葉曉東
設施農業土壤環境惡化及其改良利用
葉曉東
(固原市農業學校,寧夏固原756000)
隨著設施農業的發展,設施內由于生產茬數多、持續時間長、施肥量大、品種單一、灌溉次數多、土壤沖刷量大、農藥防病蟲害為主、輪作倒茬困難等原因將造成設施內土壤性狀惡化。導致設施農業產量降低,品質變劣,病蟲害加劇。為了實現設施農業高效、永續、健康發展,必須對設施內的土壤加以改良。
設施農業生產;土壤環境惡化;土壤改良;連作
設施農業生產是利用一定的設施設備,人為創造適宜植物生長條件的生產方式。設施生產目前主要以蔬菜、瓜果、花卉為主,雖然單位面積投入較高,但產量可觀,尤其是進行反季節生產,經濟效益大。但在由于生產茬數多、時間長、施肥量大、品種單一、灌溉次數多、土壤沖刷量大、農藥防病蟲害為主、輪作倒茬困難等原因產量下降,品質變劣。主要原因有兩方面,一是管理技術不到位;二是土壤環境已惡化。
周年生產茬數多、時間長,造成設施內輪作倒茬困難,土壤休閑熟化時間短,養分轉化遲緩,土壤總養量高,且速效養分含量低,不利于植物生長。化肥施用量大、品種單一,造成土壤養分失衡,理化性狀變差,植物生長受阻。灌溉次數多、土壤沖刷量大,造成土壤密閉,氧化還原反應加劇或鹽基離子沖刷嚴重,土壤酸化或堿化。土溫提升慢,不利于植物生長,甚至造成生理性病害。大量使用農藥防治病蟲害,造成土壤、環境惡化。
設施農業由于溫度高、濕度大,通風換氣受到限制,土地休閑時間短,有機肥施用跟不上,化肥施用量大等,形成與露地不同的土壤特性。
1.1土壤中鹽離子(重金屬離子)濃度升高
經測得露地土壤中鹽濃度一般在3000毫克/公斤以下,而在設施內的土壤(尤其是連作多年的溫室土壤)中,鹽濃度高達7000~10000毫克/公斤。同時,重金屬離子含量遠高于同等條件下的露地。究其原因:鹽分向耕層聚集造成土壤次生鹽漬化;超量施用化肥,造成土壤溶液濃度升高;化肥中的副成分在土壤中積累,造成土壤酸化或堿化,加劇了氧化還原反應;連作現象普遍,病蟲害發生嚴重;農藥使用量大,污染嚴重。
1.2高鹽量對栽培植物的危害
作物吸水受到影響。土壤溶液中鹽濃度過高時,造成植物體液濃度低,根系吸水困難,造成燒苗或腐根;影響作物對鈣、鎂等元素的吸收。土壤中鹽分濃度升高時,影響土壤微生物把銨態氮轉化硝態氮的速度,致使銨離子在土壤中積累過剩,導致植物對鈣、鎂等離子的吸收受阻,出現一系列的生理性病變。
在溫室或塑料大棚中連年種植同一種(或同一科)植物,或采用同一種植模式稱為連作。在設施農業生產中,連作的現象普遍嚴重,連作會給生產造成極大危害。
2.1病蟲害加劇
在設施內的土壤環境中有益微生物的活動往往受到抑制,而有害微生物更容易繁殖生息,打破了土壤微生物種群的平衡,導致肥料的分解、轉化、利用受阻,養分富集,平衡失調,植物利用受限。同時,連作形成寄主共發病及土傳病害發生嚴重。
2.2土壤養分消耗失衡
由于連作植物對養分的選擇吸收,土壤中某些養分含量急劇下降,而另一些養分種類在土壤中富集,打破了土壤養分供應平衡,進而讓作物發生生理性病害。
2.3部分植物會分泌出有毒物質,并在土壤中積累
當積累到一定程度時,就會阻礙其他植物的正常生長發育,進而使產量降低、品質變劣。
面對當前設施生產中土壤環境惡化的狀況,必須采取相應的改良措施,才能實現設施土壤的持續利用。
3.1實行輪作
在設施種植中,應堅持多種植物輪換種植、多種種植模式輪換(可減輕病蟲害的發生,均衡利用土壤養分)、注意前后茬作物的選擇(應選擇吸收養分的種類不同、互不傳染病蟲害、能改良土壤結構、有利于調節土壤酸堿度;抑制雜草的生長;用地養地相結合等)。
3.2土壤消毒
在播種或移栽前,可采用密封棚室點燃硫磺粉薰蒸滅菌;采用地表噴撒高效、低毒、無殘留的殺蟲劑、殺菌劑處理土壤;采用深翻、滅茬、精細整地的方法,徹底清除設施內土壤、空間的病原體及蟲卵等。
3.3科學施肥科學合理的施肥是要以土壤分析、養分豐缺、植物的種類來確定肥料種類、比例、用量;要以有機肥料為主,化肥為輔。在施用方法上有機肥一次施足基肥,化肥少量、多次追肥;品種搭配上要實現有機無機相配合、大量元素肥料相配合、大量與微量元素肥料相配合,避免施用單一或同一種化肥。
3.4用水洗鹽、淡水灌溉等方法減輕鹽害在有限的農閑時節,盡量去掉棚膜及覆蓋物,讓設施內土壤充分接受陽光暴曬熟化,通風透氣。在植物生長期內,發現土壤鹽濃度高時,可增加灌水次數和灌水量,使耕層中的可溶鹽分被淋洗或排除設施外,達到洗鹽的目的。也可以選種耐鹽植物增加抗鹽性。淡水灌溉是指利用鹽堿化程度低或礦化度低的水灌溉,減輕土壤次生鹽化和堿化。
3.5更換設施內的土壤
設施生產投入大的主要原因是一次性投入資金大,一般是建造在固定地點,多年重復利用,對于不易改良的設施土壤,應將設施內耕層20~30厘米的土壤更換一次,更換土壤時配合一定量的優質農家肥效果最好,以達到降低設施內土壤中含鹽量及重金屬離子污染的目的。
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S158
ADOI編號:10.14025/j.cnki.jlny.2016.14.050
葉曉東,本科學歷,固原市農業學校,實驗師,研究方向:土壤環境。