河北省饶阳县果蔬基地土壤质量综合评价

摘要 ［目的］揭示京津冀果蔬基地土壤现状及问题。［方法］以饶阳县果园与蔬菜大棚土壤为评价对象，采集12个土壤样品，测定主要理化性质指标和盐碱度，并采用模糊评价法对土壤肥力进行综合评价。同时，采用综合质量影响指数评价法评价土壤重金属污染现状。［结果］饶阳果蔬基地土壤偏碱性，土壤出现了弱次生盐渍化现象，电导率随含盐量增加而增加，盐化的同时发生着碱化的现象。土壤肥力水平处于中等水平。土壤重金属污染评价结果显示，该研究区域出现了不同程度的重金属累积现象，这可能与施肥方式的不合理有关，具有潜在的风险，需引起重视。果园改为设施大棚蔬菜种植后明显降低了土壤有机质的含量，也增加了土壤盐碱化的风险。［结论］研究结果为饶阳县果蔬基地土地合理利用、合理施肥、土壤养分管理及优质果蔬生产提供科学依据。

关键词 果蔬基地；土壤质量；模糊评价法；综合质量指数法；河北省饶阳县

中图分类号 S159  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）14-0052-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.011

Comprehensive Evaluation of Soil Quality of Fruit and Vegetable Bases in Raoyang County，Hebei Province

YU Lan，ZHANG Xiang，HAO Yan-zhang et al

（Key Laboratory of Yangtze River Water Environment of MOE，College of Environmental Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 200092）

Abstract ［Objective］To reveal the present situation and problems of soil in Beijing-Tianjin-Hebei fruit and vegetable base.［Method］Taking soil of Raoyang fruit and vegetable base as the evaluation object in Hebei Province，12 soil samples were collected，the main physical and chemical property indicators were determined，the soil salinity was evaluated，and correlation analysis was carried out; the fuzzy evaluation method was used to evaluate the soil fertility; the status of soil heavy metals was evaluated by the comprehensive quality impact index evaluation method.［Result］The soil in Raoyang fruit and vegetable base was alkaline，and the soil appeared weak secondary salinization.The electrical conductivity increased with the increase of salt content，and the phenomenon of alkalization occurred at the same time as the salinization.The soil fertility level was at a moderate level.The evaluation results of soil heavy metal pollution showed that different degrees of heavy metal accumulation occurred in the study area，which may be related to the unreasonable fertilization methods，which had potential risks and needs to be paid attention to.The conversion of orchards to greenhouse vegetable cultivation significantly reduced the content of soil organic matter and increased the risk of soil salinization.［Conclusion］The research results provide scientific basis for the rational use of land，rational fertilization，soil nutrient management and high-quality fruit and vegetable production in the fruit and vegetable base of Raoyang County.

Key words Fruit and vegetable base; Soil quality; Fuzzy evaluation method; Comprehensive quality index method;Raoyang County，Hebei Province

基金项目 国家重点研发计划项目（2019YFC1805201）。

作者简介 尉岚（1993—），女，甘肃天水人，硕士研究生，研究方向：退化土壤综合评价与修复。*通信作者，研究员，博士，博士生导师，从事污染土壤修复与资源化利用研究。

收稿日期 2022-05-18

30年来，我国蔬菜产业迅速发展，从2011年开始，我国蔬菜作物已经成为第一大农产品，其产量已经超过粮食作物产量［1］。其中，至少有32.3%的蔬菜种植是设施蔬菜［2］。饶阳县是一个传统农业大县，设施农业是饶阳县农民致富的主要支柱产业。目前，饶阳部分地区将大量果园改为蔬菜种植地，以期得到更大的经济效益。但土地利用方式的改变势必会影响土壤养分和健康状况［3］。因此，果园改造为蔬菜基地对土壤质量造成的影响需进一步研究。

土壤酸碱度是反映土壤质量的重要理化指标，土壤酸化造成土壤养分的缺乏，同时会增强重金属的活性，从而降低土壤微生物活性，使作物减产，比如随着土壤变得越来越酸性（pH<5.5），关键的植物养分（如磷）的生物有效性降低，而植物毒性元素（主要是Al3+）的生物有效性增加［4-5］。农业生态系统尤其容易受到土壤/水盐渍化的影响，因为大多数作物（和牲畜）对盐渍化的增加相对敏感。因此，耕地土壤和/或水资源的盐渍化是农业生态系统普遍存在的非生物盐胁迫失调的主要驱动力。农业生态系统中的盐胁迫会引起许多初级（渗透/水分胁迫）或次级（营养/激素失衡、毒性、氧化应激）失调，从而导致食物、饲料和纤维的数量和质量受损［6］。Fan等［7］以陕西省一个多年果品生产县区96个塑料棚果园为研究对象，研究了长期设施农业对土壤盐渍化的影响，综合分析设施农业系统土壤盐分的剖面分布、时空分布和组成，发现与谷类土壤和天然土壤相比，设施农业土壤的土壤养分显著增加，土壤pH显著降低，土壤电导率显著提高，土壤盐分含量较高。作物生长需要养分，土壤肥力是衡量土壤供给作物生长过程中所需各种养分的能力，是土壤物理、化学和生物性指标的而综合表现，其高低是土壤、植物和植物生长环境相互协调的结果［8］。

