福建濱海鹽堿地設施種植調查及農作改良思考.pdf

安徽農學通報，AnhuiAgri.Sci.Bull.2018， 24（18） 福建濱海鹽堿地設施種植調查及農作改良思考 王煌平 1 ， 2 張 青 1 ， 2 羅 濤 3* 黃秀聲 3 鄭培忠 4 （1福建省農業(yè)科學院土壤肥料研究所，福建福州 350013； 2福建省地力培育工程技術研究中心，福建福州 350013； 3福建省農業(yè)科學院農業(yè)生態(tài)研究所，福建福州 350013； 4惠安縣家興家庭農場，福建泉州 362103） 摘 要：隨著后備耕地資源濱海鹽堿區(qū)設施種植面積的擴大，土壤鹽漬化問題日益凸顯，鹽堿地改良已迫在 眉睫。該文在調查福建省濱海鹽堿地設施蔬菜種植鹽漬化的基礎上，從水肥綜合調控、 種植結構優(yōu)化和生態(tài) 種養(yǎng)循環(huán)等方面提出了濱海鹽堿地設施種植經濟可行的農作改良方案，以期提高濱海鹽堿地改良的效率和 效益，實現(xiàn)鹽堿土資源的系統(tǒng)改良和高效利用。 關鍵詞：濱海鹽堿地；設施種植；農作改良；福建 中圖分類號 S156.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）18-0076-03 鹽堿化是1個世界性的資源與生態(tài)問題，在全球分布 廣泛。中國是鹽堿地大國， 鹽堿土資源總面積9900萬hm 2 ， 居世界第3位， 其中分布面積最廣為西北干旱區(qū)， 總面積約 1300萬hm 2 ； 其次為濱海鹽堿土區(qū)，達800萬hm 21 。福建省 海岸線綿延曲折，擁有24.56萬hm 2 的海涂土壤，其中濱海 鹽漬旱地5240hm 22 。20世紀90年代，福建省通過水利工 程、客土造田、綠肥種植等對含鹽量在0.2%1%的濱海 鹽堿地進行改良，取得了階段性成效，部分鹽堿地進行農 用開發(fā)利用，如低洼泥質鹽堿地墾為水稻田，高位沙質海 涂種植甘薯、花生、玉米等旱地作物 3 。近年來，隨著福建 省耕地資源供給緊張和設施農業(yè)快速發(fā)展，利用后備耕 地資源濱海鹽堿地進行設施蔬菜種植的面積越來越大。 但由于缺乏對濱海鹽堿地農用的充分認識，在泉州、福 清、寧德等地的部分濱海鹽堿地，土壤鹽漬化加重，給蔬 菜種植企業(yè)帶來較大的經濟損失。當前，有關福建省濱 海鹽堿地在設施蔬菜種植中的農作改良措施鮮為報道。 為此，本文在調研福建省濱海鹽堿地設施蔬菜種植鹽漬 化的基礎上，通過文獻資料結合當?shù)丶笆韧夂玫姆N植 經驗，從水肥綜合調控、種植結構優(yōu)化和生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)等 方面提出濱海鹽堿地設施種植經濟可行的改良方案，以 期為福建省濱海鹽堿地設施利用提供借鑒。 1 濱海鹽堿地設施農業(yè)土壤鹽漬化成因 福建省濱海鹽堿地蔬菜設施大部分為鍍鋅鋼架塑料 大棚，少數(shù)塑料連棟溫室，種植的蔬菜種類主要為黃瓜、 西瓜、甜瓜等瓜類，以及番茄、茄子、辣椒、甜椒等茄果類 蔬菜 4 。由于設施種植管理不到位，使得多數(shù)設施鹽堿地 由以往的輕度鹽漬化向中重度鹽漬化蔓延，土壤可溶性 鹽濃度增大，嚴重影響蔬菜生長。經調查分析，福建省濱 海鹽堿地設施鹽漬化加重主要原因有： （1）設施大棚溫度 高，蒸降比偏大，創(chuàng)造了土壤基本積鹽條件； （2）部分設施 棚膜扣緊，夏秋種植歇棚期無法揭棚淋雨，冬春季節(jié)連續(xù) 干旱缺水，土壤長期處于蒸發(fā)失水強烈積鹽狀況； （3）蔬 菜種植肥隨水漫灌，過多的肥料殘留于設施鹽堿土壤中， 加劇了設施鹽堿土的鹽漬化； （4）蔬菜種于壟上高鹽集中 區(qū)，作物根系養(yǎng)分和水分吸收受阻； （5）種植的蔬菜種類 多為耐鹽力較低且忌氯的瓜類和茄果類蔬菜； （6）部分近 海鹽堿地臺風季節(jié)受海水倒灌影響，使得設施耕地變?yōu)?