设施菜田土壤质量研究进展
2021-12-12田永强高丽红
田 恬 田永强 高丽红*
(1 中国农业大学园艺学院,设施蔬菜生长发育北京市重点实验室,北京 100193;2 国家林业和草原局管理干部学院,北京 102600)
自20 世纪90 年代节能型日光温室大力推广以来,长期困扰我国北方冬季蔬菜供应和农民增收的问题得到了明显的解决。经过30 多年的发展,我国设施蔬菜产业取得了巨大成就(李天来,2016;李天来 等,2019)。目前,我国北方蔬菜基本实现了周年生产和均衡供应,全国30 种主要蔬菜都有设施栽培(薛亮 等,2021)。近年来,我国设施蔬菜生产总值占全国蔬菜生产总值的50%以上。以2016 年为例,设施蔬菜产量2.80 亿t,占全国蔬菜总产量(9.18 亿t)的30.5%;产值约1.2 万亿元,占蔬菜总产值(约2 万亿元)的62.6%(张真和和马兆红,2017)。现阶段,我国设施蔬菜生产规模已趋于稳定。
设施蔬菜生产在取得显著成绩的同时,也面临着诸多问题:一是缺乏科学统筹和整体发展规划;二是设施设备简陋、环境调控能力差(李治国 等,2021);三是土壤质量退化严重(陈之群,2016)。其中,土壤质量退化问题尤为突出,其治理也相对棘手。设施菜田土壤质量退化主要表现:一方面,土壤物理化学性质劣化,包括土壤板结紧实、次生盐渍化、酸化、养分元素失衡和重金属累积等(Tian et al.,2010,2011;Chen et al.,2016;张西森 等,2020;邱伟,2021);另一方面,土壤生物学环境恶化(Tian et al.,2017),包括病原菌和植物寄生线虫危害等(Tian et al.,2009,2013;农业部办公厅,2015;张西森 等,2020)。从前人研究结果来看,水肥过量供应和单一种植是设施菜田土壤质量退化的主要人为因素(李宇虹和陈清,2014;严正娟,2015),加之设施高温高湿半封闭的特殊环境条件,设施蔬菜病害频发,并由此引发农药高投入和潜在的环境风险。
1 设施菜田土壤质量研究现状
1.1 土壤物理性质的研究进展
土壤物理性质是土壤质量的重要组成部分,也是影响作物生长的重要因素。已有研究表明,栽培模式、种植年限、施肥措施、灌溉方式和土壤调理措施等是影响土壤物理性质的主要因素(张宝峰等,2013;Alskaf et al.,2021)。由于过量施肥、连作障碍等问题,设施蔬菜种植体系的土壤理化性质劣化现象比较普遍,主要表现为容重减小、孔隙度下降、土壤团聚体稳定性差和土壤板结等(张宝峰 等,2013;陈延华 等,2015;张西超 等,2015;Zhang et al.,2021)。但是,目前有关设施菜田土壤物理性质的研究,其结论不尽相同。一般来说,随着种植年限的增加,土壤容重呈上升趋势,而孔隙度呈下降趋势(朱余清 等,2011;Chen et al.,2016;田恬,2019)。但是,也有研究发现土壤容重随种植年限的增加而下降,而孔隙度呈上升趋势(高慧 等,2010)。因此,除种植年限外,施肥措施也可能是影响土壤物理性质的关键因素。在实际生产中,随着种植年限的增加,农户通常会施用更多的有机肥以保证作物产量。有研究表明,有机肥会降低土壤容重、增加土壤孔隙度。例如张宝峰等(2013)研究发现,在设施番茄种植体系中,通过优化有机肥的施用策略,可使土壤容重下降3.73%~14.93%,而总孔隙度增加4.18%~15.79%。除施肥措施外,灌溉方式也是影响土壤物理性质的重要因素之一。例如,张西超等(2015)研究不同灌溉方式对土壤物理性质的影响发现,滴灌和畦灌条件下土壤紧实度随土层深度增加而增加,但渗灌条件下其变化趋势相反。此外,过量水肥投入在多数情况下会破坏土壤团聚体稳定性,加速土壤板结(Tuo et al.,2017;Li et al.,2019)。采用秸秆还田、土壤增施调理剂等措施,能够有效阻控过量水肥投入对土壤物理性质的不利影响(Zhang et al.,2020;Zhao et al.,2021)。
