常熟市蔬菜地土壤連作障礙因子及防控措施

楊麗紅（江蘇省常熟市作物栽培技術(shù)指導(dǎo)站215500）

常熟市蔬菜地土壤連作障礙因子及防控措施

楊麗紅
（江蘇省常熟市作物栽培技術(shù)指導(dǎo)站215500）

隨著設(shè)施蔬菜種植面積的擴大和種植年限的增加，土壤酸化、次生鹽漬化、養(yǎng)分不平衡等土壤連作障礙問題日益突出。本文通過對常熟市蔬菜地土壤的特點和連作障礙的現(xiàn)狀進行調(diào)查，分析導(dǎo)致土壤連作障礙的因子，并探索防控措施。

蔬菜地土壤；連作障礙因子；防控措施

常熟市常年蔬菜地穩(wěn)定在7666.7hm2，主要分布在東部沿江地區(qū)，由原來的棉田改種而來。蔬菜生產(chǎn)產(chǎn)量高、效益好，發(fā)展迅速，特別是設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，增加了農(nóng)民收入，但隨著設(shè)施蔬菜種植面積的擴大和種植年限的增加，復(fù)種指數(shù)高、品種茬口單一、化肥施用量大等造成蔬菜連作障礙日益嚴重，加之大棚栽培特殊的生態(tài)環(huán)境與不合理的肥水管理措施導(dǎo)致土壤酸化、次生鹽漬化、養(yǎng)分不平衡等連作障礙問題較露地更加突出，嚴重影響了常熟市蔬菜產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和提升。為此，我們對常熟市蔬菜地土壤的特點和連作障礙的現(xiàn)狀進行了調(diào)查，分析土壤連作障礙因子，并探索防控措施。

1　常熟市蔬菜地土壤的分布及特點

常熟市常年菜地集中在沿江的董浜、碧溪、梅李等鎮(zhèn)，土壤類型為潮土，是在長江沖積母質(zhì)上長期旱耕熟化發(fā)育而成，土壤質(zhì)地以沙壤和中壤為主，土種主要有潮沙土、夾沙土、烏夾沙等。

1.1潮沙土

潮沙土占旱地土壤的5.2%，為長江新沖積物，主要分布在長江沿岸及白茆塘、常滸河兩岸，質(zhì)地較輕，中壤為主。土壤通透性好，養(yǎng)分含量較低，保水保肥能力差，肥水易流失。

1.2夾沙土

夾沙土為常熟市蔬菜區(qū)面積最大的土種，占旱地土壤的44.2%，為長江老沖積土，因人為長期耕作施肥熟化，為泥沙相混的壤質(zhì)土壤。養(yǎng)分含量略高于潮沙土，土壤毛管孔隙較為發(fā)達，通透性能好，保水保肥能力稍差，施肥后見效快，但后期易脫肥。

1.3烏夾沙

烏夾沙俗稱夾沙烏山土，占旱田土壤的12.7%，主要分布在夾沙土的里進田及近村田，是在長江沖積土上人為長期耕作、施肥發(fā)育而成。表土層較厚，土色較夾沙土略發(fā)烏，土壤養(yǎng)分略高于夾沙土，土壤的吸肥和保肥性能也高于夾沙土，是該區(qū)域的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)土壤。

2　土壤連作障礙因子

2.1土壤酸化

2.1.1土壤pH值我們對全市255個蔬菜地土樣pH值測定結(jié)果進行了統(tǒng)計，pH值在3.20~7.68范圍，平均為6.01，較第2次土壤普查時常熟市旱地土壤pH值（平均7.97）降低1.96。其中，露地土樣61個，pH值4.16~7.68，平均為6.25；大棚土樣194個，pH值3.20~7.58，平均為5.92，比露地土壤低0.33。適宜大部分蔬菜生長的土壤為弱酸至弱堿（pH值5.5~8.5）。pH值6.0~6.8時，絕大多數(shù)蔬菜生長發(fā)育良好。全市蔬菜地土壤pH值5.5~8.5的占77.25%，pH值6.0~6.8的僅占52.55%，而23.14%的土壤低于蔬菜出現(xiàn)生理障礙的臨界土壤pH值5.52［1］，梅李鎮(zhèn)珍北村韓關(guān)保大棚土壤pH值甚至低至3.20。

2.1.2大棚年限增加，土壤酸化加重據(jù)對梅李鎮(zhèn)67個蔬菜大棚土樣pH值進行統(tǒng)計，1年大棚平均pH值為6.00，2~3年大棚平均pH值為5.65，4~5年大棚平均pH值為5.59，6年以上大棚平均pH值為5.34。隨著大棚設(shè)施年限的增加，土壤pH值明顯降低。

