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【摘 要】连作障碍是是设施蔬菜栽培的主要障碍因子,设施土壤障碍因子已严重影响蔬菜产量和品质。本文从土壤酸化、土壤盐分积累、土壤养分、土壤病虫等方面综述了我省设施蔬菜种植土壤连作障碍危害及改良措施。
【关键词】设施土壤;连作障碍;改良措施
青海位于我国西北地区,地处青藏高原东北部,面积72.23万km2,地形复杂多样,形成了独具特色的高原大陆性气候:日照时间长,昼夜温差大、空气稀薄、年平均气温低、无霜期短、降雨少而集中、太阳辐射强等特点。大部分地区海拔在3000~5000m。由于特殊的气候环境限制了青海蔬菜生产与供应,近年来随着农村产业结构的调整,青海省设施蔬菜规模和面积迅速扩大,蔬菜产量和质量安全水平不断提高,而且呈现集中连片发展趋势,对总体规划、集中管理、技术指导和培训、销售、储存和加工等方面都非常有利。但是设施蔬菜种植是一种受人为因素作用的土地利用方式,复种指数高,施肥、灌溉、耕作的频率都超过一般农田,特别是得不到自然降水淋洗的人工保护条件,使土壤理化性状发生了很大改变,设施土壤障碍问题日趋严重。成为目前设施蔬菜生产上亟待解决的一大难题。
1.设施蔬菜种植土壤连作障碍的危害
1.1设施土壤酸化
土壤酸化滋生真菌,根际病害增加,且控制困难,尤其是十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。土壤结构被破坏,土壤板结,物理性变差,抗逆能力下降,蔬菜抵御旱、涝自然灾害的能力减弱。H+增多,影响作物对其他阳离子的吸收。设施土壤的pH值随着种植年限的增加逐渐下降,土壤酸化将会加剧土壤营养元素K、Ca、Mg等的盐基离子的淋溶,磷素的固定,也加剧了土壤中铝、锰等有毒元素的释放。此外,土壤酸化除因pH值过低直接危害作物外,还会导致铝、锰、氢对植物的危害和土壤中营养元素P、Mo、Ca、Mg、Fe的缺乏,从而使作物减产。另外,土壤酸化还会抑制土壤中硝化细菌的活动,容易发生二氧化氮的危害。
另外蔬菜作物多长期施用酸性肥料,如KCl、过磷酸钙、含氯及含硫复合肥等,以及大量有机肥分解产生的有机酸、营养阳离子被作物吸收产生的生理酸等,又进一步加剧了土壤的酸化。
1.2设施土壤盐分积累
长期过量施用有机肥和化肥以及人为调控下的耕作管理措施是导致设施蔬菜地土壤盐分累积的主要原因。设施种植一般在建棚之初大量施用有机肥、P肥和复合肥,以后每年每茬再追施,施入的N、P 量大大超过蔬菜作物吸收的数倍。大量的含N化肥及有机物料分解产物在好气条件下经硝化作用转化为NO3-累积在土壤中,导致设施土壤中以NO3-为主的盐分含量急剧上升。同时设施薄膜的覆盖不仅阻挡了降水对土壤盐分的自然淋洗,而且提高了棚内和土壤的温度,增加了土壤水分的蒸发,进一步加剧了盐分在土壤表层的累积。
土壤盐分和NO3--N含量也随着设施使用年限的增加逐渐增加,至5年左右含量最高。在笔者所调查的5年左右设施土壤样品中,近85%的土壤盐渍化,其中近48%的土壤为中盐化土,最高盐分含量达到了6.41g/kg,为强盐化土。经分析,种植年限与土壤盐分与土壤NO3--N含量具有很好的相关性,说明设施土壤盐分累积与土壤NO3--N含量增加有很大的相关性。所以土壤盐分累积是设施蔬菜栽培的主要障碍因子之一,种植5年左右的大棚土壤盐分累积已对作物的生长构成较为严重的威胁。
1.3土壤养分不平衡
