赤峰市设施土壤次生盐渍化现状分析

李 杰 孟令强 曲宝茹 张晓梅 崔聪聪

（赤峰市农牧科学研究院，内蒙古赤峰 024031）

设施土壤次生盐渍化是在设施农业生产过程中由于施肥、灌溉等人为调控措施不当，使原来正常的土壤发生了盐渍化或增强了原土壤盐化程度，使土壤表层或亚表层中水溶性盐类累积量超过0.1%或0.2%，或土壤中碱化层的碱化度超过5%所引起的土壤盐渍化现象（黎立群，1986；马爱军 等，2002；何传龙，2003）。研究表明，种植8 a黄瓜的温室土壤含盐量为0.27%～0.62%，已达中高度盐渍化程度，对黄瓜的生长产生了不良影响（高丽红，1998）。前人在对山东、辽宁、江苏、四川的实地调查中发现，温室、大棚栽培条件下，土壤表面均有大面积白色盐霜出现，有的甚至出现块状紫红色胶状物（紫球藻），土壤盐化板结，作物长势差，甚至绝产（李文庆 等，1997；Zhang et al.，2006；余海英 等，2007）。

内蒙古赤峰市设施蔬菜快速发展十余年，受设施栽培年限的增长、连续种植同一种作物、施肥过多等因素影响，土壤次生盐渍化现象日趋严重，造成蔬菜减产、品质下降，农民经济效益减少，长期发展将直接影响农民的种植积极性。笔者在近几年的调研中也发现赤峰市设施栽培老基地次生盐渍化的问题，而且越来越严重。因此，研究土壤次生盐渍化问题是赤峰设施蔬菜可持续发展的关键问题。

1 调查方法

1.1 调查时间与地点

2016～2017年对内蒙古赤峰市宁城县一肯中日光温室辣椒种植园区、宁城县大城子日光温室番茄种植园区、宁城县大双庙日光温室黄瓜种植园区、松山区全家梁日光温室种植园区、元宝山区四家日光温室番茄种植园区、红山区东三眼井日光温室种植园区、喀喇沁旗上瓦房塑料大棚种植园区7个种植面积较大、种植年限较长的设施蔬菜基地进行调研。同一基地选择不同棚龄的设施棚室各3个。调查建棚时间、主栽品种、轮作制度、施肥种类、施肥方法、病虫害发生情况等。

选择种植时间较长的宁城县一肯中日光温室辣椒基地（A）和宁城县大城子日光温室番茄基地（B）具有代表性的5、10、15 a栽培年限温室各1个，以相邻露地为对照（CK），分别测定土壤可溶性盐含量、土壤电导率（EC）、pH以及Na+、Ca2+、NO3-、SO42-含量。

1.2 调查方法

取样方法：在上茬作物拉秧后、翻耕前进行土壤样品的采集，温室内按“S”形进行5点采样。分别取耕层0～5 cm、5～15 cm、15～25 cm及0～25 cm的混合土样，每层土样采集混合后用四分法留取1 kg左右，装入塑料袋密封，风干后研磨过筛保存。

检测方法：土壤可溶性盐含量测定采用烘干称量法；土壤电导率测定采用电导仪测定法；土壤pH测定采用电位法；NO3-含量测定采用酚二磺酸法；SO42-含量测定采用EDTA间接络合滴定法；Na+含量测定采用火焰光度法；Ca2+含量测定采用原子吸收分光光度法（鲁如坤，1999；陈计峦 等，2009）。

2 结果与分析

2.1 调研区域概况

此次调研选择了种植规模较大、具有代表性的宁城县、松山区、红山区、元宝山区、喀喇沁旗5个旗县区7个设施蔬菜基地，具体调研地点、农户及种植信息详见表1。

表1 调研区域基本信息统计

赤峰市各种植区品种区域性较强，部分地区种植品种较杂。以秋延晚茬口和越冬茬口居多，多地常年连作。水肥管理以底肥施用农家肥或商品有机肥为主，配施复合肥，追肥以水溶性肥料为主，有平衡肥、高钾肥、微肥，采用膜下滴灌，根据土壤墒情和植株长势浇水。生产中经常发生且危害较大的病害有白粉病、灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病、灰叶斑病、溃疡病、病毒病等，虫害以潜叶蝇、白粉虱、蓟马、蚜虫为主。

