郭成義
(凌源市良種場 遼寧凌源122500)
凌源市位于遼寧省西部,無霜期130 d左右,年平均氣溫一般在8.4℃左右,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。干燥寒冷期長、春秋季風(fēng)大,僅在夏季多雨,無法滿足居民整年對新鮮蔬菜的需求。保護(hù)地栽培是凌源市秋冬季節(jié)進(jìn)行蔬菜生產(chǎn)的主要栽培方式。近些年來,隨著蔬菜保護(hù)地產(chǎn)業(yè)在凌源市的不斷應(yīng)用與蓬勃發(fā)展,如何對惡化土壤進(jìn)行改良越來越引起菜農(nóng)們的關(guān)注。土壤是蔬菜獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ),而一旦土壤結(jié)構(gòu)和性狀遭到破壞,土壤就會惡化,種植的蔬菜就成為了無本之木。在惡化的土地上種植不僅會影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì),還會降低蔬菜保護(hù)地的使用壽命。
“土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)”是土壤最理想的物理結(jié)構(gòu)之一,即土壤是由若干個球狀的小團(tuán)粘結(jié)起來,最終形成團(tuán)聚體。良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)具有通氣抗旱、透水保肥和維持較高生物多樣性的特點,但是土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)容易受到不合理的耕種和輪作、施用未腐熟的有機(jī)肥、澆水過多或次數(shù)較勤等人為活動的影響。一旦土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被瓦解,很容易造成土壤板結(jié)這一現(xiàn)象,蔬菜的根再也“扎”不下去。
1.2.1 土壤酸化 不同地區(qū)土壤pH略有差異,一般來說,都在7左右波動,此時的土壤處于中性狀態(tài)。凌源地區(qū)的土壤pH>7,是中性偏堿性,但我們現(xiàn)在使用的化肥大部分都是酸性的,只有小部分是中性或者堿性的。長期大量使用硫酸銨、重過磷酸鈣等強(qiáng)酸弱堿鹽會降低土壤的pH,從而造成土壤酸化。如果土壤pH下降到3.5左右,表明土壤的酸化程度非常嚴(yán)重。
土壤酸化具有很多危害。①影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。土壤對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率隨著pH的改變而變化,酸性環(huán)境下,氮磷鉀元素不能被吸收的同時,還會影響其他元素的有效性。②土壤酸化會使其物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)均被破壞,賴以生存的自身調(diào)節(jié)能力也發(fā)生變化,作物抗逆能力急劇下降。③土壤中有益微生物減少,而有害真菌不斷增生,進(jìn)一步加重蔬菜的病蟲害問題。
1.2.2 土壤鹽漬化 化肥一般是由陰陽鹽離子構(gòu)成的無機(jī)鹽,以氯化鉀(K Cl)為例,氯化鉀(K Cl)會分解成K+和Cl-,K+可以被作物吸收,Cl-就殘留到土壤中,硫酸鉀(K2SO4)也是同一原理。未被蔬菜吸收的離子殘存到土壤中,就會導(dǎo)致土壤含鹽量過高。