随种植年限的增加设施土壤有机质含量逐渐上升,土壤全N、全P也随着种植年限的增加逐渐上升,而全K随着种植年限的增加逐渐降低。土壤有机质和全N、全P的含量随种植年限的增加而增加与设施蔬菜种植连年增施有机肥和化学肥料有关,而K肥施入不足是致使土壤K素随着连作年限的增加而减少的主要原因。土壤酸化还会导致铝、锰、氢对植物的危害和土壤中营养元素P、Mo、Ca、Mg、Fe的缺乏。
1.4土壤病虫害
设施蔬菜病虫害发生种类繁多,且病害多于虫害。在我省设施蔬菜生产中病害主要有霜霉病、灰霉病、瓜类枯萎病、细菌性角斑病、菌核病、疫病、白粉病、根结线虫病、早疫病、番茄叶霉病、茄子黄萎病、病毒病、立枯病、猝倒病等;虫害主要有温室白粉虱、烟粉虱、美洲斑潜蝇、蚜虫、叶螨、蛴螬等,由于上述病虫害造成的损失一般为10%~30%,严重的可达50%以上,给菜农带来较大的经济损失。
由于设施栽培属人为控制的环境,其生态环境相对封闭,明显有别于田间自然条件。设施明显高于露地,病虫害可周年繁殖或安全越冬,危害也重于露地,并为露地提供了病虫源;设施内相对湿度高,光照不足,植株生长纤弱,降低了植株对病害的抵抗能力,喜湿性的霜霉病、叶霉病等病害发生严重,各种生理性病害也逐年加重。
2.改良措施
2.1灌水
由于设施土壤酸化大部分是由土壤盐碱化引起的,所以采取注水的方式,先灌后排,把土壤的盐分洗掉一部分,因为盐分是随水来的,那么他自然也会随水分去;值得注意的是,采取的淋盐方式,而不是给土壤浇水,所以灌入的水一定要多才有效果,不然会适得其反。
2.2挖沟排水
土壤盐分主要是通过地下水位上升和土壤毛管把盐分带到土壤表面,所以可以采取降低地下水位的方式减少盐分在土壤表面的积累,那就是在大棚或温室周围挖一条较深的沟渠,让土壤中的水从沟渠中排走,同时让地下水位得到了降低,减少了水分把盐分带到土壤表面的机会,土壤盐分就会大大降低。
2.3减少大棚覆盖时间
设施土壤之所以比室外土壤更容易酸化,很大部分原因就是没有得到雨水的淋刷,没有雨水的淋刷,盐分就会随着土壤毛管向土表积聚,导致土壤盐分增加,从而形成土壤酸化,较好的方式就是在下雨天可以将大棚去掉,让土壤多接受雨水的淋刷,对土壤盐分的降低有好处,同时就会降低酸度。
2.4去掉表层土
土壤酸化主要集中在表层土,所以可以将表面积盐的土壤排除掉,最好效果排除10cm左右的土壤,酸化较严重的可以增加到20cm,然后移至新的良好的土壤就能很好的解决土壤酸化问题。
2.5合理轮作
合理的轮作也是有效控制土壤酸化的一种有效措施,在土壤上长期种植一种植物,会造成某几种营养物质富集,导致酸化加剧,所以采取合理的轮作对土壤酸化也有遏制作用。
2.6合理施肥
由于化肥和有机肥中都含有大量的有机酸,所以,(下转第19页)(上接第11页)不恰当的施肥也会导致土壤酸化加剧,对肥料根据土壤肥性进行科学配比,达到最佳利用效果,对减少土壤酸化有积极效果。
2.7种子处理
多种病害可通过种子传播,种子处理可有效消除种子上附带的病菌,减少初侵染源。种子处理的方法有温汤浸种、药剂拌种等。(1)温汤浸种:将种子放入50~55℃温水中浸泡15~20min,并不断搅拌,然后捞出晾干,催芽或播种,注意严格掌握浸种温度和时间;(2)药剂拌种:可用多菌灵或甲基托布津等可湿性粉剂拌种,用药量为种子重量的0.4%(即500g 种子用药2g), 注意种子及药粉均要求干燥,随配随用。农户可根据不同种子选择适当的处理方法。
【参考文献】
[1]杜中平,聂书明,徐海勤.青海省设施蔬菜现状及发展对策[J].北方园艺,2010(19):58~60.
