李圓月
摘 要 設施栽培作為目前發展最快的農業生產栽培模式,其生產管理特點對土壤有機質、養分、鹽分等方面的動態變化產生了深刻的影響。
關鍵詞 土壤;鹽漬化;酸化;保護地;危害
隨著世界人口的增加,農業的不斷進步,保護地生產成為當代農業經濟發展的重要支柱產業,合理開發和利用有限的土地資源已成為當今世界各國關注的熱點問題。
進入20世紀90年代以后,以高技術、高投入、高產出為特征的高度集約的設施農業在中國得到迅猛發展,全國設施農業面積已突破210萬hm2。憑借肥沃富饒和發達的農業灌溉系統, 加大農業產業結構調整,蔬菜產業迅速發展,為農民帶來較高的經濟效益。但隨著人們生活質量的提高和環保意識的增強, 傳統的“糞大水勤”的蔬菜生產栽培難以適應目前人們對優質、營養、安全、無污染的綠色蔬菜產品的需要。尤其是在塑料大棚蔬菜生產中, 菜農只考慮增產, 在施肥措施上, 普遍存在投肥過多、養分失衡、肥效不佳、資源浪費等問題; 不僅影響到蔬菜產量和品質, 降低了生產效益, 且造成土壤退化和地下水源的污染。再加上設施農業中特殊的環境條件如半封閉性結構、高復種指數、高溫高濕、自然光照射少和缺乏雨水淋洗等,使設施土壤產生了一系列的障礙問題,如土壤養分失調、硝酸鹽大量積聚、土壤次生鹽漬化、土壤微生物種群受損、作物連作障礙等一系列問題,這些已對設施作物的生長發育造成了不同程度的危害。因此,了解設施制度下土壤養分變化規律,對防止設施土壤退化、提高生產效率、降低生產成本、減小環境壓力,確保設施農業的可持續發展是有非常重要的理論和現實意義的。
1 保護地土壤鹽漬化的危害
1.1 蔬菜出現生理性干旱和生長不良。輕則植株生長矮小,發育遲緩;重則葉片變褐,邊緣變枯黃,根毛變褐或腐爛,最終導致死苗。
1.2 病蟲害嚴重。植株生長不良導致抗病蟲害能力大大降低。
1.3 高濃度潛在離子危害。潛在毒害離子,如鈉離子、氯離子,可引起硝酸根和鈣離子的吸收障礙,從而影響植株生長。
1.4 產品品質變劣。植株吸收水分及各種養分元素失衡,使產品體內各營養屋子的含量達不到優質標準。
1.5綜合治理措施
1.5.1 應用滴灌技術
采用滴灌技術,可以保持土壤疏松,減緩土壤中的鹽分積聚,減緩土壤鹽漬化的進程。滴灌設備應距離植株5厘米左右比較合適,通常每行作物鋪一條滴灌為好。滴頭間距應該在30-50厘米之間。單滴頭流量每小時1-2升,每畝小時滴量為3-5噸。推薦一次灌溉時間應在2-10小時以內為好,具體情況應根據作物需要而定。
1.5.2 可以利用改良土壤結構的方法治理土壤鹽漬化。
(1)深耕土壤在作物收獲后,深耕土壤,把富含鹽類的表層土,翻到下層,把相對含鹽較少的下層土壤翻到上層來。一般翻耕深度應該在20厘米以上為好。
(2)摻入沙土在土壤中摻入適量的沙子,可改善土壤透氣性,促使鹽分下滲到土壤深層,活化土壤,改善土壤質地。沙子的施用量每畝100-200千克為好,撒施后翻耕入土。
(3)換土鏟除棚室地面2-3厘米的表層土,用車將鏟出的表層土拉出溫室,換上肥沃的園田土,換土后應耙平土壤。這樣不僅可以保證不被鹽分危害,還可以使棚室土壤的養分得到補充。
2 保護地土壤酸化的危害
2.1 酸性土壤滋生真菌,根際病害增加,且控制困難,尤其是十字花科的根腫病和茄果類蔬菜的青枯病、黃萎病增多。
2.2 土壤結構被破壞,土壤板結,物理性變差,抗逆能力下降,蔬菜抵御旱、澇自然災害的能力減弱。
2.3 在酸性條件下,鋁、錳的溶解度增大,有效性提高,對蔬菜產生毒害作用。
2.4 酸性條件下,土壤中氫離子增多,對蔬菜吸收其它陽離子產生拮抗作用。
2.5 土壤微生物活性降低,作物根系發育受阻,嚴重時造成根尖死亡。
2.6 生物酶活性降低,細胞分裂減緩,細胞膜結構遭到破壞,從而影響礦質養分的運輸、吸收等。
2.7 土壤養分有效性下降,引起氮、磷、鉀、鈣、鎂等多種元素養分的缺失。
據研究,次生鹽漬化是設施土壤退化的主要特征之一。童有為指出上海菜區玻璃溫室和塑料大棚土壤耕層積鹽均較明顯,全鹽含量分別是露地的11.8倍和4.0倍,一般3-5年便出現鹽害造成蔬菜大幅減產。調查表明哈爾濱蔬菜產區大棚土壤總鹽量高于露地2.1-13.4倍, 8年以上連作大棚土壤大部分出現鹽漬化,鹽類濃度已達到危害程度。與通常的鹽堿地相反,伴隨著設施土壤鹽分累積過程出現的不是土壤堿化而是酸化,許多研究者都報道了類似情況。
大棚蔬菜是一項高收入、高產出、高效益的產業, 菜農把種植大棚蔬菜作為發家致富的重要手段, 在“施肥越多越增產”觀念的誤導下, 化肥用量上不計成本, 盲目投肥及農藥用量加大的現象普遍存在,這在獲得高額產量的同時也帶來諸如土壤鹽漬化、酸化、重金屬污染等一些負效應,因此十分有必要研究保護地蔬菜土壤現狀, 為土壤資源的持續高效利用提供理論基礎。日光溫室長期大量施用化肥, 特別是氮肥在土壤中轉化為NH4+-N,而NH4+-N的硝化作用引起土壤酸化,使土壤pH值降低,引起保護地土壤酸化現象。
2.8 綜合治理措施
2.8.1 正確選擇肥料。提倡施用堿性或生理堿性肥料,如草木灰、鈣鎂磷肥等,少施含氯化肥、過磷酸鈣等酸性肥料,控制氮肥用量;施用腐熟有機肥,避免施用未經腐熟的有機肥。
2.8.2 通風、控水。對能揭蓋的保護地,及時揭蓋通風、淋雨;搞好灌排設施建設。
2.8.3 進行土壤消毒。對酸化嚴重的保護地土壤,實行土壤消毒。對棚菜地翻耕,整畦前或移栽秧苗前,進行土壤消毒,用50%多菌靈可濕性粉劑2.5-3㎏/畝,措施土表后翻耕、做畦。大棚結合翻耕時,每畝撒施生石灰50-75㎏于土壤耕作層,調節土壤酸堿度。
2.8.4 改變輪作方式。以水旱輪作代替旱旱輪作,改善土壤生態環境。同時輪作也可以降低病源物基數,減輕土壤障礙,節省用肥。