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设施蔬菜次生盐渍化防控效果浅析

2019-05-21吴旭东黄忠阳李伟明刘庆叶陈莉莉王东升

蔬菜 2019年5期
关键词:盐渍化露地酸化

吴旭东,黄忠阳,李伟明,刘庆叶,陈莉莉,王 蓓,王东升

(南京市蔬菜科学研究所,江苏 南京 210042)

设施蔬菜是高度集约化管理条件下形成的温室菜园,其土壤是在特殊的栽培、灌溉、施肥以及环境条件下形成的一种人为条件的特殊土壤,它的管理方式和栽培方式均不同于露地蔬菜。多年来,人们为了提高作物的产量和经济效益,不断地向土壤中过量施用化肥。肥料的大量投入虽然暂时性地带来了蔬菜产量的增加,但破坏了土壤养分的收支平衡,使一些养分在土壤中过度积累,而一些养分却处于亏缺状态,很大程度上改变了养分在土壤中的分布和转化规律,从而导致土壤肥力退化。设施菜地的土壤在高投入高产出的模式下,如此循环反复多年以上,即会发生次生盐渍化,不仅影响设施蔬菜的品质,严重的甚至绝收[1]。

目前已有研究表明,当前的设施农业生产中,化肥,特别是氮肥的大量施用,因其利用率低,导致硝酸盐在土壤表层积累[2],不利于设施蔬菜产业的绿色发展。虽然前人研究已提出多种解决设施蔬菜大棚土壤次生盐渍化的途径,如测土配方施肥、工程措施、生物除盐、轮作休耕、施用生物有机肥等,但这些措施很有可能会给周围环境带来二次污染,如淹水洗盐使硝酸根向下淋洗出表层土壤,不但是对氮肥资源造成了极大浪费,还增加了其对地下水和地表水的迁移污染[3-5]。农户由于欠缺理论知识,面对此类问题举足无措,往往陷入“过量施肥—土壤盐渍化—影响蔬菜生长—再施肥—土壤盐渍化加重—抑制蔬菜生长”的恶性循环。

江苏省南京市位于我国南北交界处,北有山东设施蔬菜大省,南有海南天然温室及设施蔬菜产业飞速发展的浙江、广东等省,面对严峻的挑战,只有优化产业结构、提高种植水平、节本增效,才能在国内外市场竞争中立足,才能实现南京市设施蔬菜的可持续发展,但土壤次生盐渍化问题严重阻碍南京设施蔬菜产业发展。虽然国内有关保护地土壤次生盐渍化的报道日渐增多,但位于南北交界的南京市,其设施蔬菜土壤次生盐渍化状况还鲜有报道。为了解南京市设施蔬菜土壤盐渍化状况,笔者对南京市的主要设施蔬菜生产区域江宁区的基地展开调研分析。

1 调查地概况

选取南京市江宁区某当地大型设施蔬菜生产基地青菜大棚进行调查。该棚于2012年底建成,先后种植过水稻、蔬菜,2014—2018年主要种植蔬菜,如青椒、番茄、黄瓜、青菜、菠菜等。2018年上半年定植上海青青菜苗后,发现有叶片发黄坏死、死棵现象严重,且土壤表面出现发白、发红现象。

2 调查项目及方法

首先进行土壤样品采集,于2018年4月18日用取土器(φ=2 cm)在棚内按大S形取样,取耕作层(0~20 cm)土壤,同时按相同方法取棚外的露地无耕作土壤作对照,每个处理取3个重复。将土壤样品装入已标记的封口袋密封,带回实验室,自然风干后磨碎、过筛、混匀待测。土壤pH值可以作为判定土壤是否出现酸化的指标,土壤酸化是次生盐渍化的表现之一;土壤电导率即EC值是测定土壤水溶性盐的指标,而土壤水溶性盐是表层土壤中可被植物迅速利用的矿质营养的一个重要指标,是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素,土壤EC值过高或过低都会阻碍作物的生长;NO-3-N含量的多少和施肥水平关系密切,而蔬菜特别是叶菜类易富集大量亚硝酸盐,降低品质,对人体有害。故将处理后的土壤样品按周增辉等[6]的方法测定土壤pH值、EC值及NO-3-N含量,所有数据采用Excel 2010软件进行处理分析。

3 调查结果与分析

3.1 基地设施内外土壤pH值、EC值及NO-3-N含量的比较

由表1可知,设施土壤pH值低于露地土壤pH值,差异达显著水平,呈酸性。设施土壤的EC值达到了986.00 μS/cm,超过蔬菜生理障碍临界点[7](500 μS/cm),是露地土壤EC值的2.56倍,差异达显著水平;设施土壤NO-3-N含量高于露地,是露地土壤NO-3-N含量的2倍,差异达显著水平。以上结果均表明:此蔬菜基地设施土壤存在明显的酸化和盐渍化现象。

