孔國順,馬建宏,劉健明
(南京市土壤肥料站,210036)
南京地區設施蔬菜土壤連作障礙現狀及調控措施
孔國順,馬建宏,劉健明
(南京市土壤肥料站,210036)
為解決南京市設施蔬菜生產中因多年連作、偏施化肥、肥水管理不當等導致的土壤次生鹽漬化加劇、土壤有益微生物活性降低、理化性狀不協調等問題,對南京郊區10個設施蔬菜園區進行了調查及采土檢測,分析了設施蔬菜栽培土壤連作障礙現狀及原因,探討了減輕設施蔬菜土壤連作障礙的調控措施。
設施蔬菜;土壤連作障礙;南京地區;調控措施
2011年,南京市常年性菜地面積2.75萬hm2,其中設施菜地面積1.35萬hm2,全年蔬菜播種面積9.5萬hm2左右。近年來南京市大力發展設施農業生產,有力促進了農業增效、農民增收,但隨著設施蔬菜面積進一步擴大,蔬菜連作障礙問題日益突出。因此,為保障設施蔬菜生產可持續發展,有效克服土壤連作障礙已顯得非常重要。
1.1 土壤化學性狀惡化
①土壤酸化,養分失衡 設施栽培蔬菜種類相對單一,農戶常根據傳統習慣連續大量施用性質相同或相似的肥料,加之作物對肥料的選擇性吸收,使土壤中一些養分急劇減少,而另一些養分逐漸積累,造成土壤養分不均衡。筆者于2011年6月對南京市10個設施蔬菜園區的土壤進行了采樣分析,具體結果見表1。表1中酸堿度的分級標準參照潘以樓[1]的方法,有效磷和速效鉀的含量分級標準參照馬國瑞[2]的方法。
根據章永松等[3]對菜園土壤有效養分豐缺狀況的分級標準判斷,50%抽檢土壤樣本pH值小于5.5,表現為偏酸,其中部分土壤酸化現象比較嚴重;抽檢土壤樣本有效磷和速效鉀含量總體適宜,但養分比例失衡。土壤酸化將影響生物活性,改變養分形態,降低養分有效性,促使游離的錳、鋁離子溶入土壤溶液中,對作物產生毒害作用;土壤中磷、鉀等元素含量過多,會抑制作物對鈣、鎂、錳、硼、鋅等中微量元素的吸收,導致土壤養分不均衡從而引發生理性病害。
②土壤鹽類積聚 設施栽培條件下,由于土壤常年或季節性覆蓋使其得不到雨水的充分淋洗,改變了自然狀態下的水分平衡;同時由于棚室內溫度較高,其內土壤蒸發量明顯高于露地,鹽隨水來,水去鹽留,致使鹽分向土表積累;再加上長期過量施用化肥,離子大量累積也會造成高鹽毒害。本次調查的10個設施蔬菜基地的表層土壤均不同程度地表現出白色鹽霜、板結等現象,土壤干燥時破碎呈灰色粉末狀,濕潤時土色發暗。鹽分積累會使作物出現明顯生理性干旱和生長不良反應,鹽分含量達到1 g/kg時,作物正常生長會受到影響;高于4 g/kg時,作物根系吸水困難,作物生長速率顯著下降,甚至死亡;超過10 g/kg時,土壤表面會有塊狀紫紅色膠狀物(紫球藻)出現[4]。
1.2 土壤物理性狀不良
設施栽培土壤與露地栽培土壤相比,隨著種植年限的增加,土壤結構得到明顯改善,水穩性團粒結構(0.25~2 mm)隨著種植年限的增加而增加,土壤毛管孔隙發達,持水性好,這主要是因為多年培肥所致。但其非活性孔隙比例相對降低,耕作層淺,土壤通氣透水性差,物理性狀不良[5]。
1.3 土傳病害加重
土傳病害是指病原體生活在土壤中,條件適宜時從作物根部或莖基部侵害作物而引起的病害[6]。據近年調查,南京市常見設施栽培土傳病害有瓜類和茄果類的猝倒病、立枯病、枯萎病、青枯病、根腐病、根結線蟲病等及十字花科軟腐病。設施蔬菜多年連作后,土壤病原微生物逐年累積,發生程度趨重,影響蔬菜正常生長,導致產量下降,品質變劣,土傳病害發生嚴重時損失很大,甚至可導致絕收。

表1 2011年南京市設施蔬菜土壤檢測結果
蔬菜連作障礙是“作物—土壤”系統內部諸多因素綜合作用結果的外在表現,其原因非常復雜,不同作物產生連作障礙的原因各異。據國內外學者的研究結果和調研實踐,導致設施栽培土壤連作障礙的主要原因如下。
2.1 盲目大量施肥
