制定温室蔬菜标准化生产管理卡，实现水、肥、药的精准按需施用，达到减施增效目标。

3.2.2 重视温室环境的优化和管控 根据地理气候条件不断优化温室结构，提高温室墙体、覆盖保温和薄膜材料的保温性和透光性。强化农民种植户科学调控温室环境的意识和技术，提升调控管理的机械化和智能化水平，加强恶劣天气时的应急管理，鼓励农民安装温室补光灯、静电喷雾器、静电除湿设备等，并采取施用粉尘剂、烟熏剂等应对恶劣天气时优化温室环境的技术措施。

3.2.3 加强病虫害的综合防控 培训种植户了解病理、药理、农药安全间隔期，因病施药，提高农药利用率，降低药害风险；提倡以栽培措施为中心的农业防治和以环境调控为中心的生态防治措施；大力宣传推广生物和物理防治手段，采取农业综合防治措施，减少不必要的化学防治。

3.2.4 增加生产关键环节温室装备的投入 通过科技引进和技术创新手段降低温室装备成本，推广省工、高效、智能的温室调控装备以及小型“傻瓜式”水肥一体机装备。加快研发和推广适合日光温室和塑料大棚的轻简化、低成本的小型机械设备，提高温室大棚生产、收获环节的机械化水平。

3.2.5 提倡生产资料的科学合理投入 提高温室蔬菜生产投入品的效率和利用率，控制化肥、农药及灌溉水用量，提高农用肥、粉尘药剂的施用比例，增施菌肥调节土壤环境条件，按照肥效、药理、作物需水规律等特性，进行科学、精准、按需施用；提高优质温室保温、降温、透光材料的投入，优化温室环境；选择抗病、耐低温等优良种苗，标准化育苗等。

李宝聚，陈立芹，孟伟军，王福建.2003.湿度调控对番茄灰霉病菌侵染的影响.植物病理学报，3（2）：167-169.

李宝聚，陈立芹，孟伟军，王福建.2004.温度调控对番茄灰霉病菌侵染的影响.植物保护，30（2）：75-80.

张真和.2014.我国发展现代蔬菜产业面临的突出问题与对策.中国蔬菜，（8）：1-6.

朱建萍.1992.棚栽番茄幼苗耐盐能力模拟试验.上海蔬菜，（3）：40-41.

Quality and Safety Status of Vegetables Produced in Protected Facilities in Northern China and Analysis of Existing Problems

LIAN Qing-long，ZHANG Yue-feng*，DING Xiao-ming，LU Shao-wei，TIAN Jing，MA Ning，LI Shao，BAO Shun-shu
（Institute of Facility Agriculture，Chinese Academy of Agricultural Engineering，Key Laboratory of Farm Building in Structure and Construction，Ministry of Agriculture，Beijing 100125，China）

This paper studied the present status of safe facility vegetable production in northern China，and analyzed existing problems and major factors affecting quality and safety of facility vegetable production，by on-spot field investigation of vegetable production site，special interview with experts of fercility，and real-time inspection of environment inside of facility，etc.The results indicated that the farmer households invesgated were mainly planting tomato，cucumber and hot pepper，and harvested 2-3 times annually.In the eastern developed regions at northern China，the average annual application amounts of chemical fertilizer and farm manure were over 6.67 kg·hm-2and above 1.07 m3·hm-2，respectively，the ratio was high as 65.5% and 72.4%，respectively.Irrigation and fertilizing were mainly flood irrigation and fertilization with water，accounting 58.6% and 93.1%，respectively.As for insecticide application，about 41.7% farm housholds applyied 1.33-2.67 kg·hm-2（drug and water combined）each time.Compared with the eastern region，the western underdeveloped regions in northern China，the average annual application amounts of chemical fertilizer and farm manure were 5.40-6.67 kg·hm-2and 0.40-0.67 m3·hm-2，respectively.The ratio was all 41.4%.Irrigation and fertilizing were mostly drip irrigation and fertilization with water，accounting 75.9% and 96.6%，respectively.About 46.7% of the farmer housholds applied the dosage 1.33-2.67 kg·hm-2（drug and water combined）each time.During harvest season，over 90% farmer households harvested vegetables after the pesticide safety interval.So the overall product pesticide residues were in the safe and controllable range.The greenhouse environment was important factor affecting the occurrence of pest and disease on vegetables.Soil salinization could affect the quality of vegetable production.Facility vegetable production applied great amount of livestock and poultry dung，thus adding to the soil heavy metal pollution.From now on，we should pay much attention to control greenhouse environment，prevent diseases and pests，improve water and fertilizer management technology，and upgrade energy-saving and mechanization level of greenhouse production.

Facility vegetable；Quality and safety；Risk assessment

）：张跃峰，高级工程师，所长，专业方向：设施园艺装备技术与工程，E-mail：zyf@besky.com.cn

公益性行业（农业）科研专项（201203002），国家星火计划项目（2013GA880004）

连青龙，博士，高级工程师，专业方向：设施园艺栽培技术与工程，E-mail：qinglong_lian@163.com

（

2016-02-29；接受日期：2016-04-27