北方甜瓜设施栽培土壤现状及改良措施

2018-07-16周金蒙

吉林农业 2018年12期

摘要：甜瓜是一种品味俱佳的水果，属葫芦科甜瓜属，是我国北方主要经济作物之一。而北方甜瓜种植主要以日光温室和塑料大棚栽培为主，由于设施栽培温度高、湿度大，肥料过量施用，灌溉方式不当等因素，易造成其土壤结构发生改变。本文通过对北方甜瓜设施栽培土壤现状进行详细分析，并提出相应改良建议，为甜瓜种植栽培提供一定的理论依据。

关键词：甜瓜；设施栽培；土壤改良

中图分类号： S627 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.039

甜瓜是一种品味俱佳的水果，属葫芦科甜瓜属。近年来，随着园艺设施不断普及，设施甜瓜的栽培面积呈上升趋势。我国北方甜瓜种植多以日光温室和塑料大棚栽培为主[1]，而设施栽培温度高、湿度大，肥料的过量施用、灌溉方式不科学等，会造成甜瓜种植土壤结构发生变化。连续种植单一作物或同类作物往往导致土壤生态环境发生恶化，严重影响作物品质。种植户为追求经济效益而连年种植，其对土壤资源的过度利用造成土壤肥力大大下降，导致土壤环境恶化，使得甜瓜生长衰退，病虫害发生严重。在影响甜瓜产量与品质的同时，也影响果蔬生产的可持续发展，其危害往往是不可逆的。本文分析北方甜瓜设施栽培土壤现状，对土壤不合理的肥水管理、土壤盐渍化酸化、土壤重金属污染及土壤病虫害等方面进行研究，分析设施土壤质量对甜瓜产量和品质的影响，进而对其进行改良，合理改善土壤理化性状，减少土壤病虫害的发生，为甜瓜种植栽培提供一定的理论依据。

1土壤类型

北方地区环境地势较复杂，受成土条件影响该地区的土壤类型繁多，主要用于耕作的土壤有：黑土、黑钙土、白浆土、草甸土、沼澤土、褐土、棕壤、盐碱土等。对土壤肥力、土团结构、保水保肥性等方面进行综合分析，最适宜甜瓜生长的土壤是黑土，其有机质含量高，养分充足，掺入适当砂土可增强土壤通透性及含氧量；其次是褐土，钾元素含量高，有利于增进甜瓜糖分；而北方地区主要农业土壤是棕壤，也属于排水良好、土层深厚、结构性优异的土壤类型，因此也较适合甜瓜种植。

2现状分析

我国北方甜瓜设施栽培的主要形式是日光温室和塑料大棚栽培，为提高甜瓜产量，追求经济效益最大化，栽培生产中常盲目大量施用化肥、农药，使得土壤中化肥含量超标，土壤盐渍化、酸化加重，造成土壤板结，土壤肥力减弱，导致土壤耕作质量下降。不合理施用肥水管理及工业上“三废”的排放，造成土壤二次污染，已经严重的影响人们的生活质量[2]。“大水大肥大药”等粗放式设施栽培生产模式以及多年的连作生产严重恶化了土壤理化性质，使得甜瓜病虫害更为严重，因大量农药残留在土壤中，使得甜瓜品质与产量下降，食品质量安全无法从源头上得到保障。

3存在的主要问题

我国设施栽培中普遍存在过量灌溉的问题。灌溉水不能完全被吸收利用，其利用率仅为40%～60%，设施栽培内环境得不到良好调节，不能发挥节水与增产的作用[3]。

土壤水分状况是甜瓜生长发育过程中最主要的环境因子之一，其不同生长阶段对土壤水分状况的需求不同。用水不合理，灌溉次数频繁，导致甜瓜种植土壤团粒结构遭到破坏，土壤孔隙减少，通透性变差，造成土壤板结，严重影响甜瓜根系对营养元素的吸收。