土壤鹽漬化嚴(yán)重時,蔬菜就像泡在鹽水里一樣,過高的濃度無法使根部從土壤中吸收大量水分,影響蔬菜植株茁壯生長,甚至?xí)霈F(xiàn)淹根、死棵的現(xiàn)象。與此同時,鹽離子之間相互拮抗,導(dǎo)致蔬菜難以有效吸收利用營養(yǎng)物質(zhì)。土壤鹽漬化根據(jù)嚴(yán)重程度會產(chǎn)生不同的土壤顏色,初期的土壤會出現(xiàn)一層綠油油的綠苔——青霜;中期的土壤會出現(xiàn)一片片紅色的膠狀物——紅霜;鹽漬化最嚴(yán)重的土壤會出現(xiàn)一層“白霜”。此時,蔬菜的根系已經(jīng)所剩無幾,植株萎蔫,生長受阻,嚴(yán)重早衰,根部水分倒流,根皮層變紅,莖部萎蔫腐爛。
土壤中主要含有細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物,微生物之間的互相作用影響著土壤肥力,改善土壤結(jié)構(gòu)。一般來說,新建棚室的土壤生物性狀要好于老棚室,其中的有害菌群和有益菌群相互影響與制約,處于一種相對均衡的狀態(tài)。但隨著進(jìn)行農(nóng)作物的種植和化肥的添加,土壤中微生物菌量逐漸開始失衡,即有害菌數(shù)量漸漸多于有益菌數(shù)量。隨著種植年數(shù)的增加,蔬菜根部會發(fā)生不同程度的病蟲害,無論是蔬菜的產(chǎn)量還是品質(zhì)都會下降,到最后即使再怎么施肥進(jìn)行補(bǔ)救,也無法改善惡化的狀況。菜農(nóng)遇見蔬菜生長狀況不好的情況時,通常只注重施肥,卻沒有關(guān)注土壤生物性狀的改變,這也使其成為作物減產(chǎn)的最主要原因之一。
2.1.1 利用土壤調(diào)理劑重塑團(tuán)粒結(jié)構(gòu) 土壤調(diào)理劑的作用就是重塑土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。它的具體應(yīng)用也比較簡單,菜農(nóng)在翻地時,直接把土壤調(diào)理劑撒在土壤上,然后再進(jìn)行灌溉,在水的中和下土壤調(diào)理劑會與土壤結(jié)合,變得特別黏,小團(tuán)粒們會慢慢恢復(fù),形成土壤膠體——土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。應(yīng)用過后,土壤的自我調(diào)節(jié)能力會更加強(qiáng),蔬菜也就更容易向下扎根。
2.1.2 利用秸稈和糞便腐熟發(fā)酵 針對使用時間較長的保護(hù)地,使用秸稈和糞便的效果比僅僅使用未腐熟的有機(jī)肥更好。加入秸稈腐熟發(fā)酵可以使牛糞、雞糞的效率更高。以牛糞為例,其含有豐富的有機(jī)物及氮磷鉀元素,一層牛糞和一層秸稈剁在一起腐熟發(fā)酵,不僅可以降低牛糞里的鹽分,而且能腐熟更多的有機(jī)物。與此同時,高溫發(fā)酵可以滅活大部分有害的病原雜菌。土壤鹽漬化嚴(yán)重的地塊也可以通過使用秸稈吸收鹽分,降低土壤的鹽漬化程度。
2.2.1 減少使用水泥、生石灰來調(diào)節(jié)土壤的pH 一些菜農(nóng)會使用水泥和生石灰作為調(diào)理劑來改善土壤的化學(xué)性質(zhì)。如果土壤酸化程度比較嚴(yán)重,在使用水泥、生石灰后,土壤pH會立刻升高,表面上土壤酸化的問題已經(jīng)被解決。但這種傳統(tǒng)措施無法從根本上解決土壤惡化的問題,它在加重鹽漬化程度的同時,嚴(yán)重破壞土壤結(jié)構(gòu),形成沉淀。因此這種調(diào)節(jié)土壤的方法并不被大量推廣使用。
2.2.2 減少化肥用量 盡可能使用商品有機(jī)肥代替化肥,也可以使用一些堿性化肥,例如碳酸氫銨(NH4HCO3),能在不產(chǎn)生沉淀的前提下,對調(diào)節(jié)土壤pH有一定的效果。