宁城县大城子日光温室番茄种植茬口主要以秋延晚和越冬茬为主，两个茬口连作番茄；宁城县一肯中日光温室辣椒种植茬口以秋延晚和越冬茬为主，越冬茬以尖椒为主，秋延晚茬口部分轮作黄瓜，部分选择高温闷棚。

2.2 赤峰市设施土壤次生盐渍化危害症状

土壤干燥时，土壤表面出现返盐现象，破碎后呈灰白色粉状；湿润时土壤颜色发暗，有时会形成1层白霜或斑块状盐结皮。导致蔬菜作物抗逆性减弱，容易发生土传病害；蔬菜定植后缓苗慢，浇水时渗水慢或不渗水。产量呈逐年递减趋势，品质逐年下降。

2.3 赤峰市设施土壤次生盐渍化调查

2.3.1 设施土壤可溶性盐含量变化 如图1所示，设施土壤栽培多年后，与对照相比土壤可溶性盐含量明显增加。随着栽培年限的增加，土壤可溶性盐含量总体呈先上升后下降的趋势，连续栽培10 a设施土壤0～5 cm土层的可溶性盐含量达到最高，宁城县一肯中日光温室辣椒基地（A）土壤可溶性盐含量为11.4 g·kg-1，宁城县大城子日光温室番茄基地（B）为9.6 g·kg-1。随着栽培土层的加深，可溶性盐含量呈降低趋势，一般0～5 cm栽培土层的可溶性盐含量最高。宁城县一肯中设施辣椒土壤可溶性盐含量为0.4～11.4 g·kg-1，宁城县大城子设施番茄土壤可溶性盐含量为1.9～9.6 g·kg-1。

图1 设施土壤可溶性盐含量变化

图2 设施土壤pH变化

2.3.2 设施土壤pH变化 如图2所示，不同地点设施土壤pH值表现不同，但均明显低于对照。宁城县一肯中日光温室辣椒基地同一土层pH值随着栽培年限的增加呈现先降低后升高的趋势，其中连续栽培15 a的设施土壤0～5 cm土层pH值达到最高，为7.87；宁城县大城子日光温室番茄基地同一土层pH值则随着栽培年限的增加呈现先升高后降低的趋势，连续栽培15 a的设施土壤0～5 cm土层pH值最低，为6.51。随着栽培土层的加深，设施土壤不同土层pH值总体呈逐渐升高趋势，表现为（0～5）cm＜（5～15）cm＜（15～25）cm；宁城县一肯中辣椒设施土壤pH值为7.11～7.90，高于宁城县大城子番茄设施土壤pH值（6.51～7.32）。

2.3.3 设施土壤EC变化 如图3所示，与对照相比，设施土壤EC值明显增加。随着栽培年限的增加，设施土壤EC值呈现先上升后下降的趋势，连续栽培10 a的设施土壤平均EC值达到最高，其中宁城县一肯中日光温室辣椒基地0～5 cm土层EC值为2.443 mS·cm-1，宁城县大城子日光温室番茄基地为2.384 mS·cm-1；随着栽培土层的加深，土壤EC值呈逐渐降低的趋势。宁城县一肯中辣椒设施土壤0～25 cm土层平均EC值为0.157～0.644 mS·cm-1，宁城县大城子番茄设施土壤0～25 cm土层EC值为0.480～1.035 mS·cm-1。

2.3.4 设施土壤主要阳离子（Na+、Ca2+）含量变化 如图4、5所示，设施土壤主要阳离子（Na+、Ca2+）含量大多显著高于对照。随着栽培年限的增加，土壤主要Na+、Ca2+含量总体呈先升高后降低的趋势，连续栽培10 a的设施土壤Na+、Ca2+含量最高，宁城县一肯中日光温室辣椒基地0～5 cm土层Na+含量为0.240 g·kg-1，Ca2+含量为0.396 g·kg-1，宁城县大城子日光温室番茄基地0～5 cm土层Na+含量为0.610 g·kg-1，Ca2+含量为0.194 g·kg-1。随着栽培土层的加深，设施土壤不同土层Na+、Ca2+含量呈逐渐降低趋势，一般为0～5 cm栽培土层最高，（0～5）cm＞（5～15）cm＞（15～25）cm。