设施栽培内温高较高、湿度较大，过量施用肥料易导致甜瓜种植土壤次生盐渍化。施肥量虽大，但肥料利用率较低，导致土壤养分超出甜瓜的需求量引起瓜果品质下降；而设施栽培常年连作，瓜果生长带走大量盐基离子得不到合理的补充，使得种植土壤离子浓度不平衡致使酸化发生，而土壤酸化会抑制甜瓜生长，病虫害则会更严重。由于设施栽培在北方地区农作物种植中的普遍使用，其优势相对集中，但随着种植年限增加，连作障碍日益突出。在大量积累重金属元素的同时会导致土壤微生物结构失衡。例如土壤脲酶直接参与土壤有机氮的转化，其活性降低会对甜瓜生长产生重大影响[4]。

重金属污染除导致土壤微生物有害病原菌占据土壤养分，还会降低有益微生物活性，影响甜瓜植株对营养物质的吸收，致使土壤理化性状恶化、土壤出现异常反应、土壤养分逐渐流失和植物体内有害物质的积累不断[5-6]，从而降低甜瓜的品质与产量，并造成环境污染加重。

4改良措施

4.1甜瓜种植土壤科学管理

4.1.1肥水养分科学管理

为达到高产的目的，改善土壤水肥状况，必须从根本上解决问题，让农户明白大水大肥对甜瓜生长的危害。合理施肥水，在保证产品质量的同时，又要节约能源、保护环境，提高资源利用率，根据甜瓜不同生长阶段的需求进行调控。在施肥上可采取平衡施肥法，可以提高肥料利用率；或以甜瓜需肥量和肥料利用率进行测土配方施肥，少量多次使得肥料充分吸收；还可提倡使用缓释和控释肥来延长肥效、控制肥料的释放，调控养分的供应速度，使养分得到充分的利用。甜瓜生长发育需要大量水分，但盲目灌溉，却会造成甜瓜植株停滞生长甚至死亡，还会造成土壤的养分流失。因此，控制水的灌溉量非常重要。在甜瓜栽培生产上可利用滴管方式提供肥水养分，既可以节约资源，又可以减轻土壤污染。

4.1.2土壤盐渍化防治

可利用有机肥为主、化肥为辅的施肥方式，能够增强土壤渗水排盐能力、改善土壤结构、减少盐渍化的发生。也可利用地膜覆盖或土壤表层覆盖稻草、秸秆等，减少水分的蒸发，将盐分控制在土壤深层，有效抑制耕层土壤盐分的升高[7]；还可利用盐生作物，缓解土壤盐渍化的危害程度，如碱蓬、盐地柽柳、罗布麻、沙枣等盐生或耐盐作物，对土壤有脱盐作用，可降低土壤含盐量；或者通过耕翻措施来稀释土壤的盐分浓度。

4.1.3土壤酸化防治

可利用微生物肥料配合有机肥料施用，改善土壤的酸碱性，能较大程度提高土壤中微生物的种类和数量[8]，而有机肥为碱性，增加的大量盐基离子可促进土壤阳离子交换，能够有效缓解土壤酸化[9]；也可利用土壤改良剂，在酸性土壤中施入石灰改良土壤pH值，或施用磷矿粉、白云石增加土壤中磷和钾的含量，或者施入粉煤灰改善土壤结构和理化性质，都可有效控制土壤酸化。

4.1.4甜瓜病虫害防治

常年连作栽培，使土传病虫害更为严重，而甜瓜栽培中易发生病虫害主要分为四类：细菌、真菌、病毒病害及虫害。一般甜瓜开花坐果期抗病性较强，坐果后植株抗病性下降，更容易被病虫害感染。因此，在其生长过程中，要以农业预防为主，化学防治为辅，两者相结合[10]。对患病植株，发现后准确判断病因，采取有效防治措施。

4.2重金属污染防治

4.2.1合理施用农药化肥

改进化肥和农药的生产工艺，从源头上降低化肥和农药产品本身的重金属含量，指导农民合理施用農药，通过科学的测土配方使农药化肥施用更合理，不仅能增强土壤肥力、提高作物防病害能力，还能调控土壤中重金属的环境行为。土壤重金属可被土壤有机质吸附或络合固定，从而降低土壤重金属的毒性[11]。