[2]王辉,董元华,李德成,等.不同种植年限大棚蔬菜地土壤养分状况研究[J].土 壤,2005,37(4):460~464.
【关键词】设施土壤;连作障碍;改良措施
青海位于我国西北地区,地处青藏高原东北部,面积72.23万km2,地形复杂多样,形成了独具特色的高原大陆性气候:日照时间长,昼夜温差大、空气稀薄、年平均气温低、无霜期短、降雨少而集中、太阳辐射强等特点。大部分地区海拔在3000~5000m。由于特殊的气候环境限制了青海蔬菜生产与供应,近年来随着农村产业结构的调整,青海省设施蔬菜规模和面积迅速扩大,蔬菜产量和质量安全水平不断提高,而且呈现集中连片发展趋势,对总体规划、集中管理、技术指导和培训、销售、储存和加工等方面都非常有利。但是设施蔬菜种植是一种受人为因素作用的土地利用方式,复种指数高,施肥、灌溉、耕作的频率都超过一般农田,特别是得不到自然降水淋洗的人工保护条件,使土壤理化性状发生了很大改变,设施土壤障碍问题日趋严重。成为目前设施蔬菜生产上亟待解决的一大难题。
1.设施蔬菜种植土壤连作障碍的危害
1.1设施土壤酸化
土壤酸化滋生真菌,根际病害增加,且控制困难,尤其是十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。土壤结构被破坏,土壤板结,物理性变差,抗逆能力下降,蔬菜抵御旱、涝自然灾害的能力减弱。H+增多,影响作物对其他阳离子的吸收。设施土壤的pH值随着种植年限的增加逐渐下降,土壤酸化将会加剧土壤营养元素K、Ca、Mg等的盐基离子的淋溶,磷素的固定,也加剧了土壤中铝、锰等有毒元素的释放。此外,土壤酸化除因pH值过低直接危害作物外,还会导致铝、锰、氢对植物的危害和土壤中营养元素P、Mo、Ca、Mg、Fe的缺乏,从而使作物减产。另外,土壤酸化还会抑制土壤中硝化细菌的活动,容易发生二氧化氮的危害。
另外蔬菜作物多长期施用酸性肥料,如KCl、过磷酸钙、含氯及含硫复合肥等,以及大量有机肥分解产生的有机酸、营养阳离子被作物吸收产生的生理酸等,又进一步加剧了土壤的酸化。
1.2设施土壤盐分积累
长期过量施用有机肥和化肥以及人为调控下的耕作管理措施是导致设施蔬菜地土壤盐分累积的主要原因。设施种植一般在建棚之初大量施用有机肥、P肥和复合肥,以后每年每茬再追施,施入的N、P 量大大超过蔬菜作物吸收的数倍。大量的含N化肥及有机物料分解产物在好气条件下经硝化作用转化为NO3-累积在土壤中,导致设施土壤中以NO3-为主的盐分含量急剧上升。同时设施薄膜的覆盖不仅阻挡了降水对土壤盐分的自然淋洗,而且提高了棚内和土壤的温度,增加了土壤水分的蒸发,进一步加剧了盐分在土壤表层的累积。
土壤盐分和NO3--N含量也随着设施使用年限的增加逐渐增加,至5年左右含量最高。在笔者所调查的5年左右设施土壤样品中,近85%的土壤盐渍化,其中近48%的土壤为中盐化土,最高盐分含量达到了6.41g/kg,为强盐化土。经分析,种植年限与土壤盐分与土壤NO3--N含量具有很好的相关性,说明设施土壤盐分累积与土壤NO3--N含量增加有很大的相关性。所以土壤盐分累积是设施蔬菜栽培的主要障碍因子之一,种植5年左右的大棚土壤盐分累积已对作物的生长构成较为严重的威胁。
1.3土壤养分不平衡
随种植年限的增加设施土壤有机质含量逐渐上升,土壤全N、全P也随着种植年限的增加逐渐上升,而全K随着种植年限的增加逐渐降低。土壤有机质和全N、全P的含量随种植年限的增加而增加与设施蔬菜种植连年增施有机肥和化学肥料有关,而K肥施入不足是致使土壤K素随着连作年限的增加而减少的主要原因。土壤酸化还会导致铝、锰、氢对植物的危害和土壤中营养元素P、Mo、Ca、Mg、Fe的缺乏。
