南京地区设施蔬菜土壤连作障碍现状及调控措施
2012-03-21孔国顺马建宏刘健明
孔国顺,马建宏,刘健明
(南京市土壤肥料站,210036)
南京地区设施蔬菜土壤连作障碍现状及调控措施
孔国顺,马建宏,刘健明
(南京市土壤肥料站,210036)
为解决南京市设施蔬菜生产中因多年连作、偏施化肥、肥水管理不当等导致的土壤次生盐渍化加剧、土壤有益微生物活性降低、理化性状不协调等问题,对南京郊区10个设施蔬菜园区进行了调查及采土检测,分析了设施蔬菜栽培土壤连作障碍现状及原因,探讨了减轻设施蔬菜土壤连作障碍的调控措施。
设施蔬菜;土壤连作障碍;南京地区;调控措施
2011年,南京市常年性菜地面积2.75万hm2,其中设施菜地面积1.35万hm2,全年蔬菜播种面积9.5万hm2左右。近年来南京市大力发展设施农业生产,有力促进了农业增效、农民增收,但随着设施蔬菜面积进一步扩大,蔬菜连作障碍问题日益突出。因此,为保障设施蔬菜生产可持续发展,有效克服土壤连作障碍已显得非常重要。
1 土壤连作障碍的现状调查
1.1 土壤化学性状恶化
①土壤酸化,养分失衡 设施栽培蔬菜种类相对单一,农户常根据传统习惯连续大量施用性质相同或相似的肥料,加之作物对肥料的选择性吸收,使土壤中一些养分急剧减少,而另一些养分逐渐积累,造成土壤养分不均衡。笔者于2011年6月对南京市10个设施蔬菜园区的土壤进行了采样分析,具体结果见表1。表1中酸碱度的分级标准参照潘以楼[1]的方法,有效磷和速效钾的含量分级标准参照马国瑞[2]的方法。
根据章永松等[3]对菜园土壤有效养分丰缺状况的分级标准判断,50%抽检土壤样本pH值小于5.5,表现为偏酸,其中部分土壤酸化现象比较严重;抽检土壤样本有效磷和速效钾含量总体适宜,但养分比例失衡。土壤酸化将影响生物活性,改变养分形态,降低养分有效性,促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中,对作物产生毒害作用;土壤中磷、钾等元素含量过多,会抑制作物对钙、镁、锰、硼、锌等中微量元素的吸收,导致土壤养分不均衡从而引发生理性病害。
②土壤盐类积聚 设施栽培条件下,由于土壤常年或季节性覆盖使其得不到雨水的充分淋洗,改变了自然状态下的水分平衡;同时由于棚室内温度较高,其内土壤蒸发量明显高于露地,盐随水来,水去盐留,致使盐分向土表积累;再加上长期过量施用化肥,离子大量累积也会造成高盐毒害。本次调查的10个设施蔬菜基地的表层土壤均不同程度地表现出白色盐霜、板结等现象,土壤干燥时破碎呈灰色粉末状,湿润时土色发暗。盐分积累会使作物出现明显生理性干旱和生长不良反应,盐分含量达到1 g/kg时,作物正常生长会受到影响;高于4 g/kg时,作物根系吸水困难,作物生长速率显著下降,甚至死亡;超过10 g/kg时,土壤表面会有块状紫红色胶状物(紫球藻)出现[4]。
1.2 土壤物理性状不良
设施栽培土壤与露地栽培土壤相比,随着种植年限的增加,土壤结构得到明显改善,水稳性团粒结构(0.25~2 mm)随着种植年限的增加而增加,土壤毛管孔隙发达,持水性好,这主要是因为多年培肥所致。但其非活性孔隙比例相对降低,耕作层浅,土壤通气透水性差,物理性状不良[5]。
1.3 土传病害加重
土传病害是指病原体生活在土壤中,条件适宜时从作物根部或茎基部侵害作物而引起的病害[6]。据近年调查,南京市常见设施栽培土传病害有瓜类和茄果类的猝倒病、立枯病、枯萎病、青枯病、根腐病、根结线虫病等及十字花科软腐病。设施蔬菜多年连作后,土壤病原微生物逐年累积,发生程度趋重,影响蔬菜正常生长,导致产量下降,品质变劣,土传病害发生严重时损失很大,甚至可导致绝收。
表1 2011年南京市设施蔬菜土壤检测结果
2 土壤连作障碍的原因浅析
