设施农业土壤生态环境存在的问题及对策

高 英

（忻州涌盈环境建设有限公司，山西 忻州 034000）

设施农业在我国农业结构调整中具有重要作用。虽然我国已经具有设施农业的最大种植面积，但是仍有设施建设项目的建设存在发展障碍，比如工程结构与布局不合理，没有得到合理利用，造成资源浪费。设施内农业种植密度高，会使用化学肥料或是采用农药杀虫剂等措施辅助生产，由于没有合理施肥，从而影响土壤有机质含量，影响农作物的质量及产量。[3]

1 目前我国设施农业存在的发展障碍

1.1 土壤生态环境恶化

土地资源没有得到因地制宜，合理利用，造成资源浪费。在设施内，由于农作物不能得到太阳光照射，缺少雨水灌溉等自然条件的影响，以及耕作密度高、种植时间长、浇灌次数少，施肥过剩、连作严重等一系列问题，导致土壤结块等不同程度的物理性质变化，使土壤原本结构改变，难以吸收水分及养分，土壤生态环境恶劣。

1.2 设施内土壤化学性状遭到破坏

土壤pH 值大幅度下降，造成土壤酸化是设施内土壤化学性状下降的主要表现，土壤酸化问题是由于土壤pH 值降低和长期使用化学肥料，特别是许多生理性酸性肥料或氮肥造成的。许多研究人员在研究设施农业土壤过程中发现，无论是全年覆盖还是季节性覆盖，覆盖土壤pH 值呈下降趋势6～8。结果表明： 土壤pH 值在生长季呈上升趋势，在间作间隔期呈明显下降趋势，在整个生长期呈下降趋势。[4]

1.3 设施内土壤养分失调

土壤养分失衡主要表现在：有机质、全氮、速效氮、速效磷均高于开放栽培，中微量元素缺乏。农作物从土壤中吸收的养分量与投入的量不协调。此外，由于农民对微肥的认识不足，多数不使用微肥，导致土壤元素大量含量高，中、微量营养素缺乏，导致养分失衡，对作物产生生理障碍。

2 设施农业土壤生态环境调控方案

2.1 加强综合调整管理

以某地土地综合整治项目为例进行土壤生态环境研究分析，考虑到项目区的实际地形和土地利用方式等因素，项目遵循自然规律、生态环境保护和可持续发展的原则，严格按照“因地制宜，宜耕则耕，宜林则林，宜草则草，优先整治为耕地”和“技术可行、经济合理”的原则进行，坚持维护和改善生态环境，促进土地资源可持续利用，增加耕地面积，促进耕地总量和经济的可持续发展。项目实施后，通过配套基础设施、土壤改良等工程措施和表土剥离回填、基础平整等工程措施，将大面积的未利用耕地转化为优质耕地，通过对现有坡耕地和梯田的集中管理，配套基础设施改善农业生产条件，通过土壤肥力提高土地利用效率和产出率，有效改善耕地质量和生态环境，采用不同的施肥方案，提高土壤有机质含量，种植农作物，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。以某地改革后土壤取样化验结果证实如图1 所示。

图1

2.2 调控土壤状况 提高土壤质量

根据土壤pH 值情况，选择合适的肥料，建议施用适量硝酸钙和硝酸钾来提高土壤pH 值，不要施用硝酸铵和硫酸铵等酸性肥料，因为酸性肥料会降低土壤的pH 值，容易生成酸化土壤。如果土壤次生盐渍化严重，不能种植或种植效果差，可使用脱硫石膏，脱硫石膏是脱硫设备的副产品，脱硫石膏粉具有可再生、粒径小、成分稳定、有害杂质含量少、纯度高的特点。土壤施用可以改良盐碱土，提高土壤孔隙度。其次，可以采用客土的方法改良土壤环境，根据其土壤自身条件可以进行土壤交换，一般交换厚度为5~15cm，也可根据当地条件选择适当的工程修复措施，改善土壤性质，保证作物的健康生长发育。[1]

2.3 平衡土壤养分

定期对土壤含量进行测量，根据作物需肥规律确定施肥种类和施肥量，做到不盲目施肥。例如：①可以施用有机肥，有机肥料提供了作物所需的所有养分。土壤中的有机物质不仅是氮的持久来源，而且几乎包含了作物和微生物所需的所有养分。土壤有机质通过矿化过程释放大量的营养元素，为植物的生长提供养分。其次，有机肥能促进植物对其他营养元素的吸收。土壤有机质在分解转化过程中，产生于土壤矿物部分的有机酸和腐殖酸具有一定的溶解性，能促进矿物风化，有利于某些养分的有效利用，一些与有机酸与黄腐酸络合的金属离子可以被保留在土壤溶液中而不影响其有效性，其次可以使土壤变得更加松软，不易结块。[2]②生物炭的应用可以改善土壤的渗透性，提高土壤水分和养分的维持能力。生物炭来源于生物质热解后，它的主要成分是碳和分子，使用生物炭可以使农业生产率提高20%，净化水，并有助于减少化肥的使用。土壤取样检测分析如图2 所示。

图2

2.4 土壤肥力评价

土壤地基肥力是指土壤支持作物生产和提供多种生态服务的能力，是土壤物理性质、化学性质和生物学特性的综合反映。土壤肥力和田间管理共同决定了作物的产出。土壤有机物质是土壤重要组成部分，是植物不可或缺的成分，它能促进植物的生长发育，改善土壤的物理性质，促进微生物和土壤生物的活动，促进土壤养分的分解，改善土壤的肥力和缓冲作用。它与土壤结构、通气性、渗透性、吸附和缓冲作用密切相关，在相同或相似的条件下，有机质含量在一定范围内与土壤肥力呈正相关。土壤肥力低下，可通过土壤深耕、施用有机肥料、生物质碳、脱硫石膏、秸秆还田、种植绿肥、增加耕层厚度等措施，可以改善耕层的理化性质和养分状况。

3 设施农业中土壤生态环境的进一步发展

设施农业是提供多种鲜活农产品的重要手段，是农业高新技术应用的三大方面之一。因此，在新时期，特别是在为“三农”服务的关键阶段，发挥设施农业的重要作用已刻不容缓。土壤是作物生存的根本，作物在土壤中生存生长，吸收所需的必要的养分、水分和氧气，土壤能否满足作物对水、肥料、气体、热量的需求直接影响到作物的生长发育。然而，随着设施农业耕作年限的延长或连作的出现，设施农业土壤出现了许多土壤障碍，这些障碍引起的土壤生态环境条件的变化也改变了设施农业土壤的微生物状况。最后，严重影响了设施农业的土壤生物环境。就我国土壤质量指标而言，国内外已经对一些土壤质量综合指标进行了研究，但对设施土壤生态环境的指标体系和具体评价体系的研究还很少。因此，今后应加大设施农业的土壤种植力度，合理利用土地资源，发展生态环境评价和生物指标。