上海市金山區(qū)老菜地土壤現(xiàn)狀及原因分析*

張衛(wèi)紅 葛立傲 劉小英 田守波

（1.上海思瑤蔬菜種植專業(yè)合作社，上海金山 201514；2.上海市金山區(qū)蔬菜技術(shù)推廣中心，上海金山 201599；3.上海市金山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海金山 201599；4.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，上海奉賢 201403）

近年來(lái)，隨著設(shè)施蔬菜栽培面積的擴(kuò)大和栽培年限的延長(zhǎng)，上海地區(qū)老菜地的面積也逐年增加。金山區(qū)為上海市主要的蔬菜種植地區(qū)，目前蔬菜種植面積約3 133.3 hm2，其中設(shè)施蔬菜面積約2 000 hm2。從種植年限來(lái)看，金山區(qū)20 年以上的菜地約占10%，15～20 年的菜地約占25%，10～15 年的菜地約占35%，5 年以下的菜地約占5%。連續(xù)多年種植蔬菜，老菜地土壤環(huán)境劣化，病蟲(chóng)危害日趨嚴(yán)重，造成蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，甚至絕產(chǎn)絕收，最終導(dǎo)致蔬菜產(chǎn)品失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為此，我們對(duì)金山區(qū)老菜地的土壤現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)，為改良土壤提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與方法

供試土壤取自上海思瑤蔬菜種植專業(yè)合作社，分別選取連續(xù)種植蔬菜5 年（T5）、10 年（T10）、15 年（T15）、20年（T20）設(shè)施內(nèi)的土壤，以蔬菜園邊角地未耕作過(guò)作物的露地土壤作對(duì)照。每個(gè)種植年限設(shè)施選3個(gè)點(diǎn)取土，取土點(diǎn)間隔100 m 以上。所有參試設(shè)施內(nèi)的田間管理措施大致相同。取樣時(shí)先除去5 cm 厚表層土壤，稱取約20 g土，過(guò)1 mm篩，備用。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分的測(cè)定

用酸度計(jì)測(cè)定土壤pH 值，土∶水（體積比）=1∶5；用殘?jiān)娓少|(zhì)量法測(cè)定土壤含鹽量，用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量，用碳酸氫鈉浸提法測(cè)定土壤速效磷含量，用醋酸銨浸提（火焰法）測(cè)定土壤速效鉀含量[1]。每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.2.2 土壤微生物區(qū)系組成測(cè)定

取50 mL 混勻的土壤懸浮液放入蒸發(fā)皿烘干，測(cè)定根際土壤質(zhì)量，計(jì)算每克干土中根際微生物的數(shù)量。分別采用馬丁氏培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基，稀釋分離各處理土樣中的真菌、細(xì)菌和放線菌[2]。將其置于25 ℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)，每天觀察菌落的生長(zhǎng)情況，及時(shí)計(jì)數(shù)。每處理每種微生物各分離3皿，重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 2010整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用DPS18對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同連作年限老菜地的土壤理化性質(zhì)

不同連作年限老菜地的土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 各處理的土壤理化性質(zhì)

由表1 可知，各處理的土壤總體偏酸性，土壤pH 值隨蔬菜種植年限的延長(zhǎng)而逐漸降低，連作20 年的老菜田土壤pH 值僅為4.24，較露地土壤（ck）降低37.74%；土壤含鹽量隨連作年限的延長(zhǎng)而升高，連作20 年的老菜田土壤含鹽量達(dá)0.274 g∕kg，較露地土壤（ck）提高101.47%。說(shuō)明蔬菜常年連作可提高土壤含鹽量，導(dǎo)致土壤酸化，破壞菜田土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)，且連作年限越長(zhǎng)，土壤劣化越嚴(yán)重。

