唐 珺,張彩云
(甘肅省瓜州縣農業技術服務中心,甘肅 瓜州 736100)
用日光溫室等設施進行栽培,可使蔬菜瓜果等農產品實現周年生產,進而實現農產品提早上市或延長其供應期,滿足市民對各種農產品的需求,對農產品均衡供應及提高經濟效益起到了積極作用。但隨著設施農業發展速度的加快,日光溫室種植年限久、種植結構單一、復種指數高、不能隨意改變種植結構等導致了溫室大棚土壤板結、次生鹽漬化、連作障礙等一系列問題,使得蔬菜瓜果等農產品品質不佳、產量降低,制約了設施農業綠色發展。瓜州縣日光溫室蔬菜面積達382.93 hm2,且呈快速發展勢頭,為解決日光溫室土壤退化問題,將農藝、生物、化學、工程等措施相結合,因地制宜地采取不同的治理改良模式。
通過土壤改良可提高土壤養分含量,降低土壤板結,增加土壤有益微生物數量,改良土壤理化性狀,提高土壤保水保肥能力,為農作物生長發育創造良好的土壤條件,提高作物產量和品質,減少化肥農藥使用量,維護生態平衡。種植戶認識到設施蔬菜的產量和效益主要得益于蔬菜自身的健康生長,而不是簡單的施用化肥農藥,生產理念得到轉變,影響了周邊廣大種植戶,社會效益顯著。同時,通過培訓指導等形式,將各項土壤改良技術推廣應用到全縣各設施農業園區,得到了種植戶的廣泛認可,推動了瓜州縣設施農業產業轉型升級,帶動了當地的農業經濟發展,為農產品質量安全提供了可靠保障和技術支持。
隨著種植年限的增加及農民長期大量施用化肥農藥,溫室內土壤團粒結構破壞嚴重、土壤耕層變淺、土壤通透性變差、土壤微生物活性降低、土壤板結加重,農作物根系不易下扎或因土壤通透性差而出現漚根現象。同時,設施溫室栽培復種指數高,農藥化肥使用量較大,加之冬春季節棚內氣溫低且封閉、光照弱,使得大量鹽分在土壤中積累,隨著棚內溫度的逐漸升高,土壤水分沿著毛管孔隙由下向上運動,根據“鹽隨水走”的規律,鹽分積聚在土壤表層,形成次生鹽漬化,嚴重影響植株正常生長,導致農作物生長不良或植株枯萎死亡[1]。
設施栽培為了獲得較高的收益,種植結構比較單一,往往重茬種植高產值作物,不注重輪作倒茬及間作套種,只種不養、忽視培肥,導致農作物需要的某些養分嚴重缺乏,同時其他營養元素因施用量過大而殘留在土壤中,久而久之使土壤養分失衡、耕層變淺、緩沖性能降低,進而導致病原菌、寄生蟲卵在土壤中大量存活,猝倒病、枯萎病等土傳病害越來越嚴重,生產的農產品產量低、品質差。瓜州縣許多設施農業園區的農戶反映日光溫室內栽培的哈密瓜、辣椒、番茄等農作物病害發生嚴重,經技術人員深入調查研究后得知,正是由于多年連作導致土壤中病菌逐年積累而引發作物病害的加重。
土壤微生物作為土壤中重要的一部分,能夠促進氮、磷等養分利用,在土壤生態系統中發揮著重要作用。從鹽堿土中微生物結構組成來看,灘涂鹽堿土壤中細菌占絕對優勢,豐度顯著高于真菌和放線菌,細菌總量與農田土壤無差異,但真菌、放線菌、解磷菌均較低,其中鉀細菌數量降低了近260倍[2]。土壤微生物總量表現為細菌>放線菌>霉菌,細菌在微生物數量中占有絕對優勢,可以決定微生物的分布[3]。80%以上的土壤相關功能都由微生物調節,土壤中的微生物可促進土壤有機質的分解和養分轉化,有益微生物可改良土壤環境,但部分有害微生物會導致農作物生長不良,出現壞死、腐爛等癥狀[4]。日光溫室栽培時亂用濫施農藥肥料、隨意加大用藥量及施藥次數,在殺死病原菌的同時殺死了大量有益菌,破壞了土壤生態系統,使得有害菌菌群隨著種植年限的增加在土壤中積累的越來越多,而有益菌群越來越匱乏。