综上所述,虽然设施菜田土壤物理性质随种植年限的增加呈现劣化的趋势,但采用优化水肥、秸秆还田、施用土壤调理剂等方式可以在不同程度上改善土壤物理性质,如降低容重、增加孔隙度、减小紧实度和提升团聚体稳定性等。但是,相较于设施菜田土壤的化学和微生物性状的研究,目前对土壤物理性质的整体关注度不高。由于土壤物理性质是影响土壤其他性质和作物生长的重要因素(Wilson et al.,2020;Ferreira et al.,2021),因此未来有关设施菜田土壤质量的研究需加强对土壤物理性质方面的研究。
1.2 土壤化学性质的研究进展
1.2.1 土壤酸碱度和盐分 从近些年的研究来看,设施菜田土壤化学性质普遍存在两个特点:一是耕层土壤酸化趋势明显,特别是种植年限长和水肥投入高的设施菜田土壤(陈之群,2016;王激清等,2019);二是表层土壤次生盐渍化现象严重(潘剑玲 等,2013;马灿和王明友,2014;陈之群,2016;吉春阳 等,2020)。马灿和王明友(2014)研究证实,日光温室番茄土壤pH 值与种植年限呈显著负相关;陈之群(2016)调研环渤海湾地区设施菜田土壤发现,随种植年限的增加土壤pH 值呈显著下降趋势,而土壤EC 值呈先增加后下降的趋势。值得关注的是,虽然设施菜田土壤酸化趋势明显,但我国北方地区的多数菜田土壤pH 值仍然处在大多数蔬菜作物能够耐受的范围内,并不是限制其生长的主要因素(Chen et al.,2016;Zhang et al.,2020;Zhao et al.,2021)。因 此,土壤酸化可能更多的是对土壤有机质转换、养分循环和微生态平衡等造成不利影响(Tian et al.,2016;Schlatter et al.,2020)。与酸化相比,盐渍化对我国设施菜田土壤质量的不利影响更为突出。土壤次生盐渍化是造成设施蔬菜连作障碍的重要因素之一,有些地区土壤EC 值达到蔬菜作物发生生育障碍临界值的2 倍以上,蔬菜产量和品质下降明显(农业部办公厅,2015)。黄绍文等(2016)对全国主要菜区设施(塑料大棚和日光温室)蔬菜土壤调查分析表明,与露地菜田相比,设施菜田土壤盐分总量显著上升了69.3%,发生盐渍化(>2 g·kg-1)的土壤占总样本数的42.9%。盐分的累积使得设施菜田土壤质量日益恶化,并导致蔬菜作物因盐胁迫而发生生理性干旱及代谢紊乱,已成为制约我国设施蔬菜生产的主要障碍因子。因此,通过阻控土壤次生盐渍化和提高作物抗盐性来缓解作物盐胁迫,一直是设施蔬菜栽培的研究热点。一般而言,随着种植年限增加,设施菜田土壤盐渍化加重(Chen et al.,2016)。
虽然种植年限显著影响设施菜田土壤酸碱度和盐分,但不同地区受影响的表现趋势并不相同。例如,陈之群(2016)调查环渤海湾地区设施菜田土壤发现,辽宁凌源、瓦房店和河北永清地区设施菜田土壤盐渍化较严重的种植年限主要集中在8~10年;河北永年和山东寿光、利津地区土壤盐渍化较严重的种植年限为13~15 年;北京大兴地区土壤盐渍化较严重的种植年限在20 年以上。类似地,西藏设施菜田土壤酸化和盐渍化的种植年限为5 年(潘剑玲 等,2013),而陕西泾阳县设施菜田土壤连续种植16~20 年才出现较严重的土壤酸化和次生盐渍化现象(杨园媛 等,2020)。
综上所述,目前设施菜田土壤整体呈现酸化和盐渍化趋势,而随种植年限增加引起的水肥高投入是造成这两种现象的主要直接原因。此外,对于设施蔬菜作物而言,盐渍化的不利影响大于酸化。因此,未来的相关研究应重点关注如何通过减缓或消除土壤次生盐渍化来提升设施菜田土壤质量。
1.2.2 土壤养分 土壤养分一直是设施菜田研究的热点,主要集中在土壤全氮、有机质、硝态氮、无机氮、有效磷和有效钾等方面(冯伟 等,2008;曹齐卫,2010;Chen et al.,2016)。此外,也有学者对土壤中有效性微量元素进行研究,如有效锰、有效锌等(Chen et al.,2016),但相对关注度并不高。
