設(shè)施蔬菜土壤退化問題分析及改良利用技術(shù)探討

|摘要|設(shè)施蔬菜不但為人們的生活提供了方便，而且在食品安全方面增加了保障。在栽培過程中，栽培制度、灌溉和施肥等管理措施均可對(duì)設(shè)施土壤質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響，導(dǎo)致設(shè)施土壤質(zhì)量衰退，造成設(shè)施蔬菜產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度降低。文章針對(duì)設(shè)施蔬菜土壤退化問題進(jìn)行了分析，闡述了設(shè)施蔬菜土壤退化的原因，提出了設(shè)施土壤退化改良利用技術(shù)及效益提升情況，旨在為設(shè)施內(nèi)退化土壤的改良利用提供參考。

設(shè)施蔬菜栽培在一定程度上克服了傳統(tǒng)蔬菜生產(chǎn)季節(jié)性蔬菜短缺問題，實(shí)現(xiàn)了蔬菜周年供應(yīng)。但是，在設(shè)施蔬菜栽培中，由于蔬菜種類單一、連作現(xiàn)象普遍以及設(shè)施栽培相對(duì)封閉的特殊環(huán)境，即溫度高、濕度大、不通風(fēng)、長期缺少雨水淋洗，尤其是部分農(nóng)民過度追求產(chǎn)量和效益，盲目施肥或過量施肥，導(dǎo)致設(shè)施栽培土壤環(huán)境逐漸變差，產(chǎn)生諸多土壤退化問題[1-2]，如土壤次生鹽漬化、養(yǎng)分失調(diào)、土壤板結(jié)、微生物區(qū)系失調(diào)等。設(shè)施土壤退化，嚴(yán)重制約了設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅直接降低蔬菜的產(chǎn)量，而且嚴(yán)重影響蔬菜品質(zhì)。為此，對(duì)設(shè)施退化土壤進(jìn)行改良利用探索，是設(shè)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的必然要求。

設(shè)施土壤退化問題的原因

設(shè)施土壤退化的表象主要是土壤鹽漬化、土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重不足、氮磷鉀比例失調(diào)、菌群失衡及土傳病害嚴(yán)重等問題。

設(shè)施環(huán)境的封閉

設(shè)施環(huán)境的封閉導(dǎo)致了土壤鹽漬化和土傳病害發(fā)生。設(shè)施栽培形成的封閉小環(huán)境，使得設(shè)施內(nèi)長期處于高溫狀態(tài)，致使土壤上層水分迅速蒸發(fā)和消耗，由于設(shè)施內(nèi)的水分需要均衡，便促使下層水分和地下水向上移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充，通過這個(gè)過程將鹽分隨水帶至表層，由此產(chǎn)生土壤次生鹽漬化現(xiàn)象[3]。另外，在設(shè)施環(huán)境內(nèi)，由于缺少降雨對(duì)土壤的自然淋溶作用，致使大量礦質(zhì)肥料殘留在土壤耕層內(nèi)，導(dǎo)致土壤鹽漬化。再者，根據(jù)土傳病害的發(fā)生特點(diǎn)，設(shè)施內(nèi)的生態(tài)環(huán)境可以為土傳病害提供必要的傳播條件。

過量盲目施用化肥

過量盲目施用化肥導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失調(diào)、土壤板結(jié)、生理病害發(fā)生。為了提高蔬菜產(chǎn)量，菜農(nóng)往往存在“施肥越多越增產(chǎn)”的錯(cuò)誤觀念，因而大量施用化肥，尤其是氮肥施用量較大。如此盲目過量施用化肥不但浪費(fèi)肥料，而且破壞了土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)還降低了肥料利用率，導(dǎo)致土壤鹽漬化嚴(yán)重。隨著復(fù)混肥料的迅速發(fā)展，菜農(nóng)對(duì)復(fù)混肥料形成了依賴，連年持續(xù)施用同一種或幾種肥料，導(dǎo)致氮磷鉀養(yǎng)分嚴(yán)重失衡。土壤缺素，易引發(fā)生理性病害，而且還導(dǎo)致蔬菜所需的中微量元素缺乏，從而造成蔬菜生長障礙。

設(shè)施農(nóng)業(yè)要求的有機(jī)質(zhì)含量較高，這是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)不但可以改善土壤理化性狀、提高作物品質(zhì)，而且還能減輕重金屬危害，降低農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽含量。目前大部分大棚土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低。其原因主要施用以家畜糞肥為主的有機(jī)肥，這種有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量較低。其次是碳的積累少，有機(jī)質(zhì)的礦化率高。