筆者對10個設施栽培園區一茬青椒的施肥量進行了調查,每667 m2平均施化肥N、P2O5、K2O量為14,16,15 kg(折純量),另加有機肥500 kg。如果按每667 m2平均產量2 000 kg來估算,每667 m2需N、P2O5、K2O量分別為10.4,2.1,12.9 kg,3種肥料中磷肥利用率最低,不足15%,85%以上磷肥積累在土壤中或進入地下水而污染水質。因此,過量施用肥料,特別是長期超量使用化肥是導致設施土壤養分不均衡和鹽類積聚的直接原因。
2.2 缺少降雨淋溶、土壤高度礦化
棚室長年覆蓋或季節性覆蓋,降雨對土壤的自然淋溶作用顯著降低,而其內土壤水分向上運動的程度即土壤水分蒸發卻明顯比露地強烈,因而使得鹽分在表土層中大量積累。加之棚室土壤溫度顯著高于露地,土壤的風化作用明顯加劇,土壤礦物分解的離子和人為施入的肥料結合起來使土壤鹽分濃度增加。因此,缺少雨水淋洗和土壤高度礦化是導致鹽類積聚的主要原因。
2.3 土壤菌群變化
設施栽培作物種類相對單一,形成了特殊的土壤環境,使硝化細菌、氨化細菌等有益微生物受到抑制,土壤微生物區系發生了很大變化,土壤微生物和無機成分的自然平衡受到破壞,導致了肥料分解過程中部分土壤病菌得到發展,有利于土壤病原微生物大量積累,導致土傳病害嚴重。
3.1 改進農藝措施
①選擇優良品種 針對連作障礙發生實況,應清潔田園,選擇抗逆性、抗病性強的適宜本地種植的優良蔬菜品種;也可考慮種植抗病抗逆性強的嫁接苗。值得注意的是,即使是高抗品種,也不能保證完全不發病。
②合理輪作換茬 一是作物輪作,根據不同科別蔬菜的特性進行合理輪作,既能吸收土壤中不同的養分,又可通過換茬減輕土傳病害發生,提高產量和品質。二是稻—菜輪作,即蔬菜與水稻輪作。三是高溫悶棚,高溫季節灌溉大棚土壤,密閉棚膜15~20 d,殺滅土壤中病菌和蟲卵,有效減輕作物病害和減少土壤還原物質。
③合理運籌肥水 連作蔬菜土壤易大量積聚硝酸根離子、鈣離子等,易致鹽害。換茬或閑季時對土壤連續灌水,浸泡6~7 d后排水;或者在夏季多雨時期,掀膜、挖深溝排水,促使淋雨溶鹽,以水洗鹽,均可有效減輕鹽害。
3.2 推廣測土配方施肥技術
①測土配方施肥 根據土壤供肥能力、蔬菜需肥規律和合理目標產量,確定主要營養元素用量。堅持基肥與追肥相結合原則,基肥以優質有機肥為主,配施磷、鉀肥;根據不同生育階段對肥料的需求量,少量多次追肥。研發適合當地土壤情況和作物生長的專用肥料,緩解過量施肥和施肥結構不合理引起的土壤連作障礙問題。
②調節土壤pH值 在調查的10個設施蔬菜園區中,有5個設施蔬菜園區的pH值小于5.5。種植菠菜、茄子、芹菜等不耐酸作物時,出現出苗不齊、葉面黃化發黑等癥狀,可施用堿性或生理堿性肥料如草木灰、鈣鎂磷肥、生石灰等,以中和部分酸性,提高土壤pH值至適宜范圍。
③增施有機肥料 施用有機肥或生物有機肥有利于土壤有益微生物的繁育,抑制土壤根系周圍病原菌繁殖,從而減輕病害發生。同時,施用有機肥可調節土壤pH值、鹽分含量、生理缺素及提升有機質含量,改善土壤孔隙度,提高土壤緩沖力和作物抗性,顯著提升蔬菜品質。
3.3 選用新型藥肥
①進行藥劑處理 針對連作蔬菜土傳病害發生嚴重田塊,播前選用高效對路的藥劑對土壤消毒,嚴格控制用藥量,以免污染土壤環境。蔬菜生長期可選用高效對路藥劑,采用灌根法或噴霧法防治。
②推廣應用新型藥肥 推廣應用多功能新型肥料石灰氮(氰氨化鈣)等進行土壤處理。處理方法為:騰茬移栽前20~30 d,與有機物料一次性施入并旋耕混勻,以水漫灌覆膜后悶棚20~25 d,利用太陽能輻射,通過物理、化學和微生物協同反應,快速高效殺滅土壤中有害生物、降低酸化程度、緩解次生鹽漬化現象、提高氮肥利用率、有效減輕土壤連作障礙[7]。該方法結合了物理法和化學法的優點,效果良好、成本合理、無殘毒、無副作用,適用于不同土壤類型和大部分蔬菜作物。