Zhao等［9］以枣园土壤为研究对象，以土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾、速效磷、盐分和土壤pH为土壤肥力评价因子，利用经典统计学、地统计学和改良的内梅罗指数对土壤肥力进行综合评价，结果表明，pH均值为8.89，为碱性；有机质、全氮、全钾、pH和速效钾的变异系数较低，其他（总磷、速效磷和盐度）变化适中。土壤有机质和全氮是土壤肥力的主要限制因子。土壤指数和磷的空间分布格局复杂，田间尺度上不具有斑块分布规律。土壤重金属污染作为土壤环境问题之一，危害性日益突出，土壤中的重金属可以通过食物链影响人类健康［10］。Chen等［11］以北京市8个区432个土壤为研究对象，采用改进的层次分析法（AHP）和综合质量影响指数（IICQ）综合评价Pb、As和Cd污染对农田土壤环境的影响，结果表明，研究区土壤重金属污染综合指数平均为0.231 7，处于轻微污染水平；土壤和农产品的IICQ均在0 ～ 1，说明土壤没有出现明显的重金属污染。虽然设施农业的土壤环境评价已有相关研究，但多集中于单一的评价，缺乏多角度的质量评价。笔者以饶阳县果蔬基地为研究对象，评价果蔬基地土壤盐碱度、土壤肥力、土壤重金属现状，分析果园改造为蔬菜基地对土壤质量造成的影响，以期为饶阳县果蔬基地土地的合理利用、合理施肥、土壤养分管理及优质果蔬生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况 饶阳县隶属于河北省衡水市，位于河北平原中部滹沱河畔，黑龙港流域低平原旱作区，地理位置为115°33′～115°51′E、38°04′～38°21′N。全县地势平坦，以种植业为主，2011 年该县总耕地面积37 623 hm2，占该县土地总面积的 65.74%。土壤类型主要是潮土，下分典型潮土、脱潮土和盐化潮土3个亚类，共占全县土壤总面积的99.83%。饶阳地处华北平原中部，是国家级生态示范区，地形平坦、雨热同期、土壤肥沃、四季分明，气候资源比较丰富，光、热、水配合适宜，有利于发展农业生产，是我国重要的蔬菜和水果基地，其中设施蔬菜近2万hm2，占蔬菜种植面积的78%，年产番茄、黄瓜、茄子、豆角、莴笋等设施鲜菜180万t，年产甜瓜、葡萄等设施果品30万t，年产值18.5亿元，占农业产值的42.5%，是京津冀及雄安新区重要的“菜篮子”。由于种植蔬菜利润较高，近几年有大量果园改为设施蔬菜。

1.2 土壤样品的采集过程 饶阳果蔬基地的12个采样点，包括种植2年、4年和8年的桃园，种植5年和24年的苹果园，种植20年和60年的梨园，种植2年、4年和15年的葡萄园以及由果园改变成的茄子、豆角等设施蔬菜大棚，按照 “S”路线选择代表性地块，在每个地块均匀随机确定 15 ～ 20 个点，并采集 0～20 cm 耕层土样混匀，带回实验室风干、磨碎，过 1.00和 0.25 mm 筛。根据《耕地质量等级》（GB/T 33469—2016）国家标准的相关要求，选择有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮作为土壤肥力评价指标；土壤盐碱特征用pH、全盐量、电导率进行评价；根据《土壤环境质量》（GB 15618—2018）国家标准的相关要求，以Ni、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn、As和Hg作为重金属评价指标。

1.3 土壤样品测定指标及测定方法 土壤 pH 采用 pH 计（PHS-3C）测定；全盐量采用重量法测定；有机质采用重铬酸钾容量法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；有效磷采用碳酸氢钠法进行测定；速效钾采用醋酸铵-火焰光度计法测定；全氮采用重铬酸钾-硫酸消化法测定。土壤电导率采用电极法测定。

利用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定 Ni 和 Cr 元素的含量［12］；利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定 Cd、Cu、Pb 和Zn 元素的含量［13］；利用原子荧光光谱法（AFS）测定 As 和 Hg 元素的含量［14］。