图3 设施土壤EC变化

图4 设施土壤Na+含量变化

图5 设施土壤Ca2+含量变化

2.3.5 设施土壤主要阴离子（NO3-、SO42-）含量变化 如图6、7所示，设施土壤主要阴离子（NO3-、SO42-）含量大多显著高于对照。随着栽培年限的增加，土壤NO3-、SO42-含量总体呈先升高后降低的趋势，连续栽培10 a的设施土壤NO3-、SO42-含量达到最高，宁城县一肯中日光温室辣椒基地0～5 cm土层NO3-含量为 1.144 g·kg-1，SO42-含量为1.200 g·kg-1；宁城县大城子日光温室番茄基地0～5 cm土层的NO3-含量为0.914 g·kg-1，SO42-含量为1.600 g·kg-1。随着栽培土层的加深，设施土壤SO42-含量逐渐降低，0～5 cm栽培土层最高（，0～5）缺水、植株缺素、病虫害增加、产量、品质下降、植株早衰等。建议在整地过程中底肥以腐熟农家肥为主，配施微生物菌剂或微生物菌肥。秋延晚茬口和越冬茬口实行蔬菜种类间轮作倒茬，改善施肥种类，减少同种盐类的积累。

图6 设施土壤NO3-含量变化

图7 设施土壤SO42-含量变化

日本在20世纪70年代蔬菜保护地土壤就发生了比较严重的盐分积累问题，土壤可溶性盐分浓度在10.0～16.0 g·kg-1的保护地面积占保护地总面积的40%以上，适宜蔬菜生长的保护地土壤面积仅占设施蔬菜栽培面积的20%～30%（内海修一，1984）。可见设施蔬菜土壤可溶性盐分含量过量是设施蔬菜生产中普遍存在的现象，已成为设施蔬菜生长的主要限制因子（邹长明 等，2009）。本文调查结果表明，随着栽培耕层的加深，土壤可溶性盐含量呈逐渐递减趋势，各耕层均有大量累积，并cm＞（5～15）cm＞（15～25）cm。

3 结论与建议

在发生次生盐渍化的设施土壤中，主要表现为作物不能正常生长、产量降低和品质下降（王素平等，2004）。通过对赤峰市7个种植面积较大、种植时间较长的设施基地调研发现，随着栽培年限的增加，种植3 a以上的设施土壤表面发生变化，同一作物连作3 a土壤表面开始呈现绿色，随着栽培时间的增长，逐渐呈现白色甚至红色。出现绿色是由于在氮肥过剩的情况下，苔藓会迅速繁殖；白色是过量施用化肥导致离子在土壤表面大量积聚；红色则是紫球藻（盐碱指示植物），这时土壤盐分已经很高了，严重影响蔬菜作物的生长。土壤次生盐渍化对植物的影响主要表现为影响植物生根、叶片且都表现出了明显的表聚特征，呈现可溶性盐含量（0～5）cm ＞（5～15）cm ＞（15～25）cm的趋势。随着栽培年限的延长，设施土壤可溶性盐含量呈现先升高后降低的趋势，其中宁城县一肯中日光温室辣椒基地栽培10 a 0～5 cm土层的土壤可溶性盐含量最高，为11.4 g·kg-1，比露地提高了550%。与可溶性盐含量变化趋势相似，栽培5、10、15 a的设施土壤EC值、主要盐离子含量均呈现先升高后降低的趋势，分析原因主要是赤峰设施栽培以茄果类蔬菜为主，种植结构单一，轮作倒茬困难，随着栽培年限延长，盐分呈现逐渐积累的趋势；而连续栽培15 a的设施土壤水溶性盐、EC值、主要盐离子含量反而降低的可能原因是：赤峰市2004年大力发展设施农业以来，得到农户的高度重视和认可，但是开始几年由于栽培管理水平较低、种植结构单一、轮作倒茬困难、肥料投入量大、追肥次数多、盲目施肥等原因，致使过量的肥料在土壤中累积，设施土壤盐渍化问题逐渐加重；之后随着种植技术的提高和科学栽培技术的介入，农户逐渐意识到土壤存在问题，于是采取换土、夏季闷棚、轮作倒茬、合理施肥、秸秆还田等方法改善和缓解了土壤盐渍化问题。

在地区上，设施土壤盐分组成存在一定差异。宁城县一肯中日光温室辣椒基地土壤的Na+、SO42-含量明显低于宁城县大城子日光温室番茄基地土壤。分析原因一是因为各地农户的栽培管理措施不同，施肥方式、种植年限、作物种类和管理水平都会影响土壤盐渍化程度；二是不同地区栽培蔬菜种类不同，不同蔬菜的需肥特性不同；三是宁城县大城子日光温室番茄连作栽培，种植结构较单一，常年施用同类化肥，施肥种类单一，是设施土壤中主要盐离子种类存在差异的主要原因。