1.4土壤病虫害
设施蔬菜病虫害发生种类繁多,且病害多于虫害。在我省设施蔬菜生产中病害主要有霜霉病、灰霉病、瓜类枯萎病、细菌性角斑病、菌核病、疫病、白粉病、根结线虫病、早疫病、番茄叶霉病、茄子黄萎病、病毒病、立枯病、猝倒病等;虫害主要有温室白粉虱、烟粉虱、美洲斑潜蝇、蚜虫、叶螨、蛴螬等,由于上述病虫害造成的损失一般为10%~30%,严重的可达50%以上,给菜农带来较大的经济损失。
由于设施栽培属人为控制的环境,其生态环境相对封闭,明显有别于田间自然条件。设施明显高于露地,病虫害可周年繁殖或安全越冬,危害也重于露地,并为露地提供了病虫源;设施内相对湿度高,光照不足,植株生长纤弱,降低了植株对病害的抵抗能力,喜湿性的霜霉病、叶霉病等病害发生严重,各种生理性病害也逐年加重。
2.改良措施
2.1灌水
由于设施土壤酸化大部分是由土壤盐碱化引起的,所以采取注水的方式,先灌后排,把土壤的盐分洗掉一部分,因为盐分是随水来的,那么他自然也会随水分去;值得注意的是,采取的淋盐方式,而不是给土壤浇水,所以灌入的水一定要多才有效果,不然会适得其反。
2.2挖沟排水
土壤盐分主要是通过地下水位上升和土壤毛管把盐分带到土壤表面,所以可以采取降低地下水位的方式减少盐分在土壤表面的积累,那就是在大棚或温室周围挖一条较深的沟渠,让土壤中的水从沟渠中排走,同时让地下水位得到了降低,减少了水分把盐分带到土壤表面的机会,土壤盐分就会大大降低。
2.3减少大棚覆盖时间
设施土壤之所以比室外土壤更容易酸化,很大部分原因就是没有得到雨水的淋刷,没有雨水的淋刷,盐分就会随着土壤毛管向土表积聚,导致土壤盐分增加,从而形成土壤酸化,较好的方式就是在下雨天可以将大棚去掉,让土壤多接受雨水的淋刷,对土壤盐分的降低有好处,同时就会降低酸度。
2.4去掉表层土
土壤酸化主要集中在表层土,所以可以将表面积盐的土壤排除掉,最好效果排除10cm左右的土壤,酸化较严重的可以增加到20cm,然后移至新的良好的土壤就能很好的解决土壤酸化问题。
2.5合理轮作
合理的轮作也是有效控制土壤酸化的一种有效措施,在土壤上长期种植一种植物,会造成某几种营养物质富集,导致酸化加剧,所以采取合理的轮作对土壤酸化也有遏制作用。
2.6合理施肥
由于化肥和有机肥中都含有大量的有机酸,所以,(下转第19页)(上接第11页)不恰当的施肥也会导致土壤酸化加剧,对肥料根据土壤肥性进行科学配比,达到最佳利用效果,对减少土壤酸化有积极效果。
2.7种子处理
多种病害可通过种子传播,种子处理可有效消除种子上附带的病菌,减少初侵染源。种子处理的方法有温汤浸种、药剂拌种等。(1)温汤浸种:将种子放入50~55℃温水中浸泡15~20min,并不断搅拌,然后捞出晾干,催芽或播种,注意严格掌握浸种温度和时间;(2)药剂拌种:可用多菌灵或甲基托布津等可湿性粉剂拌种,用药量为种子重量的0.4%(即500g 种子用药2g), 注意种子及药粉均要求干燥,随配随用。农户可根据不同种子选择适当的处理方法。
【参考文献】
[1]杜中平,聂书明,徐海勤.青海省设施蔬菜现状及发展对策[J].北方园艺,2010(19):58~60.
[2]王辉,董元华,李德成,等.不同种植年限大棚蔬菜地土壤养分状况研究[J].土 壤,2005,37(4):460~464.