王心孟
摘要 ? ?本文通過對保護地種植條件下的土壤性狀變化進行分析,從病原菌總量、酸堿度、鹽漬化、農藥與化肥殘留等幾個方面闡述土壤性狀惡化的結果,并對其原因作了定性的分析,以期促進保護地農業的可持續生產。
關鍵詞 ? ?保護地;土壤性狀;惡化原因
中圖分類號 ? ?S158 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2019)19-0181-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
土壤是在開放的大自然條件下形成的,作物生長對土壤的各種需求也是長期自然適應的結果。例如,土壤持水量、土壤化學成分、土壤物理性狀等都與自然形成的作物需求相適應。在保護地種植條件下,人為直接干預常導致土壤的多種構成要素發生重大變化,其中許多變化不利于農業可持續生產。現對這種變化進行簡要闡述,并分析其成因,以期為土地管理提供參考。
1 ? ?土壤病原菌的積累加劇
土壤中病原菌的存在具有一定的穩定性,在開放條件下,其變化規律會隨著外界條件的改變而改變。例如:春夏季節,溫濕度較高,適合病原菌生長,其進入繁殖旺盛季節,單位土壤容積內病原菌含量會增加;而到了秋冬干燥季節,氣溫降低,其生長繁殖受到抑制。季節的更替使得病原菌含量保持在一個相對穩定水平。保護地條件下,溫度與溫度持續穩定保持在高溫、高濕水平,這種環境有利于絕大多數病原菌的生長繁殖。大棚與溫室成為了人造的病原菌繁殖中心,近十幾年來,土傳病害加劇便是一個重要表現。另外,保護地棚室建設成本較高,且不易轉移,為了降低生產成本,種植戶會在一個棚室中反復種植一種市場效益較好的作物。為了防止重茬而造成病害多發,往往會施用更多藥物。土壤具有極強的農藥鈍化能力,土傳病害的病原菌深入土壤,防治時土壤用藥量要比葉面用藥量增加數十倍。濫施農藥,不僅增加了生產成本,降低了農產品質量,影響了農產品安全,更造成了土壤污染,進一步形成水污染,也會對土壤酸堿性造成破壞[1-2]。
2 ? ?土壤酸化嚴重
自然界中的土壤呈中性,但常用的硫酸銨、氯化銨、過磷酸鈣、重過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀等化學肥料表現為生理性酸性,其使用后會使土壤酸化;生理性表現為中性的肥料不會改變土壤的酸堿性,如碳酸氫銨、硝酸銨、尿素及多種復合肥;表現為生理性堿性的肥料很少。因此,一般化學肥料綜合應用后會使土壤酸化。常用的生物性肥料有雞糞、餅肥、油渣等有機肥,其進入土壤后須進行一系列轉化才能被作物吸收,而這種轉化過程會產生許多硝酸根離子,也會導致土壤酸化[3]。保護地種植的作物一般以蔬菜類為主,需要充足的化肥和有機肥,大量施用肥料也會加速土壤的酸化[4]。如果在開放條件下,這些酸根離子會隨著雨水而淋溶到江河中,使土壤酸堿性保持相對穩定;但在封閉的保護地中,其無法被淋溶,使土壤嚴重酸化,直接破壞蔬菜根系的生長發育,還會降低土壤中鈣、磷、鎂等植物必需元素的活性,誘發作物發生生理性病害。
此外,嚴重的土壤酸化還會導致土壤鹽漬化。保護地土壤鹽漬化是由于過量施用化學肥料而形成的,因為化學肥料的有效成分被作物吸收后,仍會殘留大量無效離子,即使化學肥料利用率達到100%,也會造成土壤的鹽漬化。農戶最常用的有機肥是雞糞,養雞場的雞一般飼喂含有各種微量元素的全價飼料,但其中70%的微量元素無法被雞吸收而殘留在雞糞中。因此,大量使用該有機肥也會導致土壤鹽漬化。土壤鹽漬化的結果是作物生長變慢、分枝減少、葉片面積變小、易落花與落果,危害嚴重時會使植株生長停止、生長點失去光澤,最后萎縮死亡。
3 ? ?土壤農藥殘留量增加
保護地條件下,農業設施為作物生長提供了安全的生長環境,同樣也利于病蟲草害滋生。為了保護作物的生長,需要大量施用農藥,特別是化學農藥,從而造成了農藥在保護地中大量積累。在開放的條件下,土壤中的農藥會被雨水淋溶,或者被強烈的日光照射分解,或者被嚴寒的氣候所鈍化;但保護地條件下,未經歷上述自然過程,導致農藥殘留持續加重,不僅會造成環境污染,還會造成土壤中病原菌的變異,而產生新的適應性菌種,加大病害防治難度。如果施用更多農藥,則會進入惡性循環[5]。
4 ? ?地力衰退嚴重
保護地內種植的作物在生長過程中會吸收大量的特種微量元素,形成其特有的屬性,比如辣椒與生姜都很辣,苦瓜有苦味、番茄色澤鮮紅等。這種特有屬性必然與其內在的微量元素物質有一定關系,如果持續種植同種作物,會使得土壤中一些特殊元素匱乏。同時,相應的精細測土配方肥無法同步跟進,也無法用作物殘體還田來補充微量元素,因為在保護地栽培中,為了控制棚室中病害的發生,必須嚴格禁止作物殘體再進入棚室內土壤中。這樣就導致棚室使用多年后微量元素嚴重缺乏,不能再種植某些特定作物。
5 ? ?各種單一惡化因素互相疊加
以上幾種土壤惡化的情況會相互疊加、相互促進,使土壤惡化程度進一步加劇。例如:土酸化和鹽漬化造成作物生長變弱,減弱其對病害的抵抗力,易發生病害,而這會導致農戶施用更多的農藥;農藥的過量使用也會加重土壤的鹽漬化;控制作物殘體返田,加重微量元素缺乏,導致地力下降,作物也易發生病害;土壤酸化會抑制土壤中微生物的活性,減緩了土壤肥料的分解速度受阻,從而使作物出現營養供應危機。
6 ? ?參考文獻
[1] 韓江培.設施栽培條件下土壤酸化與鹽漬化耦合發生機理研究[D].杭州:浙江大學,2015.
[2] 賀正芳.山西翼城縣日光溫室土壤酸化成因及預防措施[J].中國園藝文摘,2017,33(5):186-187.
[3] 王思萍,楊培利,孫承澤,等.日光溫室番茄連作土壤障礙成因及修復[J].現代農業科技,2017(11):96-98.
[4] 程俊峰,趙輝.溫室土壤酸化的原因與對策[J].現代農村科技,2015(17):46.
[5] 王振學,黨偉.淺談設施蔬菜效益持續偏低的原因和提高生產效益的措施[J].科學種養,2015(7):7-8.