2.1.3土壤酸化的危害土壤酸化會破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤板結(jié)，物理性狀變差，降低氮、磷肥的有效性。同時，蔬菜抗逆能力下降，抵御旱、澇自然災(zāi)害的能力減弱。當pH值<5.5時，蔬菜生長明顯受到抑制，根際病害增加，尤其是茄果類蔬菜的青枯病、黃萎病和十字花科蔬菜的根腫病會增多［2］。

2.2次生鹽漬化

2.2.1土壤鹽分含量我們對大棚蔬菜地100個土樣測定土壤EC值，換算成土壤鹽分含量，統(tǒng)計結(jié)果顯示，全市大棚蔬菜地土壤鹽分含量在1936.3~37253.8mg/kg范圍，平均為8423.6mg/kg。土壤鹽分含量由高到低依次為碧溪新區(qū)李村（37253.8mg/kg）、橫塘園區(qū)（23626.6mg/kg）、董浜鎮(zhèn)北港村（19264.9mg/kg）、梅李鎮(zhèn)新豐村（18722.7mg/kg）、珍北村（17708.9mg/kg）。其中，1~3年的大棚土壤鹽分平均含量為8104.2mg/kg，4~5年的平均含量為8587.3mg/kg，6年以上的平均含量為8652.8mg/kg。蔬菜大棚土壤鹽分含量總體上隨著大棚年限增加而增加。

2.2.2土壤鹽分積累過程及其表現(xiàn)次生鹽漬化土壤干燥時，表面會出現(xiàn)白色鹽霜，土壤發(fā)生板結(jié)，破碎后呈灰白色粉末狀，土壤濕潤時，顏色發(fā)暗［3］。土壤鹽分的積累過程大體可分為4個階段：第1個階段，土壤全鹽濃度<3000mg/kg，此期大多數(shù)蔬菜不會受害，但耐鹽能力弱的草莓、鴨兒芹等部分受害（需<2000mg/kg）；第2階段，土壤全鹽濃度為3000~ 5000mg/kg，此時土壤表面出現(xiàn)白霜，由于鹽分的積累，作物吸收水分和養(yǎng)分失去平衡，蔬菜生長受抑制，減產(chǎn)10%~20%；第3個階段，土壤全鹽濃度為5000~10000mg/kg，遇雨地面長綠苔，植株生長不整齊，顏色發(fā)黑或出現(xiàn)萎蔫，減產(chǎn)20%~50%；第4個階段，土壤全鹽濃度在10000mg/kg以上，地面會有塊狀紫紅色膠狀物（紫球藻）［4］，此階段作物直接受到鹽類的危害，蔬菜生長受到嚴重抑制，發(fā)生凋萎甚至枯死。

2.2.3土壤次生鹽漬化現(xiàn)狀目前，全市100個蔬菜大棚土樣中，9%土壤鹽分積累在第1階段，土壤鹽分含量為1936.3~2855.7mg/kg，平均2434.0mg/kg；18%土壤鹽分積累在第2階段，土壤鹽分含量為3138.7~4930.5mg/kg，平均4025.4mg/kg；44%土壤在第3階段，土壤鹽分含量為5001.2~9787.2mg/kg，平均7171.8mg/kg；29%土壤鹽分積累在第4階段，土壤鹽分含量為10329.5~37253.8mg/kg，平均14911.5mg/kg。

2.3土壤理化性狀變差

土壤理化性狀變差表現(xiàn)為耕作層變淺，土壤板結(jié)，透氣性差，有機質(zhì)含量下降，土壤養(yǎng)分不均衡。

2.3.1土壤板結(jié)土壤板結(jié)是土壤表層因缺乏有機質(zhì)，土壤中微生物生長受影響，土壤中難以形成團粒結(jié)構(gòu)，從而造成土粒松散，降雨、灌溉時，土壤容易結(jié)塊，干燥后受內(nèi)聚力作用土面變硬，土壤中毛管孔隙較少，導(dǎo)致土壤保水保肥性差，從而影響植物生長。

2.3.2土壤養(yǎng)分不平衡因為1種作物對某些營養(yǎng)元素吸收較多，連茬種植后土壤中有些營養(yǎng)元素缺乏而有些營養(yǎng)元素過剩，導(dǎo)致土壤中營養(yǎng)元素不均衡。據(jù)測定，常熟市蔬菜地土壤養(yǎng)分平均含量為：有機質(zhì)22.9g/kg、堿解氮96.59mg/kg、有效磷116.58mg/kg、速效鉀189.86mg/kg。其中，露地土壤含有機質(zhì)18.8g/kg、堿解氮93.72mg/kg、有效磷110.44mg/kg、速效鉀181.18mg/kg；大棚土壤含有機質(zhì)24.8g/kg、堿解氮97.96mg/kg、有效磷119.50mg/kg、速效鉀193.96mg/kg。大棚蔬菜地土壤比露地土壤養(yǎng)分含量均提高。對照第2次土壤普查時我市旱地土壤養(yǎng)分含有機質(zhì)15.0g/kg、堿解氮80.95mg/kg、有效磷7.01mg/kg、速效鉀81.04mg/kg，土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量均明顯提高，但提高幅度很不平衡，其中有效磷增加15.63倍，速效鉀增加1.34倍，堿解氮增加19.3%。