③提倡根外追肥 可用尿素、磷酸二氫鉀、微量元素肥料在蔬菜生育期間葉面噴施,以減輕缺素癥狀和生理性病害的發生,減小施肥對土壤理化性狀造成的不利影響。此外,設施蔬菜可考慮施用CO2氣肥,施用CO2氣肥可提高產量、縮短生育期、增加作物抗病性、提高產品品質等,且不會導致土壤連作障礙[5]。
[1]潘以樓.菜田土壤的適宜酸堿度[J].蔬菜,1992(2):36.
[2]馬國瑞.蔬菜施肥手冊[M].北京:中國農業出版社,2004:248-249.
[3]章永松,倪吾鐘,林咸永,等.杭州市郊菜園土壤的有效養分狀況與施肥對策[C]//菜園土壤肥力與蔬菜合理施肥論文集.南京:河海大學出版社,1997:43-46.
[4]楊月紅,孫慶艷,沈浩.植物的鹽害和抗鹽性[J].生物學教學,2002,27(11):1-2.
[5]余海英,李廷軒,周健民.設施土壤次生鹽漬化及其對土壤性質的影響[J].土壤,2005,37(6):581-586.
[6]潘可可,潘琇,王亮,等.溫州市施蔬菜土壤主要障礙因子及防治措施[J].溫州農業科技,2006(3):14-15.
[7]DB 3201/T169-2011.氰氨化鈣土壤消毒處理技術規程[S].
Status and Controlling Measures of Soil Continuous Cropping Obstacles in Protected Vegetable Production in Nanjing
KONG Guoshun,MA Jianhong,LIU Jianming
(Nanjing Soil and Fertilizer Extension Service,210036)
For years of continuous cropping,partial application of chemical fertilizers,improper management of water and fertilizer,many problems were caused in the protected vegetable production in Nanjing,such as the intensified secondary salinization,reduced soil beneficial microorganism activity,inharmonious physical and chemical characteristics,etc.To solve the problems,we investigated ten protected vegetable parks,with the soil samples detected,and analyzed the status and reasons for soil continuous cropping obstacles in protected vegetable production,then discussed the controlling measures for lightening the obstacles.
Protected vegetables;Soil continuous cropping obstacles;Nanjing area;Controlling measures
10.3865/j.issn.1001-3547.2012.10.022
孔國順(1966-),男,本科,農技推廣研究員,從事土壤肥料方面研究,電話:025-86575700,E-mail:2005kong@163.com
2012-02-06