大水漫灌

大水漫灌導(dǎo)致土壤板結(jié)、地下水硝酸鹽超標(biāo)及土傳病害發(fā)生。增加設(shè)施內(nèi)的施肥和灌溉頻率對(duì)作物的產(chǎn)量有直接影響。通常情況下，蔬菜施肥大部分采用大水沖肥。由于大量灌水使地下水硝酸鹽含量超標(biāo)，導(dǎo)致地下水受到污染。由于灌水量大且頻繁，使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，形成板結(jié)層，阻礙了鹽分向土壤深層滲透，從而造成土壤鹽漬化，此外，這種大水漫灌、勤灌還會(huì)導(dǎo)致大棚濕度升高，是葉霉病、灰霉病等發(fā)生的誘因。

種植制度不合理 土壤連作障礙問題突出

◆根系分泌物在土壤中大量聚積

作物根系的分泌物帶有一定的毒素，同一種作物長期連作會(huì)使這種毒素在土壤中大量聚積，導(dǎo)致作物出現(xiàn)黃化、僵苗等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響作物的正常生長、發(fā)育。設(shè)施種植的蔬菜主要為幾種經(jīng)濟(jì)效益較高的蔬菜，如番茄、黃瓜、茄子、辣椒等，種類較單一，實(shí)行輪作有很大的困難。另外，作物殘?bào)w所產(chǎn)生的一些植物毒素，也會(huì)導(dǎo)致連作障礙問題嚴(yán)重。

◆養(yǎng)分和菌群失衡

連作會(huì)造成土壤養(yǎng)分不平衡、阻礙作物生長，在此影響下，需求量大的營養(yǎng)元素得不到及時(shí)補(bǔ)充而形成虧缺，導(dǎo)致下茬蔬菜生長發(fā)育不良，減產(chǎn)嚴(yán)重[4]。而需求量小的營養(yǎng)元素會(huì)在土壤中富集，導(dǎo)致鹽類物質(zhì)聚集。由于連作障礙迫使肥、水、藥的用量加大，會(huì)使土壤中有益菌群遭到破壞，導(dǎo)致土傳病害逐漸加重。此外，在肥料施用中，部分菜農(nóng)常用一些來源不明的有機(jī)物質(zhì)以及大量未經(jīng)檢測的雞糞，這就加大了土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。

線蟲侵害

線蟲的發(fā)生可使土傳病害加重，主要表現(xiàn)在土壤線蟲可造成植物根系的傷口受到病菌的侵染，從而加重土傳病害發(fā)生的嚴(yán)重程度。線蟲往往與真菌病害同時(shí)發(fā)生，比如在棉花生長過程中，棉花枯萎病與土壤線蟲具有密切關(guān)系，二者相互作用，使棉花受害嚴(yán)重。

設(shè)施蔬菜土壤退化改良利用技術(shù)

輪作換茬

對(duì)于改良利用退化土壤而言，最有效的方法就是輪作換茬，而且這也是最簡便、快捷的途徑，建議大力實(shí)施輪作換茬技術(shù)。并做到多種作物間輪作，以有效消除連作障礙，其中主要是在不同科屬、根系深淺、需肥高低、水旱作物間進(jìn)行，這樣可以減少化肥農(nóng)藥用量，提高蔬菜品質(zhì)[5]。比如瓜類與蔥姜類輪作、水旱輪作等。

不同的蔬菜對(duì)土壤中不同養(yǎng)分的吸收能力和數(shù)量也不同，如菠菜、生菜等葉類蔬菜需較多的氮肥;番茄、瓜類、辣椒等果菜類蔬菜需較多的磷肥;山藥、馬鈴薯等根莖類蔬菜需較多的鉀肥。把它們進(jìn)行輪作，可以使土壤中的不同養(yǎng)分得到充分利用，減少施肥量，降低蔬菜或土壤的污染。有條件的地方，可以推廣玉米和大豆輪作，通過種植豆科作物進(jìn)行生物固氮，進(jìn)而提高地力。

采用水肥一體化技術(shù)