4.2.2严格控制工业污染

土壤重金属污染根源还来自工业生产，应严格控制工业“三废”的排放，从源头上解决重金属污染的问题。为了从根本上减少各种污染物的排放，监管部门应加大环境监测力度，严格控制各种污染物的任意排放[12]。另外，灌溉用水应该使用地下水，工业废水排放应该远离农田和种植区。

4.2.3生物修复法

利用动植物或微生物的代谢活动消除土壤中的有毒物质，例如，蚯蚓可以一定程度上忍耐土壤重金属元素，利用其自身的酶系统产生有机无机复合肥，利于改善土壤环境，促进土壤金属元素的转变；蜈蚣草、粉叶蕨等对重金属元素有超积累作用[13]。生物修复方法经济适用，操作简单，安全可靠，对环境净化、美化作用显著，在提高土壤肥力的同时，也可对土壤及周围水体进行修复。

4.2.4客土与换土法及深耕翻土法

客土与换土法是将未被污染的土壤加到原种植土壤上，降低土壤重金属浓度，减少对甜瓜栽培的危害。深耕翻土法指将原种植土壤上下翻动，使重金属元素大范围内扩散，降低其浓度。上述方法只适合小面积污染治理，因其耗资大，成本高，不能根除重金属元素，同时还面临占用土壤资源、土壤二次污染等问题。

5结语

甜瓜作为北方重要的经济作物之一，其产量的高低和品质的好坏直接影响着农民的收入。近年来，瓜农追求其经济效益，受传统“粪大水勤”的影响，甜瓜设施栽培土壤污染严重，导致甜瓜产量急剧下降，品质不佳，影响甜瓜的销量。甜瓜在种植过程中对土壤肥力、土壤透气性要求极高，不仅要求土壤肥沃，还需要通气良好。其种植多为日光温室、塑料大棚栽培，其温度高，湿度大，施肥过多易引起土壤次生盐渍化、土壤酸化和土壤硝态氮累积，应该合理施用化肥，提高肥料利用率。甜瓜种植土壤酸化导致甜瓜病虫害增多，在甜瓜种植过程中应按规格使用农药，以免施用过量，造成土壤污染。设施栽培连年种植会导致土传病害严重，合理的轮作、间作和套作可改善甜瓜种植土壤中微生物结构，有机质含量增加，病虫害也相应减少，土壤结构得到改善。在甜瓜设施栽培土壤改良过程中，应多种修复技术综合使用，每一种改良技术都有优点和不足，但单一的改良技术一般很难达到去除污染的效果，应将几种改良技术综合起来才能充分发挥改良作用。

参考文献

[1]连青龙，张跃峰，丁小明，等.我国北方设施蔬菜质量安全现状与问题分析[J].中国蔬菜，2016（07）：15-21.

[2]邵云，郝真真，王文斐，等.土壤重金属污染现状及修复技术研究进展[J].北方园艺，2016（17）：193-196.

[3]白新禄.新建日光温室土壤养分累积及水肥综合调控技术研究[D].西北农林科技大学，2013.

[4]周艳丽，乔宏宇，李爽，等.甜瓜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响[J].北方园艺，2015（19）：158-161.

[5]张璐.连作甜瓜土壤中酚酸类物质的变化规律和木霉菌降解作用研究[D].沈阳农业大学，2017.

[6]李元，许健，王京伟，等.覆膜滴灌对日光温室甜瓜土壤环境及产量的影响[J].农业工程学报，2016，32（06）：232-241.

[7]沈灵凤.设施栽培年限及施肥对土壤盐分和硝态氮累积的影响研究[D].中国农业科学院，2012.

[8]邱婷，肖姬玲，魏林，等.土壤酸化及酸性土壤改良技术研究进展[J].湖南农业科学，2016（10）：114-117.

[9]于天一，孙秀山，石程仁，等.土壤酸化危害及防治技术研究进展[J].生态学杂志，2014，33（11）：3137-3143.

[10]张效花.莘县早春甜瓜病虫害绿色防控技术[J].农业科技通讯，2018（02）：229-230.

[11]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013（03）：409-417.