2.2.3 提高化肥的利用率 土壤化學(xué)性狀的好壞和化肥利用率的高低密切相關(guān)。目前,許多老棚室施入的復(fù)合肥利用率非常低,甚至達(dá)不到20%,也就是說施用50 kg復(fù)合肥,能吸收的僅僅只有10 kg左右,其余40 kg都被浪費,而這些被浪費掉的肥料反而會加重土壤酸化或鹽漬化程度。一般來說,原料、生產(chǎn)技術(shù)工藝和增效提供物質(zhì)等都會在一定程度上影響水溶肥質(zhì)量。原料的質(zhì)量很重要,增效物質(zhì)則是決定利用率的核心。這些增效物質(zhì)能夠有效減少肥料用量、提高肥料利用率,逐漸緩解土壤的酸化、鹽漬化現(xiàn)象。
針對大部分老棚室來說,土壤里的肥料十分充足,氮磷鉀元素只可能多不可能少,卻殘存在土壤中?,F(xiàn)在亟待解決的問題是如何慢慢地活化出殘存的氮磷鉀元素,從而讓作物有效地進(jìn)行吸收利用,而不是再次追施化學(xué)肥料。追加肥料不在于多,有效吸收才是關(guān)鍵。追加肥料用量合理,可以提高肥料的吸收利用率,對土壤的破壞程度會越來越低。
改良土壤生物性狀最好的辦法就是從根本入手,以菌治菌。也就是說,想要有效提高作物產(chǎn)量,需要向土壤內(nèi)添加生物菌劑。芽孢桿菌是目前我國應(yīng)用最廣泛、最成熟的菌種。芽孢桿菌屬于細(xì)菌,種類繁多,它可以緩解土壤重茬,減輕土傳病害的發(fā)生。而國外主要將真菌作為生物菌劑進(jìn)行實際應(yīng)用,如叢枝菌根真菌菌劑等。相對細(xì)菌來說,真菌菌劑的生產(chǎn)過程更加復(fù)雜,提純工藝更加困難。有些國外機(jī)構(gòu)還會利用生物刺激素的原理來進(jìn)行土壤蔭群調(diào)理劑的研究與生產(chǎn),通過調(diào)理劑產(chǎn)生的刺激影響土壤,使在其中慢慢形成一個適合的菌群,增加土壤中有益菌的數(shù)量,緩解蔬菜減質(zhì)減產(chǎn)和土傳病害的問題。
對于蔬菜根部病害較為嚴(yán)重的土壤,需要進(jìn)行徹底的生物防治而不能僅僅只依靠以菌治菌。但生物防治相對緩慢,需要各種菌積累到一定數(shù)量之后,才能進(jìn)行下一步的以菌治菌。如果早期使用的菌量相對較少,可以添加化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行輔助改善。例如在水肥藥一體化中添加一定量的阿米西達(dá)。阿米西達(dá)在土壤中活性比較高,能夠迅速滅活一大部分殘存的病原雜菌,此時再繼續(xù)添加適合的生物菌劑,土壤中的有益和有害菌群就可以達(dá)到一種平衡狀態(tài)。
目前,國內(nèi)菌肥市場參差不齊,菜農(nóng)在考慮生產(chǎn)廠家規(guī)模和含菌量后,一定要在正式應(yīng)用前對土壤進(jìn)行試驗。生物菌劑受外界因素制約較大,即使是同一種菌肥,其應(yīng)用的環(huán)境條件、土壤質(zhì)地不一樣,實際效果可能千差萬別。很有可能某種菌肥在其他土壤有效,含菌量也很高,但是在實際應(yīng)用中有益菌卻無法大量繁殖,也就達(dá)不到預(yù)期效果。因此,因地制宜,選擇合適的生物菌劑是改良土壤生物性狀的核心。
對已經(jīng)惡化的土壤進(jìn)行修復(fù)改良是一個極具系統(tǒng)性的工程,不能僅僅局限于某一部分,要同時關(guān)注土壤物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物性狀3方面,考慮多方面因素進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計,有針對性地運用土壤改良措施。同時,也要認(rèn)識到修復(fù)改良不是一朝一夕就能完成的,注重可持續(xù)性而非速效性。全面改良并鞏固基礎(chǔ),達(dá)到土壤的最佳狀態(tài),最終才能實現(xiàn)蔬菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、菜農(nóng)穩(wěn)定增收的目標(biāo)。