蔬菜连作障碍是“作物—土壤”系统内部诸多因素综合作用结果的外在表现,其原因非常复杂,不同作物产生连作障碍的原因各异。据国内外学者的研究结果和调研实践,导致设施栽培土壤连作障碍的主要原因如下。
2.1 盲目大量施肥
笔者对10个设施栽培园区一茬青椒的施肥量进行了调查,每667 m2平均施化肥N、P2O5、K2O量为14,16,15 kg(折纯量),另加有机肥500 kg。如果按每667 m2平均产量2 000 kg来估算,每667 m2需N、P2O5、K2O量分别为10.4,2.1,12.9 kg,3种肥料中磷肥利用率最低,不足15%,85%以上磷肥积累在土壤中或进入地下水而污染水质。因此,过量施用肥料,特别是长期超量使用化肥是导致设施土壤养分不均衡和盐类积聚的直接原因。
2.2 缺少降雨淋溶、土壤高度矿化
棚室长年覆盖或季节性覆盖,降雨对土壤的自然淋溶作用显著降低,而其内土壤水分向上运动的程度即土壤水分蒸发却明显比露地强烈,因而使得盐分在表土层中大量积累。加之棚室土壤温度显著高于露地,土壤的风化作用明显加剧,土壤矿物分解的离子和人为施入的肥料结合起来使土壤盐分浓度增加。因此,缺少雨水淋洗和土壤高度矿化是导致盐类积聚的主要原因。
2.3 土壤菌群变化
设施栽培作物种类相对单一,形成了特殊的土壤环境,使硝化细菌、氨化细菌等有益微生物受到抑制,土壤微生物区系发生了很大变化,土壤微生物和无机成分的自然平衡受到破坏,导致了肥料分解过程中部分土壤病菌得到发展,有利于土壤病原微生物大量积累,导致土传病害严重。
3 克服土壤连作障碍的调控措施
3.1 改进农艺措施
①选择优良品种 针对连作障碍发生实况,应清洁田园,选择抗逆性、抗病性强的适宜本地种植的优良蔬菜品种;也可考虑种植抗病抗逆性强的嫁接苗。值得注意的是,即使是高抗品种,也不能保证完全不发病。
②合理轮作换茬 一是作物轮作,根据不同科别蔬菜的特性进行合理轮作,既能吸收土壤中不同的养分,又可通过换茬减轻土传病害发生,提高产量和品质。二是稻—菜轮作,即蔬菜与水稻轮作。三是高温闷棚,高温季节灌溉大棚土壤,密闭棚膜15~20 d,杀灭土壤中病菌和虫卵,有效减轻作物病害和减少土壤还原物质。
③合理运筹肥水 连作蔬菜土壤易大量积聚硝酸根离子、钙离子等,易致盐害。换茬或闲季时对土壤连续灌水,浸泡6~7 d后排水;或者在夏季多雨时期,掀膜、挖深沟排水,促使淋雨溶盐,以水洗盐,均可有效减轻盐害。
3.2 推广测土配方施肥技术
①测土配方施肥 根据土壤供肥能力、蔬菜需肥规律和合理目标产量,确定主要营养元素用量。坚持基肥与追肥相结合原则,基肥以优质有机肥为主,配施磷、钾肥;根据不同生育阶段对肥料的需求量,少量多次追肥。研发适合当地土壤情况和作物生长的专用肥料,缓解过量施肥和施肥结构不合理引起的土壤连作障碍问题。
②调节土壤pH值 在调查的10个设施蔬菜园区中,有5个设施蔬菜园区的pH值小于5.5。种植菠菜、茄子、芹菜等不耐酸作物时,出现出苗不齐、叶面黄化发黑等症状,可施用碱性或生理碱性肥料如草木灰、钙镁磷肥、生石灰等,以中和部分酸性,提高土壤pH值至适宜范围。
③增施有机肥料 施用有机肥或生物有机肥有利于土壤有益微生物的繁育,抑制土壤根系周围病原菌繁殖,从而减轻病害发生。同时,施用有机肥可调节土壤pH值、盐分含量、生理缺素及提升有机质含量,改善土壤孔隙度,提高土壤缓冲力和作物抗性,显著提升蔬菜品质。
3.3 选用新型药肥
①进行药剂处理 针对连作蔬菜土传病害发生严重田块,播前选用高效对路的药剂对土壤消毒,严格控制用药量,以免污染土壤环境。蔬菜生长期可选用高效对路药剂,采用灌根法或喷雾法防治。
②推广应用新型药肥 推广应用多功能新型肥料石灰氮(氰氨化钙)等进行土壤处理。处理方法为:腾茬移栽前20~30 d,与有机物料一次性施入并旋耕混匀,以水漫灌覆膜后闷棚20~25 d,利用太阳能辐射,通过物理、化学和微生物协同反应,快速高效杀灭土壤中有害生物、降低酸化程度、缓解次生盐渍化现象、提高氮肥利用率、有效减轻土壤连作障碍[7]。该方法结合了物理法和化学法的优点,效果良好、成本合理、无残毒、无副作用,适用于不同土壤类型和大部分蔬菜作物。