3　土壤連作障礙原因分析

3.1土壤酸化原因

大棚蔬菜復(fù)種指數(shù)高，長期大量施用化肥，由于KCl、NH4Cl、K2SO4、（NH4）2SO4、Ca（H2PO4）2等肥料中帶有cl-和SO42-等強酸性離子，施入土壤后，其中僅部分被作物吸收，而大部分殘留于土壤中，成為土壤pH值下降和次生鹽漬化的主要原因［5］。并且由于棚內(nèi)溫濕度高，雨水淋溶作用少，隨著栽培年限的增加，耕層土壤酸根積累嚴重。同時蔬菜生產(chǎn)產(chǎn)量高，從土壤中帶走大量的堿基元素，如鈣、鎂、鉀等，而鈣、鎂等中微量元素投入又相對不足，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，使土壤膠體中的鈣鎂等堿基元素很容易被H+轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致土壤酸化。

3.2土壤次生鹽漬化原因

盲目大量施肥和偏施N肥是造成設(shè)施土壤次生鹽漬化的重要因素，引起設(shè)施土壤次生鹽漬化的鹽分離子k+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-中，除HCO3-，其余7種離子的含量在設(shè)施土壤中均比露地高，且差異達顯著或極顯著水平［6］。由于大棚長年覆蓋或季節(jié)性覆蓋，環(huán)境相對封閉，土地利用率高，肥料用量大，土壤長期得不到雨水淋洗，使得肥料不能隨雨水淋溶到土壤深層而殘留在土壤表層；同時棚室內(nèi)溫度高，土壤水分蒸發(fā)量大，下層土壤中的肥料和鹽分隨著土壤水分的蒸發(fā)由深層向土壤表層遷移，從而在土壤表層產(chǎn)生鹽分的大量積累，形成1層白白的鹽霜，并且蔬菜根系比較淺，化肥一般施于土壤表層，土壤中鹽類的積累造成土壤溶液濃度增加，土壤的滲透勢加大，作物根系吸水吸肥能力減弱，導(dǎo)致生長不良。

3.3土壤養(yǎng)分失衡原因

生產(chǎn)中普遍存在重施N、P肥輕施K肥的現(xiàn)象，土壤中N、P養(yǎng)分含量遠遠超出蔬菜本身的吸收量［7］。同時由于養(yǎng)分富集和大棚內(nèi)水分蒸發(fā)強烈、雨水淋溶少，造成土壤內(nèi)礦質(zhì)元素肥料的流失較少，深層鹽分受毛細管的提升作用，隨水分上升到土壤表層，產(chǎn)生鹽害，抑制硼、鈣、鎂、錳、鋅等營養(yǎng)元素的吸收，引起土壤營養(yǎng)之間不平衡，產(chǎn)生生理缺素［8］。有效磷主要是水溶性磷與土壤中的鐵、鋁、鋅等離子結(jié)合，生成溶解度小的磷酸鹽，降低磷的有效性。

4　連作障礙防控措施

4.1合理輪作

連作同一或同緣作物會使土壤中特定病原菌大量繁殖、單一養(yǎng)分累積，不同作物進行輪作是當前防治連作障礙最有效的措施。（1）水旱輪作：稻—菜或水生蔬菜—旱地蔬菜輪茬。水旱輪作可有效減少作物病害和土壤中的還原物質(zhì)，提高蔬菜產(chǎn)量及品質(zhì)。但由于我市蔬菜區(qū)位于沿江地區(qū)，地勢較高，并且地塊間高低差異大，土壤保水保肥性能差，適于種植旱地作物，不適于水稻—蔬菜輪作，小面積可進行水生蔬菜—旱地蔬菜輪茬。（2）不同種屬蔬菜輪作：根據(jù)不同種屬蔬菜的特性、需肥規(guī)律、病蟲害發(fā)生情況等，將瓜類、茄果類、豆類、十字花科類、蔥蒜類等與其它種類蔬菜輪作，既能均衡吸收土壤中的養(yǎng)分，又能通過換茬減緩?fù)羵鞑『?，提高產(chǎn)值。