土壤养分受种植年限和施肥水平的影响较大。整体而言,设施菜田土壤养分呈随种植年限的增加而增加的趋势。例如,对山西设施蔬菜土壤的研究发现,土壤全氮、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随种植年限的增加而增加(吴忠红和周建斌,2007)。但是,有研究者发现有的养分随种植年限呈波动变化,而有的养分并不与种植年限呈显著线性关系。例如,陈之群(2016)调研发现环渤海湾地区设施菜田土壤全氮、有机质含量随种植年限呈增加趋势,而硝态氮、无机氮、有效磷和有效钾含量呈先升高后下降的趋势,但铵态氮含量的变化趋势与之相反,呈先下降后上升趋势。种植年限对土壤养分的影响主要归因于施肥水平的变化。一般而言,在实际生产中,为了维持较高的产量,种植年限越长,则施肥量越大(Tian et al.,2016)。因此,合理施肥是调控设施菜田土壤养分的关键。
除种植年限和施肥水平外,土壤养分也受灌溉量和灌溉方式等因素的影响。例如,孙凯宁等(2015)研究发现较高的灌水量可明显降低全氮、有效磷和有效钾等养分在土壤中的含量。这主要是因为较高的灌水量容易引起表层土壤养分垂直淋洗损失所致(Tian et al.,2016;Li et al.,2018)。值得关注的是,对于因过量施肥导致养分过剩的设施菜田土壤,灌溉对土壤渗漏液中养分的影响大于施肥(Li et al.,2018)。因此,控制灌溉较控制施肥能更有效地阻控养分过剩的菜田土壤对环境的不利影响。
由此可见,在水肥耦合的基础上优化灌溉方式,可有效提高水肥利用率及土壤质量,并降低环境污染风险。例如,梁新书(2015)基于对土壤养分水平和作物营养需求的研究表明,采用每日肥灌(水肥一体化)技术在蔬菜作物根区少量高频次地供应水肥,相较于传统的间隔水肥供应方式(包括优化的模式)可明显降低耕层养分累积,提高肥料利用效率,同时保证了体系生产力。除灌溉外,种植制度、土壤调控等也能够改变设施菜田土壤的养分状况(田永强 等,2013)。例如,夏季种植填闲作物能有效降低土壤氮素淋洗率、提高土壤养分循环能力(Tian et al.,2011);增施高碳堆肥、生物碳等土壤改良物料,可有效改善土壤水肥固持力,进而通过减少养分淋洗损失降低养分投入(Tian et al.,2017;Zhang et al.,2020)。值得关注的是,随着设施菜田土壤质量相关研究的深入,单一调控措施的局限性日益显现。最新的研究证实(Zhang et al.,2020),将土壤调控与水肥管理相结合,是在设施蔬菜作物根区维持稳定养分供应的有效突破口,也是提升以生产力为目标的土壤综合质量的重要途径。例如,Zhang 等(2020)将根区土壤增施生物炭与每日肥灌结合,实现了土壤质量提升、作物稳产和水肥高效利用的三重效果。因此,土肥水综合调控是未来设施菜田土壤质量提升的可推广模式。
综上所述,设施菜田土壤养分性状与过量施肥有直接关系,且土壤养分随种植年限呈增加趋势。优化水肥供应方式、改善土壤水肥固持力等能够有效缓解土壤养分累积并改善作物根区的养分供应。
1.2.3 土壤重金属 含重金属的农药、化肥的施用,工业“三废”、城市生活垃圾与污泥的排放,均导致设施菜田土壤中某些重金属(如铅、汞、镉、砷等)超标,不仅使土壤质量下降,而且污染环境(Chen et al.,2016;Tian et al.,2016;贾丽 等,2020)。设施菜田土壤重金属的累积受多种因素影响,如种植年限、栽培模式、水肥管理及土壤理化性状等(Tian et al.,2016)。事实上,大量施肥导致的土壤重金属累积现象在世界各地均有发生。关于露地农田重金属状况的研究,国内外已有大量报道(Muhammad et al.,2020;Adhikari et al.,2021)。但是,关于设施土壤这类相对封闭的农业生态系统中重金属累积的研究则相对较少(Chen et al.,2016)。