滴灌施肥可以實(shí)現(xiàn)以水調(diào)溫、以水調(diào)濕、以水調(diào)氮，是最精準(zhǔn)的水肥管理技術(shù)。在番茄定植前，要求施用有機(jī)肥45～60 m3/hm2，澆灌時(shí)一般定植水用量為450～600 m3/hm2;注意不澆大水，以防大水漫灌導(dǎo)致地溫太低，在栽植后1個(gè)月左右澆水1次。番茄1次澆水量240～300 m3/hm2。施肥時(shí)一般施大量元素水溶肥112.5 kg/hm2，在番茄進(jìn)入采收期后灌溉量為225～270 m3/hm2。澆水施肥時(shí)應(yīng)選擇在晴天的上午進(jìn)行。水肥一體化技術(shù)是消除土壤鹽漬化、防止土壤板結(jié)的有效技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥、灌水，顯著提高水肥利用效率。

增施高碳生物有機(jī)肥及有機(jī)質(zhì)

建議增施含有益微生物1.0億CFU/g以上的生物有機(jī)肥及有機(jī)質(zhì)含量75%以上的有機(jī)肥，這是根據(jù)土壤板結(jié)、微生物區(qū)系失調(diào)的退化問題所要求的，可與農(nóng)家肥混合作基肥施用[6]。增施生物有機(jī)肥，可使水溶鹽含量顯著下降，土壤板結(jié)得到有效改善，從而使作物產(chǎn)量、品質(zhì)明顯提高。

實(shí)施秸稈還田技術(shù)

推廣秸稈還田技術(shù)對(duì)土壤微生物活動(dòng)具有良好的促進(jìn)作用，可以實(shí)現(xiàn)以碳調(diào)氮和土壤氮過量問題的解決?？呻S基肥施入鍘碎的秸稈 500～12000 kg/hm2，然后正常整地、栽培。秸稈還田技術(shù)可有效抵制土傳病害和線蟲、去除鹽漬化，冬春茬和秋冬茬果類蔬菜都可進(jìn)行秸稈還田，而且冬季可提高土溫1～2℃，增產(chǎn)10%左右。

地膜覆蓋

設(shè)施內(nèi)覆蓋地膜具有提高地溫和降鹽的雙重效果，對(duì)作物的生長十分有利。土壤覆蓋地膜之后會(huì)使水分的蒸發(fā)明顯減少，對(duì)于鹽分在土表的聚集具有抑制作用。設(shè)施土壤覆蓋黑色地膜降鹽效果極顯著，尤其在春、冬兩季，春季降鹽率可在20%以上。冬季降鹽率在30%以上。

設(shè)施土壤退化改良利用效益分析

退化土壤采用綜合改良技術(shù)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。增產(chǎn)增收效果極其顯著，增產(chǎn)率可達(dá)10.5%～22.4%，化肥用量節(jié)約30.0%～38.5%，化肥成本節(jié)約6750～8700元/hm2，茄果類蔬菜平均增收22500～60000元/hm2。土壤改良后，蔬菜農(nóng)藥殘留、肥料殘留顯著降低，從而有效提高了出口產(chǎn)品合格率，增加了出口創(chuàng)匯。此外，退化土壤采用綜合改良技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了肥料結(jié)構(gòu)，將低了化肥對(duì)環(huán)境的污染，提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有力促進(jìn)了生態(tài)效益和社會(huì)效益的提升，有效提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

總結(jié)

土壤是一個(gè)非均質(zhì)、多相、分散和多孔的系統(tǒng)。設(shè)施土壤退化問題是多種原因共同作用的結(jié)果。設(shè)施蔬菜土壤改良方法眾多，需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際，認(rèn)真分析自有設(shè)施土壤存在的退化問題，進(jìn)行精準(zhǔn)施策，綜合施治。只有合理將改良技術(shù)組合應(yīng)用，才可取得最佳的改良利用效果。首先要確保使用無病種苗;堅(jiān)持輪作換茬;推廣秸稈還田;增施高碳生物有機(jī)肥;采用水肥一體化技術(shù)，可有效解決土壤板結(jié)、養(yǎng)分失調(diào)、鹽漬化、土傳病害的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)退化土壤改良利用的目標(biāo)。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，土壤質(zhì)量退化與連作障礙問題必將越來越受到廣泛關(guān)注。對(duì)此，要積極探索，構(gòu)建適于不同設(shè)施栽培特點(diǎn)的設(shè)施土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，深入開展設(shè)施土壤質(zhì)量退化成因和演變機(jī)理的研究，拓展新的調(diào)控與改良技術(shù)與方法，推進(jìn)新技術(shù)、新方法、新手段在設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤研究中的應(yīng)用。

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作者簡介：邱偉（1976-），男，黑龍江省克山縣人，高級(jí)農(nóng)藝師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)及推廣。

[引用信息]邱偉.設(shè)施蔬菜土壤退化問題分析及改良利用技術(shù)探討[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2021，41（04）：70-72.