荒地。 2 水肥綜合調控改良技術 濱海土壤鹽漬化理化性狀變差主要表現(xiàn)在： （1）土壤 物理結構不良。鹽堿地土壤水穩(wěn)性團聚體少，土粒容易 分散，加之土壤中大量碳酸鈣及可溶性鹽分在結晶過程 中擠壓土體，使土壤板結，容重大，孔隙度低，透水性差， 有效含量水偏低； （2）土壤有機質含量低。土壤鹽漬化抑 制了土壤的生草化和土壤有機質的累積過程，耕層有機 質含量只有1.06%1.15% 3 ； （3）土壤營養(yǎng)條件變差。設 施種植雖然養(yǎng)分投入充足，但鹽堿地的Na + 與K + 和Ca 2+ 之 間存在拮抗關系，高濃度的Na + 抑制植物對K + 和Ca 2+ 的吸 收，且Cl - 具有非滯留性和強淋溶性，阻礙NO3 - -N的吸收， 并造成土壤中Mg 2+ 和Ca 2+ 的大量淋失。堿性環(huán)境也使得 大量的P素被土壤固定轉化為難溶性磷酸鹽，且土壤高 pH與土壤中有效Zn、Cu、Fe和Mn呈極顯著負相關 5 。因 此，鹽漬化在抑制作物養(yǎng)分吸收的同時，加劇了施肥引起 的土壤鹽分累積進程； （4）土壤微生物活性受抑制。高濃 度的鹽分影響土壤中微生物的代謝，降低各種酶的活性， 使土壤中有機質的轉化速率變慢，也降低了土壤養(yǎng)分和 基金項目：福建省自然科學基金（No.2016J01180）；福建省重大專項（No.2017NZ0001-1）；福建省農業(yè)科學院科技創(chuàng)新團隊（STIT2017-2-10）共 同資助。 作者簡介： 王煌平（1982），男， 福建惠安人，助理研究員，從事土壤肥料與植物營養(yǎng)研究。*通訊作者 收稿日期：2018-07-08 76 24卷18期 吸收轉化。因此，應針對鹽堿地自身特性，對設施種植水 肥進行調控。 2.1 揭棚灌水洗鹽 根據(jù)“鹽隨水來鹽隨水去”的規(guī)律， 有配套卷膜器的可揭膜大棚，在設施種植歇棚期（6-8 月），卷起棚膜，利用夏季頻繁的降雨淋洗土壤中的鹽分， 減輕鹽漬化。不可揭膜大棚也應在棚內灌水洗鹽，加快 土壤脫鹽速度，并結合高溫悶棚一并進行，減少設施栽培 病蟲害，緩解土壤連作障礙。 2.2 水肥膜下滴灌 鹽堿地應用膜下滴灌技術，不斷滴 入土體的水分對土壤中的鹽分有淋洗作用，在作物主根 系生長區(qū)形成一個鹽分濃度相對較低的淡化脫鹽區(qū)，覆 膜后土壤蒸發(fā)率降低少，鹽分上行受抑制，為作物的生長 提供了一個良好的水肥環(huán)境。在肥料選擇上，應選擇Cl - 含量低，pH相對較低的水溶肥。長期膜下滴灌改變了傳 統(tǒng)肥隨水漫灌造成土壤鹽分累積現(xiàn)象，鹽堿區(qū)土壤中 Na + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、SO4 2- ，以及Cl - 隨滴灌年限延長呈負指數(shù)冪 函數(shù)曲線降低，并提高了鹽堿地水分和養(yǎng)分的吸收利用 率 6 。 2.3 施用土壤改良劑 配合施用脫硫石膏，磷石膏，粉煤 灰等土壤改良劑，可降低土壤堿性和土壤鹽分，改善土壤 結構和微生物環(huán)境，提高土壤養(yǎng)分有效性，在中度濱海鹽 漬化土壤可達到迅速脫鹽并防止堿化的效果 7-8 。 2.4 增施有機類肥料 增施有機肥、有機無機復混肥、沼 渣等有機類肥料能增加土壤的腐殖質，有利于團粒結構 形成，改良鹽堿地的通氣、透水和養(yǎng)分狀況，并固定Na + ， 減緩作物鹽害。