目前对于设施菜田土壤重金属的研究,主要集中在空间分布规律和时间变化特征两方面。在空间分布规律上,大部分研究表明设施菜田土壤重金属存在“表聚”现象,即主要在表层土壤累积(随土层深度的增加呈下降趋势)。例如,环渤海湾地区日光温室土壤重金属Cd、Cu和Zn主要集中在0~30 cm 土层(陈之群,2016);在山东寿光和江苏苏北地区,设施菜田土壤重金属As、Cr 和Pb 含量与土层深度间存在显著负相关(李树辉 等,2010;薛延丰和石志琦,2011)。设施菜田土壤重金属的“表聚”现象主要是由大量施用含有重金属的化肥和有机肥造成的(Lu et al.,2012;王美和李书田,2014)。在时间变化特征上,土壤重金属也存在明显的累积现象,即随种植年限的增加其含量呈上升趋势。陈之群(2016)调研环渤海湾地区日光温室土壤发现,土壤重金属As、Cd 和Cr 含量均随种植年限的增加呈积累趋势,且设施菜田土壤重金属含量均显著高于临近露地菜田;曾希柏等(2007)研究表明,设施菜田土壤中As 含量显著高于普通农业用地,且随着设施年限的增加出现了明显的累积。相类似的,薛延丰和石志琦(2011)对江苏苏北地区设施蔬菜土壤重金属的时间演变规律研究发现,重金属随种植年限的增加呈累积趋势。
上述研究表明,设施菜田土壤重金属主要表现为“表聚”和“累积”特征,且主要由大量施用含有重金属的化肥或有机肥造成。因此,提高肥料质量和严格控制施用量是阻控设施菜田土壤重金属污染的根本。
1.2.4 土壤塑化剂 塑化剂(PAEs)是一类邻苯二甲酸酯类化合物,主要用于制造聚氯乙烯塑料薄膜(Wang et al.,2013;Chai et al.,2014)。塑料薄膜残留是设施蔬菜种植体系存在的普遍现象。由于塑化剂在土壤中的半衰期非常长(几个月到几年),因此土壤塑化剂含量逐渐成为分析和评价设施菜田土壤质量的重要指标之一(何丽芝 等,2012;张倩 等,2014;Chai et al.,2014)。
从已有的研究进展来看,目前人们对设施菜田土壤塑化剂的研究结论尚未形成共识。Ma 等(2003)研究发现,北京郊区设施蔬菜土壤塑化剂的含量可达1.34~3.15 μg·g-1;Xu 等(2008)研究发现,设施蔬菜土壤塑化剂含量显著高于未种植作物的土壤。但陈之群(2016)对环渤海湾地区日光温室土壤的研究发现,仅北京大兴地区连续种植3~5 年的日光温室土壤中检测出了土壤塑化剂,其中邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DiBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二乙基己基酯(DEHP)的含量分别为0.001、0.141、0.165 mg·kg-1和0.046 mg·kg-1,且均未超标。此外,郇志博等(2021)对海南省11 个市县设施菜田土壤塑化剂污染状况的研究发现,DEHP、DiBP 和邻苯二甲酸二正丁酯(DnBP)为主要检出物质,含量分别在0.025~0.424 mg·kg-1、0.008~0.075 mg·kg-1和0.002~0.099 mg·kg-1之间,仅文昌地区的DnBP 含量超出控制标准,但低于治理标准,其余均未超标。
综上,塑化剂可能是潜在的设施菜田土壤污染源,但其分布特征、变化规律及对土壤质量的影响仍需进一步研究。此外,对于塑化剂已经超标的设施菜田土壤,需加强控制含有塑化剂的地膜、棚膜等的投入。
1.2.5 土壤抗生素 抗生素抗性基因(ARGs)是一种新型环境污染物,土壤抗生素污染往往是由于粪肥的施用和ARGs 在土壤中的水平移动所导致(田其凡 等,2020)。近年来,土壤抗生素污染已引起人们的广泛关注,设施菜田土壤抗生素主要以四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类和β-内酰胺类为主,且四环素类抗生素污染较为严重(张志强,2013;谢超然,2017;苑学霞 等,2020)。设施菜田土壤抗生素污染特征主要体现在以下几方面:①与种植年限有关,随种植年限的增加,土壤抗生素污染越严重;② 受土壤环境因素的影响较大,如pH 值、有机质含量、电导率等;③影响土壤微生物群落的变化;④ 与土壤重金属的变化有关(曾巧云 等,2018;常静 等,2020;田其凡等,2020;苑学霞 等,2020)。