日光溫室栽培不僅需要吸收大量氮、磷、鉀元素,還對中微量元素吸收較多。農民受傳統種植觀念影響,對科學施肥的認識不到位,栽培過程中基本上不施用中微量元素肥料,僅施用尿素、二胺等化肥及少量農家肥。同時,日光溫室復種指數高,隨著種植作物一茬一茬的收獲,耕作層土壤中大量的營養元素被吸收,極易引發缺素癥,植株長勢弱、抗病性差。近年來瓜州縣在非耕地上新建的日光溫室土壤有機質含量多在10.0 g/kg以下,有機質普遍匱乏,土壤肥力偏低。有機質是土壤固相部分的重要組成成分,對土壤肥力及農業可持續發展等方面具有重要作用,因此提高日光溫室土壤有機質含量對設施農業健康發展具有重要意義。
日光溫室土壤改良主要有穴土置換、秸稈還田、重施農家肥、化學改良等方法,瓜州縣應根據土壤類型、種植制度等因地制宜地綜合運用各種土壤改良方法,同時配套各種先進的農機農藝管理措施。
根據不同土壤類型開展測土配方施肥,完善主要農作物施肥方案,并根據農作物生長發育情況定時定量精準施肥,確保施入土壤的肥料能夠被作物充分吸收利用,減少化肥浪費,降低種植成本,提高經濟效益。水肥一體化技術是指將施肥與灌溉相結合,在灌水的同時進行施肥,按照作物生長需要,以水為介質把肥料通過管道輸送到作物根部,從而提高水肥利用率。應用水肥一體化技術,能夠使水的利用率提高40%~60%,肥料利用率提高30%~50%[5-6]。
增施有機肥不僅能提供作物所需要的養分,提高土壤的肥力水平,改善土壤通透性和土壤團粒結構,還能促進土壤微生物平衡,減輕鹽漬化危害,有利于作物生長[7]。有機肥以底肥為主,用量45000~67500 kg/hm2。大力推行測土配方施肥、平衡施肥、智能物聯網水肥一體化等先進施肥技術,將有機肥與無機肥相結合,實現氮、磷、鉀大量元素肥料與中微量元素肥料合理搭配施用,遵循“少量多次”的原則,靈活應用種肥、基肥、追肥3種施肥方式。
合理輪作、間作套種可減輕病蟲害,要將用地與養地相結合,建立科學的輪作倒茬制度,將不同科的蔬菜進行輪作,或葉菜類作物和茄果類作物輪作。淺根系作物和深根系作物輪作,可充分利用不同土壤層的養分。秸稈分解過程中能產生許多有機物質和礦物元素,施入土壤后可增加養分含量,是土壤養分的重要補給源,可改善土壤物理性狀。作物秸稈還田時要粉碎,長度以1~3 cm為宜,還田量以3000 kg/hm2為宜。
盛夏休棚期應用高溫悶棚技術進行土壤消毒,可殺滅溫室內的病原微生物。悶棚前徹底清除枯枝爛葉等病殘體,施40%五氯硝基苯7.5~15 kg/hm2,旋耕混勻、澆足水后覆蓋地膜及棚膜,密閉溫室15 d以上。推廣高效低毒、低殘留的環境友好型農藥,科學使用生物源農藥,達到以菌防蟲、以菌治菌的目的。如:定植前14 d地面噴撒甲霜惡霉靈或五硝多菌靈等土壤殺菌劑,隨后用旋耕機翻入土壤中,可減少土壤中的有害病原菌。
科學灌溉不僅能改善土壤水、氣、熱條件,實現以水促肥,提高土壤通透性和供肥能力,避免作物淹水,降低病害發生概率,還能保證作物在需水臨界期的水分供應,提高水分利用率,減少水分滲漏及地表蒸發損失。
單純使用殺菌劑殺死土壤中的病菌是不夠的,還需補充土壤中的有益微生物。近年來對幾種復合微生物菌劑的試驗示范表明,增施復合微生物菌劑對土壤改良具有良好效果,有助于土壤微生物環境達到動態平衡。目前,補充土壤有益菌可使用生物源復合微生物菌劑(上海綠樂生物科技有限公司)等產品,根據日光溫室土壤情況,1個生長季節使用1~3次。
土壤調理劑具有調節土壤酸堿度、提高土壤有機質含量等多種作用,可疏松土壤、改善土壤團粒結構、降低土壤鹽分含量,同時可促進作物對土壤養分的吸收。每個生長季施用2次土壤調理劑(施地佳),施用量為15~30 kg/hm2。
解決土壤板結和鹽漬化的化學改良劑種類繁多,如:磷石膏、硫酸亞鐵等,可將土壤pH值調整為中性或微堿性。施用硫酸亞鐵可降低土壤容重,提高土壤孔隙度,既能提升土壤透氣性,又能調節土壤含水量,為農作物根系的生長發育和土壤微生物的活動創造良好條件,施用量為225 kg/hm2。