增施腐殖酸、甲殼素、海藻肥和氨基酸等 含生物刺激素的有機類水溶性肥料，增加土壤中陰離子 溶解度，有利于脫鹽，并可提高作物抗鹽害能力。 2.5 補施微生物菌肥 微生物肥料可增加土壤有益微生 物種群數(shù)量和活性，穩(wěn)定土壤微生物群落結構與功能 9 ， 改善作物根系微生態(tài)平衡，促進土壤養(yǎng)分轉化和作物養(yǎng) 分吸收，并可減少土傳病害，有助于減輕鹽堿地連作 障礙。 3 種植結構優(yōu)化改良技術 設施蔬菜耐鹽堿能力都較差，當濱海鹽堿區(qū)耕層土 壤中的含鹽量超過0.2%時，大多數(shù)蔬菜作物生長發(fā)育將 受到阻礙。其主要癥狀表現(xiàn)為，當土壤中含鹽量在 0.2%0.5%時，蔬菜的發(fā)芽率、緩苗時間、開花坐果率、產 量品質都會產生不同程度的影響，而且后期植株易早衰， 生長點萎縮，葉面積小且光合作用差 10 ；含鹽量升至 0.6%1.0%時，將引起植株的營養(yǎng)失調、缺素、根系生長 受抑制等癥狀，嚴重時整個根系發(fā)黑腐爛，植株莖葉枯 死，甚至全株枯死，產量下降。土壤鹽漬化一般造成蔬菜 減產20%30%，嚴重的達50%以上 11 。因此，應根據(jù)土 壤含鹽量對設施種植結構進行優(yōu)化。 3.1 調整蔬菜種類 不同種類蔬菜對土壤鹽分濃度的忍 耐能力不同，應根據(jù)土壤含鹽量選擇適宜品種。在土壤 含鹽量為0.2%0.3%的輕度鹽漬化土壤，可選擇種植茄 子、番茄、辣椒、蘿卜、大白菜、黃瓜、甜瓜等耐鹽力較低的 蔬菜，在含鹽量為0.3%0.4%的土壤，可種植韭菜、芹菜、 芥菜等耐鹽力中等的蔬菜；在含鹽量為0.4%0.6%的強 度鹽漬化土壤，可種植菠菜、南瓜、花椰菜、甘藍等耐鹽力 強的蔬菜。在品種選擇上，應選擇耐鹽蔬菜品種 12 ，以防 止鹽堿地季節(jié)性干旱返鹽的鹽害。如果蔬菜種子進行直 播，播種前種子需吸水膨脹，再用0.6%NaCl水溶液浸種 612h；若移栽，應以嫁接苗為主，可提高蔬菜種苗的耐 鹽性。 3.2 種植聚鹽類蔬菜 堿蓬、海蓬子、非洲冰草、番杏、三 角濱藜、海水芹、馬齒莧、紫背天葵等都是耐鹽性強、營養(yǎng) 成分豐富的鹽生蔬菜品種。根據(jù)濱海鹽堿地季節(jié)性返鹽 規(guī)律，采取種植刈割移走模式的改良模式，在鹽分含 量高的季節(jié)種植聚鹽類蔬菜移走土壤鹽分，以減輕下茬 蔬菜種植鹽害，并逐年減少耕作層鹽分累積。 3.3 隔鹽基質栽培 對于重度鹽漬化或海水倒灌不適宜 常規(guī)蔬菜生長的鹽堿地，可將農作物種植于基質槽（袋） 也可鋪塑料薄膜隔鹽栽培 13 ，隔離層上通過鋪粗砂、爐灰 渣、菌渣、椰糠等，摻混定量有機肥，并配套水肥一體化設 施種植技術。鹽堿地隔鹽種植可一次性解決鹽堿地鹽害 問題，該技術在山東壽光北部重度鹽堿地設施蔬菜種植 上已成熟應用，并取得了良好的經濟效益。 3.4 實行輪作制度 在返鹽明顯的月份，實行“蔬菜+水 稻”的水旱輪作模式，揭棚種植水稻不僅可有效降低鹽堿 地鹽分，而且可降低設施蔬菜栽培的連作障礙。田菁是 鹽堿地改良的優(yōu)良綠肥 14 ，其耐鹽能力為0.6%，耐鹽極限 為1.0%，采用“蔬菜+田菁”輪作模式，在大棚空閑期種植 田菁，在下茬蔬菜種植前將尚未結莢的田菁翻壓返田，可 降低耕層鹽分，改良鹽堿地土壤結構，增加土壤有機質等 養(yǎng)分。 3.5 溫室改種果樹 隨著鹽堿地流轉面積的擴大，設施 種植的多樣化也變得愈發(fā)明顯。目前福建等地利用鹽堿 地種植果樹均有成功事例，如蓮霧、番石榴、火龍果、無花 果、葡萄、果桑、香水檸檬等 15 。