4.2科學施肥

4.2.1增施有機肥不僅可增加有機質(zhì)和微量元素含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強保水保肥、供肥透氣調(diào)溫功能，而且有機肥在分解過程中會促進細菌和放線菌生長，抑制病原菌繁殖，減輕病害發(fā)生。一般每茬每667m2施有機肥1000~1500kg。

4.2.2合理施用氮磷鉀肥據(jù)統(tǒng)計，28種蔬菜對N、P2O5、K2O的吸收比例為1∶0.35∶1.25，蔬菜生產(chǎn)提倡使用高氮鉀低磷的復(fù)合肥，特別要注重鉀以及中微量元素投入，有針對性地定量補充蔬菜所需的營養(yǎng)元素，使各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，達到提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的目的。一般每茬蔬菜每667m2施N10~15kg、 P2O54~6kg、K2O8~12kg。

4.2.3示范應(yīng)用微生物肥微生物肥料是由1種或幾種有益微生物、培養(yǎng)基質(zhì)和添加劑制成的生物性肥料，包括固氮、解磷、解鉀等有益微生物，這些微生物在植物根際生長繁殖，一是固定轉(zhuǎn)化空氣中的分子態(tài)氮為化合態(tài)氮，解析土壤中不能利用的化合態(tài)磷、鉀為可利用的磷、鉀，并可解析土壤中10多種中微量元素；二是分泌生長素、細胞分裂素、赤霉素、吲哚乙酸等植物激素，促進作物生長，調(diào)控作物代謝；三是產(chǎn)生大量多糖，與植物分泌的粘液及礦物膠體、有機膠體結(jié)合，形成土壤團粒結(jié)構(gòu)，增進土壤蓄肥、保肥能力。

4.3土壤改良

4.3.1灌水洗鹽利用蔬菜換茬空隙進行土壤漫灌。畦中灌滿清水4~6cm，積水6~7d，一部分鹽分可淋洗排出。也可在夏季高溫多雨期，采取揭去棚膜、挖深溝排水等措施進行自然淋雨溶鹽。

4.3.2調(diào)節(jié)土壤pH值pH值＜5.5的土壤，每667m2加生石灰50kg中和土壤酸性，逐步使土壤pH值達到多數(shù)蔬菜生長所適宜的中性或偏酸的范圍，并且能為蔬菜補充大量的鈣；土壤pH值在5.5~6.0，施用堿性肥料，如草木灰、鈣鎂磷肥等，中和土壤酸性，提高pH值。

4.3.3土壤消毒（1）采用化學藥劑消滅土壤病菌和根結(jié)線蟲，如石灰氮（氰氨化鈣CaCN2）、高錳酸鉀、硫磺粉薰蒸等進行化學消毒。氰氨化鈣是1種堿性肥料，適用于酸性土壤，既可中和土壤酸性，又可用于土壤消毒。每667m2撒施氰氨化鈣100~ 150kg，翻耕澆水，蓋地膜悶棚10d，可達到清理大棚目的。（2）高溫悶棚：利用夏季高溫來殺死棚內(nèi)的病菌和害蟲。晴天上午澆水，關(guān)棚門封閉15~20d，夏季棚內(nèi)溫度最高可達70℃以上，可殺死土壤中部分病菌和蟲卵。

4.4嫁接換根栽培

目前生產(chǎn)中主要在瓜類、茄果類蔬菜上應(yīng)用嫁接栽培，嫁接換根具有以下作用。（1）增強植株抗病能力。嫁接蔬菜苗通過砧木的根系吸收土壤中的養(yǎng)分和水分，可避免土傳病害直接浸染，減少土傳病害發(fā)生。（2）提高植株抗逆能力。砧木對不良環(huán)境抵抗能力強，具有抗寒、抗旱、抗鹽堿、抗土傳病害等特點。（3）擴大根系吸收范圍和能力。嫁接植株根系比自根苗成倍增長，可比自根苗多吸收N、K肥30%左右，吸收P肥多80%左右，且能利用土壤深層中的磷。

（4）嫁接苗莖粗葉大，產(chǎn)量可增加40%以上。

4.5水肥一體化

水肥一體化是將灌溉與施肥融為一體，作物在吸收水分的同時吸收養(yǎng)分。借助壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料配兌成肥液，與灌溉水一起通過可控管道系統(tǒng)將水和蔬菜所需的養(yǎng)分以較小的流量均勻、準確地直接輸送到作物根系生長區(qū)域，減少肥料用量，提高肥料利用率。據(jù)2014年春季大棚設(shè)施番茄水肥一體化技術(shù)應(yīng)用試驗，水肥一體化番茄純氮用量667m2減少5.1kg，產(chǎn)量7186.9kg，比常規(guī)施肥增產(chǎn)263.4kg；氮肥利用率為46.1%，比常規(guī)（26.1%）提高20.0%。

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