土壤抗生素与土壤微生物群落之间存在一定的联系,且土壤细菌对抗生素有一定的抗性,但其抗性随抗生素浓度的增加而降低(赵祥,2017;田其凡 等,2020),具体表现为四环素类抗生素含量的增加会导致变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和疣微菌门相对丰度降低(于晓雯 等,2021)。此外,随种植年限的增加,土壤抗生素的含量越高(苑学霞 等,2020),主要原因是长期施用畜禽粪肥使得磺胺类抗生素含量增加,且与土壤有机质含量及电导率呈显著正相关(谢超然,2017)。过量施肥会导致重金属积累,而土壤抗生素的含量同样会影响土壤重金属的变化。如四环素类和β-内酰胺类抗生素会增加Cd 的活性,四环素类抗生素还会增加Cu 的活性(苑学霞 等,2020)。
综上所述,设施菜田土壤抗生素与土壤化学性质和土壤生物学性质均有联系,且土壤抗生素污染主要是由大量和长时间施用畜禽粪肥造成的。因此,加强土壤和蔬菜中抗生素污染特征的监控,特别是抗生素在畜禽粪便-土壤体系和土壤-植物体系中的迁移转化,是阻控设施菜田土壤抗生素污染的根本。
1.3 土壤生物学性质研究进展
1.3.1 土壤微生物 微生物是土壤生物体中多样性最为丰富的群体之一,它们在土壤的生物地球化学循环过程方面起着十分重要的作用,对土壤健康和生态功能有着深远影响。此外,微生物在动植物群体结构组成与功能形成,以及地球气候等方面都起到了关键作用(Wagg et al.,2014)。在土壤中,微生物参与养分循环,维持土壤结构并调节作物生长(Gans et al.,2005;Nacke et al.,2011)。因 此,了解土壤微生物群落的组成结构与功能,对研究设施菜田土壤质量有重要意义。
设施菜田土壤微生物性状特征主要体现在以下几方面:①受微生物调控的有机质转化和养分循环过程受阻,对植物的养分吸收产生不利影响;②部分土壤微生物种群(如病原微生物)大量增加,对植物健康的潜在威胁增大;③有益微生物(如拮抗微生物和植物促生菌)急剧下降,对植物生长的促进能力降低;④ 微生物多样性下降,对植物病原生物的抑制潜能削弱;⑤ 与微生物和动物调控相关的土壤结构被破坏,且通透性下降,不利于植物根系的生长发育(王敬国,2011;Tian et al.,2016;Zhou et al.,2018;Ghani et al.,2019;Jin et al.,2020)。此外,单一种植的水肥高投入也能诱导土壤微生物群落结构发生变化,主要表现为:土壤板结、酸化、次生盐渍化、有机/无机污染物累积(主要是肥料引入的重金属、抗生素)等,可导致土壤微生物和植物生长受到双重抑制(Chen et al.,2016;Tian et al.,2016)。例如,施用有机肥(如畜禽粪肥和堆肥等)通常会增强土壤微生物的群落结构及多样性(Zhang et al.,2012;Su et al.,2015;马龙,2021),但过量施肥可能会导致设施菜田土壤病原真菌增多(Bonanomi et al.,2010);还有研究发现肥料高投入引起的盐渍化同样会引起土壤微生物群落结构的变化,如易存活的芽孢杆菌增多(张建 等,2017)。除施肥外,重金属污染也很容易对土壤微生物群落造成不利影响(Singh et al.,2014)。Chen 等(2014)研究发现,重金属污染会显著降低真菌多样性及丰富度,但对细菌影响较小;Giller 等(2009)试验证实,共生细菌根瘤菌对重金属敏感度高,细菌多样性受Zn 污染的影响而降低。
综上所述,微生物是调控土壤质量的核心要素。因此,提升设施菜田土壤质量,其核心是调控土壤微生物。但土壤微生物多样性高,物种间存在复杂的交互关系网络,且无法脱离土壤物理和化学环境而存在。表明调控土壤微生物需综合考虑土壤物理、化学和生物因素,以及三者之间的交互关系。然而在设施菜田土壤质量研究方面,目前尚缺乏综合考虑土壤物理、化学和生物因素的系统研究(Zhang et al.,2020)。