3.2 基地大棚内外土壤差异原因

据调查,与露天开放地相比,此大棚内连作蔬菜栽培用肥量高出10倍,加之不合理施用肥料,导致温室土壤中盐分含量显著增加,出现盐渍化现象;同时过多施用氮肥等大量元素肥,反应产生氢离子,进而加重土壤酸化程度。蔬菜根系吸收和富集硝酸盐,尤其是叶菜类,不仅影响蔬菜生长,还会降低品质。

3.3 江宁区次生盐渍化发生的主要原因

通过对南京市江宁区基地的系统调研走访后发现,该区设施蔬菜生产中普遍存在土壤盐渍化等问题。

3.3.1 单一追求产量,长期过量施肥

不管是化肥还是有机肥,过量不合理的施用都会造成盐分在土壤表层累积,发生次生盐渍化。当土壤盐分含量高于临界值时就会抑制作物生长,特别是影响幼苗根系对养分的吸收利用,造成植株生长缓慢。经过走访,南京江宁区设施蔬菜生产基地大部分农户种植品种单一,以叶菜类居多,为了追求产量,长期偏施氮肥,使用量超过标准用量的2~3倍,造成土壤酸化,破坏植株根系生长环境。

3.3.2 常年连作,土壤生物多样性被破坏

农户为追求高效益而长期连作,过高的复种指数导致土壤微生物区系失衡,有益微生物减少,有害病原菌及孢子富集,大量引发根结线虫病、枯萎病、疫病等土传病害。江宁区蔬菜基地常年以供应青菜为主,长期单一品种大面积连作,极易造成连作障碍,加重病虫害的发生。

3.3.3 田间管理无序化现象严重

基地种植户缺乏相关农业理论知识及实践经验,采用大水漫灌的方式加速了草种萌发,待杂草长出后,立即使用除草剂进行除草,以期减少杂草生长。被调查基地位于大型水库附近,地下水位偏高,加之反复多次进行大水漫灌以及农药的不合理使用,造成土壤盐分随水向上富集于地表,出现土地泛红、泛白等现象。随着温度升高,地表水分蒸发,带动盐分熏蒸叶片,造成青菜生长缓慢,外缘叶片灼伤、发黄甚至死亡。

4 解决措施

4.1 选择耐盐品种

对已经发生盐害的地块,可选择种植耐盐的蔬菜品种,如花椰菜、结球生菜、甘蓝、菠菜等,以缓解盐害,减少损失。对已定植但受害较轻的植株,建议喷施一些叶面肥或植物保护剂,可以缓解烧苗、保护受损叶片,如使用植物优生素1 500~3 000倍液或巴母兰400~500倍液进行叶面喷施。

4.2 改进浇水方法

由于当地地下水位偏高,浇水不宜频繁,更不宜大水漫灌,在灌溉时应注重节约水资源,采用喷灌、滴灌等方式进行灌溉,以防止出现深层渗透、浇灌不均的现象。

4.3 科学合理施肥

增施腐熟的有机肥,多施微生物菌肥。控制化肥尤其是氮肥的用量,追肥以“少吃多餐”为原则,避免一次施肥过多。提倡根外追肥,喷施钼肥,每1个月左右喷施1次可促进盐的代谢和氮、磷、钾的吸收,对盐害防控有一定的作用。

4.4 采用轮作模式

连续多年种植同一类作物,不仅会导致土壤盐渍化、酸化、土壤板结等现象的发生,还会使土壤养分分布不均匀、理化性状破坏、病虫害加重等,轮作能有效地缓解盐害、减轻病虫危害、减少作物自毒作用。

5 小结

建议在今后的生产中应科学合理施肥,避免“过量施肥—土壤盐渍化—影响蔬菜生长—再施肥—土壤盐渍化加重—抑制蔬菜生长”的恶性循环;合理灌溉,多采用集约型的灌溉方式,避免大水漫灌;合理使用农药,多采用绿色防控技术防治病虫草害,如安装杀虫灯、使用防虫网、适当引入天敌昆虫等,可以安全有效地减少农药使用量;合理安排蔬菜茬口,忌连作,减轻连作障碍对蔬菜生长的影响。希望此套设施蔬菜次生盐渍化防控措施能为其他类似发生次生盐渍化的设施菜地提供借鉴与参考,为南京市设施蔬菜土壤盐渍化的有效解决提供新思路。

表1 设施内外土壤pH值、EC值及NO3--N含量比较

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