鹽堿地果樹種植可套種 田菁等綠肥或黑麥草等牧草，以減輕地表裸露鹽分析出， 并提升土壤有機質含量。也可在在果樹苗期套種聚鹽類 蔬菜，以減少耕作層鹽分累積。 4 生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)改良技術 近年來，隨著現(xiàn)代農業(yè)的快速發(fā)展，我國種植業(yè)和養(yǎng) 殖業(yè)正由傳統(tǒng)的農戶分散經營向規(guī)模化集約經營的方式 轉變，但現(xiàn)代農業(yè)在提高農業(yè)生產效率的同時，農業(yè)環(huán)境 污染問題也日益凸顯。另一方面，隨著居民消費需求的 王煌平等 福建濱海鹽堿地設施種植調查及農作改良思考 77 安徽農學通報，AnhuiAgri.Sci.Bull.2018，24（18） 升級，提供生態(tài)綠色、多樣化農產品的農業(yè)企業(yè)具有更大 的市場優(yōu)勢。在這種背景下，以種養(yǎng)結合為核心，適度規(guī) 模的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)互補循環(huán)利用，已是農業(yè)產業(yè)發(fā)展 的共識。種養(yǎng)結合的改良新技術，也正成為濱海鹽堿地 設施種植改良的新出路。農業(yè)企業(yè)可自身既種植農作物 又飼養(yǎng)畜禽等動物，也可與就近的養(yǎng)殖企業(yè)合作，將畜禽 廢棄物無害化處理還田利用，同時果蔬下腳料又可替代 部分養(yǎng)殖飼料，形成了種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)互補的一體化生 產模式。該模式既實現(xiàn)了農業(yè)規(guī)?；a和種養(yǎng)廢棄物 的資源化利用，降低了鹽堿地化肥用量，并提高農牧產品 產量和質量，又在一定程度上改良了濱海鹽堿地，拓展了 設施種植生態(tài)循環(huán)農業(yè)發(fā)展空間。 4.1 養(yǎng)殖蚯蚓 利用設施大棚空閑期養(yǎng)殖蚯蚓，蚯蚓活 動能夠增加有機物的分解和養(yǎng)分釋放，使鹽堿地土壤的 團聚體結構、滲透率、微生物數(shù)量和活性得以恢復和改 善。蚯蚓為家禽養(yǎng)殖提供餌料補充，同時蚯蚓糞回田，可 有效增加土壤有機質等養(yǎng)分，抑制返鹽 16 ，目前上海和海 南利用蚯蚓養(yǎng)殖改良鹽堿地均取得較好的效果。 4.2 上農下漁 通過“挖塘臺田、上農下漁、綜合開發(fā)”的 治理思路，把1塊鹽堿地分成2大類，一部分開挖池塘，貯 存淡水資源，不僅可養(yǎng)殖常規(guī)淡水魚類，而且適宜放養(yǎng)廣 鹽性魚蝦蟹等。抬高的臺田含鹽量高的地下水無法上 泛，有利于設施蔬菜種植。該模式連續(xù)3年的改良，有效 降低了土壤的總鹽量，提高了臺田的土壤肥力 17 。 4.3 農牧結合 臨近養(yǎng)殖場的濱海鹽堿設施種植基地， 可利用養(yǎng)殖場沼液，以及固液分離后的糞渣發(fā)酵成有機 肥或養(yǎng)殖蚯蚓回田利用，形成“畜禽養(yǎng)殖沼液設施蔬 菜”和“畜禽養(yǎng)殖糞渣有機肥（蚯蚓養(yǎng)殖）設施蔬 菜”的農牧結合發(fā)展模式，不僅減輕了鹽堿地鹽害，而且 解決養(yǎng)殖糞污的環(huán)?；瘑栴}。 4.4 菌菜共作 對于設施種植后受海水倒灌重度鹽漬化 的種植基地，由于隔鹽栽培需要采購大量的基質，國內有 部分種植基地探索菌菜共作栽培模式，將食用菌栽培后 菌渣做為設施栽培基質原料。