1.3.2 土壤酶活性 土壤酶在土壤各养分循环中起着重要作用,其活性与土壤质量紧密相连。土壤酶主要包括蔗糖酶、多酚氧化酶与过氧化物酶等。其中,蔗糖酶的主要作用是将蔗糖分解成葡萄糖和果糖,供植物直接吸收利用,蔗糖酶在一定程度上可以作为土壤肥力的指标之一;多酚氧化酶与过氧化物酶作为氧化还原酶,在土壤中对有机质和腐殖质的形成过程起到了非常重要的作用。显而易见,土壤酶对土壤养分循环过程的影响,能够调节植物对养分的吸收和利用(王书锦和胡江春,2002)。然而,对土壤酶活性的相关研究在土壤肥力领域中一直处于薄弱环节。目前国内外对土壤酶活性的报道仅限于研究土壤酶活性与土壤肥力的关系、土壤酶活性垂直分布规律、不同耕作模式和施肥管理措施等对土壤酶活性的影响(刘建新 等,2005;Floch et al.,2009;高利娟 等,2021;刘会芳 等,2021)。而对于土壤酶是否在设施菜田土壤可持续利用及维持设施生态系统平衡中起到基础与核心作用,这一问题并没有得到充分关注与重视。因此,研究设施菜田土壤酶的时空变化规律及其对种植年限、水肥管理、土壤调控等的响应机理,能够为更好地进行设施蔬菜栽培和养分管理提供科学依据。
2 土壤质量评估方法的研究
为提高设施菜田土壤质量,首先应该找到影响土壤质量的关键因素。土壤质量指数(soil quality index,SQI)是一种被普遍用于评价农业可持续发展的工具,可综合评估土壤的整体质量(Andrews et al.,2002a,2002b;李鑫 等,2021;Yazhini et al.,2021)。SQI 的计算方法如下。
①最小数据集(minimum data set,MDS)的筛选。大部分研究发现,主成分分析法(PCA)是筛选最小数据集指标的最为广泛的使用方法(D’Hose et al.,2014;Medina et al.,2021)。
② 最小数据集指标的转化。为便于加和,基于无量纲方式将指标转化为0~1 之间的得分。主要依据3 种不同的方式:一是“越多越好”,即某个土壤指标含量越高代表土壤质量越好;二是“越少越好”,即某种土壤指标含量越少表征土壤质量越好;三是“适量最好”,即某个土壤指标在适宜的范围内最好,若含量高于或低于这个最适值代表土壤质量下降。
③数据整合与SQI 计算。数据整合也有多种方法,例如直接加和法、加权加和法(Andrews et al.,2002b)。Andrews 等(2002a)比较了多种计算SQI 方法的优缺点,发现主成分分析法(PCA)和直接加和法(additive index)是计算SQI 最为简便合适的方法。有研究发现在堆肥处理下,土壤质量与作物产量有很好的相关性(D’Hose et al.,2014)。
在农业生产中,好的土壤质量能够促进生产力(Nyiraneza et al.,2021),土壤功能因子通常会作为一种筛选土壤指标的因素。土壤功能通常包括:促进作物生长,调节与分配水分,以及作为环境的缓冲剂(曹志洪和周健民,2008)。作物产量通常作为一种土壤功能因子来衡量土壤质量指数与作物生产的关系,但相关报道相对较少(Andrews et al.,2002a;D’Hose et al.,2014),大部分报道仅研究了SQI 的计算及对不同土壤质量的评估。
综上所述,将多个表征土壤质量的指标(如土壤物理、化学、生物性质等)转化为一个具体的数值,通过比较数值的大小,可以作为一种直观评价土壤质量好坏的方式。
3 展望
本文阐述了国内外对设施菜田土壤性质的研究,并在此基础上结合土壤物理、化学性质和土壤微生物性质,综合分析了设施菜田土壤质量,也为今后系统评估设施菜田土壤质量提供参考。虽然目前设施菜田土壤质量研究已取得了显著的成绩,但仍存在以下问题:①相较于化学和微生物性状,物理性质作为表征土壤质量的关键因素,研究者对其整体关注度不够;② 盐渍化对设施菜田土壤质量的不利影响大于酸化,但目前设施菜田土壤次生盐渍化的减缓或消除机制尚不明确;③塑化剂的时空分布特征及其对菜田土壤污染的潜在风险,仍需进一步研究;④ 微生物是调控土壤质量的核心要素,但大多数相关研究仅停留在其对不同措施(如土壤改良、水肥管理、种植模式等)的简单响应(如微生物数量、群落组成的变化等)方面,缺乏深层次探讨;⑤ 缺乏综合考虑土壤物理、化学和生物因素的系统研究。因此,未来需要综合考虑上述问题,深入开展相关研究。