土壤pH和SO42-含量对设施菜地土壤障碍强还原处理修复的响应
2023-10-07赵旭丽姚宇阗陈超黄新琦孟天竹
赵旭丽,姚宇阗,陈超,黄新琦,孟天竹*
1.河海大学农业科学与工程学院,江苏 南京 210098;2.江苏省沿海开发集团有限公司,江苏 南京 210000;3.南京师范大学地理科学学院,江苏 南京 210023
蔬菜生产在中国农业和国民经济中占有十分重要的地位。2018年中国蔬菜种植面积为2.044×107hm2,约占农作物总种植面积的12.3%,蔬菜成交额达7420亿元(中华人民共和国国家统计局国家统计局,2019)。为获得更高经济效益,设施蔬菜地在种植过程中往往施用过量化肥,导致土壤在种植2-5年后出现严重酸化和次生盐渍化等退化现象(Shi et al.,2009;Shen et al.,2016)。研究表明,设施土壤年均氮肥施用量超过4000 kg·hm-2,远超植物所需,且土壤中硝态氮(NO3-)平均含量是普通农田土壤的21.2倍(Yu et al.,2010;Li et al.,2019)。值得注意的是,伴随氮、磷、钾肥料施入土壤的硫酸根(SO42-)被作物吸收利用率低,因此,SO42-也是导致设施土壤次生盐渍化的主要盐基离子之一(Eriksen,2005;Meng et al.,2015)。一般而言,设施蔬菜地土壤中SO42-含量在100-1000 mg·kg-1(Huan et al.,2007;Meng et al.,2015),但在SO42-累积严重的土壤中其含量可高达近4000 mg·kg-1(Cho et al.,2011;Jo et al.,2012)。SO42-过量累积会直接造成盐胁迫导致作物生长受抑制(余海英等,2006)。
强还原土壤消毒方法(Reductive Soil Disinfestation,RSD)通过向土壤中施用易分解有机物料、淹水、覆膜的手段,能够在短期创造强还原环境杀灭土壤病原菌,提高土壤pH,去除土壤中累积的NO3-,缓解次生盐渍化,从而起到有效改良退化土壤的效果(蔡祖聪等,2015)。前期研究结果表明,RSD处理能够有效降低土壤SO42-含量,减少的SO42-主要转化为其他硫形态保留在土壤中,但RSD过程中SO42-的转化产物及处理后种植作物过程中其他硫形态是否会再次转化为SO42-尚未有确切结论(Meng et al.,2015)。……
