設施農業土壤生態環境存在的問題及對策

高 英

（忻州涌盈環境建設有限公司，山西 忻州 034000）

設施農業在我國農業結構調整中具有重要作用。雖然我國已經具有設施農業的最大種植面積，但是仍有設施建設項目的建設存在發展障礙，比如工程結構與布局不合理，沒有得到合理利用，造成資源浪費。設施內農業種植密度高，會使用化學肥料或是采用農藥殺蟲劑等措施輔助生產，由于沒有合理施肥，從而影響土壤有機質含量，影響農作物的質量及產量。[3]

1 目前我國設施農業存在的發展障礙

1.1 土壤生態環境惡化

土地資源沒有得到因地制宜，合理利用，造成資源浪費。在設施內，由于農作物不能得到太陽光照射，缺少雨水灌溉等自然條件的影響，以及耕作密度高、種植時間長、澆灌次數少，施肥過剩、連作嚴重等一系列問題，導致土壤結塊等不同程度的物理性質變化，使土壤原本結構改變，難以吸收水分及養分，土壤生態環境惡劣。

1.2 設施內土壤化學性狀遭到破壞

土壤pH 值大幅度下降，造成土壤酸化是設施內土壤化學性狀下降的主要表現，土壤酸化問題是由于土壤pH 值降低和長期使用化學肥料，特別是許多生理性酸性肥料或氮肥造成的。許多研究人員在研究設施農業土壤過程中發現，無論是全年覆蓋還是季節性覆蓋，覆蓋土壤pH 值呈下降趨勢6～8。結果表明： 土壤pH 值在生長季呈上升趨勢，在間作間隔期呈明顯下降趨勢，在整個生長期呈下降趨勢。[4]

1.3 設施內土壤養分失調

土壤養分失衡主要表現在：有機質、全氮、速效氮、速效磷均高于開放栽培，中微量元素缺乏。農作物從土壤中吸收的養分量與投入的量不協調。此外，由于農民對微肥的認識不足，多數不使用微肥，導致土壤元素大量含量高，中、微量營養素缺乏，導致養分失衡，對作物產生生理障礙。

2 設施農業土壤生態環境調控方案

2.1 加強綜合調整管理

以某地土地綜合整治項目為例進行土壤生態環境研究分析，考慮到項目區的實際地形和土地利用方式等因素，項目遵循自然規律、生態環境保護和可持續發展的原則，嚴格按照“因地制宜，宜耕則耕，宜林則林，宜草則草，優先整治為耕地”和“技術可行、經濟合理”的原則進行，堅持維護和改善生態環境，促進土地資源可持續利用，增加耕地面積，促進耕地總量和經濟的可持續發展。項目實施后，通過配套基礎設施、土壤改良等工程措施和表土剝離回填、基礎平整等工程措施，將大面積的未利用耕地轉化為優質耕地，通過對現有坡耕地和梯田的集中管理，配套基礎設施改善農業生產條件，通過土壤肥力提高土地利用效率和產出率，有效改善耕地質量和生態環境，采用不同的施肥方案，提高土壤有機質含量，種植農作物，取得了良好的經濟效益、生態效益和社會效益。以某地改革后土壤取樣化驗結果證實如圖1 所示。

圖1

2.2 調控土壤狀況 提高土壤質量

根據土壤pH 值情況，選擇合適的肥料，建議施用適量硝酸鈣和硝酸鉀來提高土壤pH 值，不要施用硝酸銨和硫酸銨等酸性肥料，因為酸性肥料會降低土壤的pH 值，容易生成酸化土壤。如果土壤次生鹽漬化嚴重，不能種植或種植效果差，可使用脫硫石膏，脫硫石膏是脫硫設備的副產品，脫硫石膏粉具有可再生、粒徑小、成分穩定、有害雜質含量少、純度高的特點。土壤施用可以改良鹽堿土，提高土壤孔隙度。其次，可以采用客土的方法改良土壤環境，根據其土壤自身條件可以進行土壤交換，一般交換厚度為5~15cm，也可根據當地條件選擇適當的工程修復措施，改善土壤性質，保證作物的健康生長發育。[1]

2.3 平衡土壤養分

定期對土壤含量進行測量，根據作物需肥規律確定施肥種類和施肥量，做到不盲目施肥。例如：①可以施用有機肥，有機肥料提供了作物所需的所有養分。土壤中的有機物質不僅是氮的持久來源，而且幾乎包含了作物和微生物所需的所有養分。土壤有機質通過礦化過程釋放大量的營養元素，為植物的生長提供養分。其次，有機肥能促進植物對其他營養元素的吸收。土壤有機質在分解轉化過程中，產生于土壤礦物部分的有機酸和腐殖酸具有一定的溶解性，能促進礦物風化，有利于某些養分的有效利用，一些與有機酸與黃腐酸絡合的金屬離子可以被保留在土壤溶液中而不影響其有效性，其次可以使土壤變得更加松軟，不易結塊。[2]②生物炭的應用可以改善土壤的滲透性，提高土壤水分和養分的維持能力。生物炭來源于生物質熱解后，它的主要成分是碳和分子，使用生物炭可以使農業生產率提高20%，凈化水，并有助于減少化肥的使用。土壤取樣檢測分析如圖2 所示。

圖2

2.4 土壤肥力評價

土壤地基肥力是指土壤支持作物生產和提供多種生態服務的能力，是土壤物理性質、化學性質和生物學特性的綜合反映。土壤肥力和田間管理共同決定了作物的產出。土壤有機物質是土壤重要組成部分，是植物不可或缺的成分，它能促進植物的生長發育，改善土壤的物理性質，促進微生物和土壤生物的活動，促進土壤養分的分解，改善土壤的肥力和緩沖作用。它與土壤結構、通氣性、滲透性、吸附和緩沖作用密切相關，在相同或相似的條件下，有機質含量在一定范圍內與土壤肥力呈正相關。土壤肥力低下，可通過土壤深耕、施用有機肥料、生物質碳、脫硫石膏、秸稈還田、種植綠肥、增加耕層厚度等措施，可以改善耕層的理化性質和養分狀況。

3 設施農業中土壤生態環境的進一步發展

設施農業是提供多種鮮活農產品的重要手段，是農業高新技術應用的三大方面之一。因此，在新時期，特別是在為“三農”服務的關鍵階段，發揮設施農業的重要作用已刻不容緩。土壤是作物生存的根本，作物在土壤中生存生長，吸收所需的必要的養分、水分和氧氣，土壤能否滿足作物對水、肥料、氣體、熱量的需求直接影響到作物的生長發育。然而，隨著設施農業耕作年限的延長或連作的出現，設施農業土壤出現了許多土壤障礙，這些障礙引起的土壤生態環境條件的變化也改變了設施農業土壤的微生物狀況。最后，嚴重影響了設施農業的土壤生物環境。就我國土壤質量指標而言，國內外已經對一些土壤質量綜合指標進行了研究，但對設施土壤生態環境的指標體系和具體評價體系的研究還很少。因此，今后應加大設施農業的土壤種植力度，合理利用土地資源，發展生態環境評價和生物指標。