2.2 不同連作年限老菜地的土壤肥力狀況

不同連作年限老菜地的土壤肥力狀況見(jiàn)表2。

表2 各處理的土壤肥力狀況

由表2 可知，蔬菜連作年限顯著影響土壤肥力。老菜地的土壤有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量隨種植年限的延長(zhǎng)而降低，種植年限為20 年時(shí)菜地土壤有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量最低，分別較露地土壤（ck）降低67.2%和80.45%；土壤堿解氮含量和速效磷含量隨種植年限的延長(zhǎng)而逐漸提高，種植年限為20年時(shí)菜地的土壤堿解氮含量和速效磷含量最高，分別較露地土壤（ck）提高65.13%和186.76%。說(shuō)明老菜田的土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，在一定程度上加劇了土壤的板結(jié)。隨著蔬菜種植年限的延長(zhǎng)，化肥施用量的增加，土壤中氮、磷元素快速積累，鉀元素大量流失，土壤養(yǎng)分嚴(yán)重失衡。

2.3 不同連作年限老菜地的土壤微生物區(qū)系組成

不同連作年限老菜地的土壤微生物區(qū)系組成見(jiàn)表3。

表3 各處理的土壤微生物區(qū)系組成

由表3 可知，不同種植年限老菜地的土壤微生物區(qū)系組成不同。土壤中細(xì)菌和放線菌的數(shù)量隨連作年限的延長(zhǎng)而降低，其中連作20 年的老菜地土壤細(xì)菌和放線菌含量均顯著低于其他處理，分別較露地土壤（ck）降低45.22%和80.6%；菜地土壤中真菌數(shù)量則隨連作年限的延長(zhǎng)而提高，連作20 年時(shí)菜地土壤聚集了大量真菌，其含量較露地土壤（ck）提高251.58%。土壤中真菌數(shù)量的增加，提高了以真菌為病原菌的土傳病害的發(fā)生幾率。

3 結(jié)論與討論

土壤提供作物生長(zhǎng)所需的各種養(yǎng)分，其理化性質(zhì)是反映土壤肥力的重要指標(biāo)，也是土壤作為自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著菜田種植年限的延長(zhǎng)，土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分狀況劣化嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為土壤酸化、含鹽量提高、有機(jī)質(zhì)和鉀元素快速流失、氮元素和磷元素大量富集。該結(jié)果與前人報(bào)道一致。田應(yīng)兵[4]研究發(fā)現(xiàn)，荊州市郊區(qū)菜地土壤與糧田土壤相比，堿解氮、速效磷中度富集，速效鉀含量降低。

為了提高蔬菜產(chǎn)量，有些菜農(nóng)大量施用氮肥，造成氮元素以硝酸鹽形式在土壤中富集。上海地區(qū)地表水位高，加上夏季高溫高濕的環(huán)境條件，土壤水分蒸發(fā)速度快，土壤表層鹽分積聚，導(dǎo)致土壤酸化，土壤次生鹽漬化日益加重，最終影響蔬菜作物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，植株壞死和燒苗越來(lái)越嚴(yán)重。

土壤三大微生物種群——細(xì)菌、放線菌和真菌是土壤微生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)量最多的成員，在土壤微生態(tài)環(huán)境里發(fā)揮重要的作用，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中具有特定的功能[5]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，老菜地土壤中真菌數(shù)量隨種植年限的延長(zhǎng)而逐年增加，而土壤細(xì)菌和放線菌含量顯著下降，說(shuō)明菜田連作多年后，土壤微生物種群結(jié)構(gòu)平衡被打破，蔬菜植株對(duì)土壤碳素和氮素的利用率下降，加劇了連作障礙的發(fā)生。

在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，栽培習(xí)慣和市場(chǎng)導(dǎo)向使許多菜農(nóng)常年連續(xù)種植其熟悉習(xí)性或高產(chǎn)高值的農(nóng)作物，破壞了設(shè)施菜地的土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分逐漸失衡，土壤微生物種群結(jié)構(gòu)也遭到破壞，設(shè)施內(nèi)土壤養(yǎng)分狀況和微生物壞境逐年劣化，連作障礙發(fā)生嚴(yán)重。

目前改良老菜地土質(zhì)的主要措施多為休茬休耕，而休茬休耕則影響了菜農(nóng)的種植效益和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。采用輪作換茬技術(shù)改善老菜地的土壤理化性質(zhì)和提高土壤養(yǎng)分水平是較理想的方法。另外，增施生物肥和有機(jī)肥也可以在一定程度上改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況，有效控制土傳病害的傳播。