也有種植企業(yè)采用菌菜立 體高效栽培模式，搭建栽培架，高架上用菌渣基質栽培設 施蔬菜，架子下面栽培食用菌，將食用菌栽培釋放的CO2 做為氣肥利用，該栽培模式下蔬菜生長和產量優(yōu)于單作 模式。 4.5 多元循環(huán) 隨著休閑農業(yè)的發(fā)展，部分濱海鹽堿地 設施種植企業(yè)也朝著“設施蔬菜-果園下種草養(yǎng)殖-池塘 淡水種植養(yǎng)殖”的多元立體循環(huán)農業(yè)方向發(fā)展，以輕中度 鹽漬化設施蔬菜種植為主業(yè)，部分設施溫室該種經濟效 益高的果樹，并配套種草養(yǎng)殖家禽，挖池貯存淡水資源， 淺池種植茭白、蓮藕等，深池養(yǎng)殖魚蝦蟹，水面養(yǎng)殖水禽， 極大提高了企業(yè)的生產效益。 5 小結 濱海鹽堿地改良是個系統(tǒng)的工程，每種農作改良措 施都有不同的改良成效。在實際生產中，應根據(jù)土壤鹽 漬化程度和企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，綜合多種方法集成為1套適合 企業(yè)自身情況的改良技術，這樣有利于克服單一改良措 施的不足，減少水土資源浪費，降低運行維護成本，提升 鹽堿地改良的綜合效率和效益，實現(xiàn)鹽堿土資源的系統(tǒng) 改良和高效利用。 參考文獻 1張翼夫，李問盈，胡紅，等.鹽堿地改良研究現(xiàn)狀及展望J.江蘇 農業(yè)科學，2017，45（18）： 7-10. 2高志強.福建濱海鹽土改良效果研究J.土壤學報，1995，32（1）： 101-107. 3洪順山，莊珍珍，黃平江.福建濱海地帶土壤含鹽量、養(yǎng)分狀況與 木麻黃生長的關系J.林業(yè)科學研究，1993，6（6）：691-694. 4謝鑫鑫，林碧英.福建省設施蔬菜發(fā)展現(xiàn)狀與對策J.亞熱帶農 業(yè)研究，2013，9（1）：68-72. 5楊莉琳，李金海.我國鹽漬化土壤的營養(yǎng)與施肥效應研究進展 J.中國生態(tài)農業(yè)學報，2001， 9（2）：79-81. 6李文昊，王振華，鄭旭榮，等.長期膜下滴灌棉田土壤鹽分變化特 征J.農業(yè)工程學報，2016，32（10）：67-74. 7王麗賢，張小云，吳淼.鹽堿土改良措施綜述J.安徽農學通報， 2012，18（17）： 99-102. 8姜增明，費云鵬，陳佳，等.土壤調理劑在鹽堿地改良中的作用 J.北方園藝，2014（20）：174-177. 9姚衍芳，王新亮.微生物肥料在鹽堿地改良中的應用J.林業(yè)科 技通訊，2016（9）：15-16. 10劉志雄，戴照義，王運強，等.蔬菜鹽害生理及其緩解措施的研 究進展J.2014（18）：1-5. 11楊宏，王春蕾，高偉，等.保護地蔬菜鹽類聚積所致生理障害及 預防措施J.2009，11（2）： 12-13，27. 12劉龐源，鄭淑芳，何偉明.耐鹽蔬菜品種的篩選J.2015，43（9）： 131-132. 13史忠偉，段紅英.鹽堿地設施蔬菜生產初探J.2014（1）： 41-42. 14張立賓，郭新霞，常尚連.田菁的耐鹽能力及其對濱海鹽漬土的 改良效果J.江蘇農業(yè)科學，2012，40（2）： 310-312. 15王洪軍，張海珍.蔬菜溫室怎樣改種果樹J.2003（1）： 46. 16王福友，王沖，劉全清，等.腐植酸、蚯蚓糞及蚯蚓蛋白肥料對濱 海鹽堿土壤的改良效應J.中國農業(yè)大學學報，2015，20（5）： 89-94. 17劉樹堂，秦韌，王學鋒，等.濱海鹽堿地“上農下漁”改良模式對 土壤肥力的影響J.山東農業(yè)科學，2005（2）：50-51. （責編： 王慧晴） 78