③提倡根外追肥 可用尿素、磷酸二氢钾、微量元素肥料在蔬菜生育期间叶面喷施,以减轻缺素症状和生理性病害的发生,减小施肥对土壤理化性状造成的不利影响。此外,设施蔬菜可考虑施用CO2气肥,施用CO2气肥可提高产量、缩短生育期、增加作物抗病性、提高产品品质等,且不会导致土壤连作障碍[5]。
[1]潘以楼.菜田土壤的适宜酸碱度[J].蔬菜,1992(2):36.
[2]马国瑞.蔬菜施肥手册[M].北京:中国农业出版社,2004:248-249.
[3]章永松,倪吾钟,林咸永,等.杭州市郊菜园土壤的有效养分状况与施肥对策[C]//菜园土壤肥力与蔬菜合理施肥论文集.南京:河海大学出版社,1997:43-46.
[4]杨月红,孙庆艳,沈浩.植物的盐害和抗盐性[J].生物学教学,2002,27(11):1-2.
[5]余海英,李廷轩,周健民.设施土壤次生盐渍化及其对土壤性质的影响[J].土壤,2005,37(6):581-586.
[6]潘可可,潘琇,王亮,等.温州市施蔬菜土壤主要障碍因子及防治措施[J].温州农业科技,2006(3):14-15.
[7]DB 3201/T169-2011.氰氨化钙土壤消毒处理技术规程[S].
Status and Controlling Measures of Soil Continuous Cropping Obstacles in Protected Vegetable Production in Nanjing
KONG Guoshun,MA Jianhong,LIU Jianming
(Nanjing Soil and Fertilizer Extension Service,210036)
For years of continuous cropping,partial application of chemical fertilizers,improper management of water and fertilizer,many problems were caused in the protected vegetable production in Nanjing,such as the intensified secondary salinization,reduced soil beneficial microorganism activity,inharmonious physical and chemical characteristics,etc.To solve the problems,we investigated ten protected vegetable parks,with the soil samples detected,and analyzed the status and reasons for soil continuous cropping obstacles in protected vegetable production,then discussed the controlling measures for lightening the obstacles.
Protected vegetables;Soil continuous cropping obstacles;Nanjing area;Controlling measures
10.3865/j.issn.1001-3547.2012.10.022
孔国顺(1966-),男,本科,农技推广研究员,从事土壤肥料方面研究,电话:025-86575700,E-mail:2005kong@163.com
2012-02-06