山西省晋城市蔬菜设施常见土壤问题及解决对策探讨
2013-01-13柳建丽
柳建丽
[摘 要] 自山西省设施蔬菜百万棚行动计划实施以来,晋城市设施蔬菜业每年都以万亩的速度大步发展。但是在设施面积逐年扩大的同时,设施中出现的耕层为生土、土壤板结、土壤盐渍化等土壤问题成为设施蔬菜生产的一大障碍,现针对这些问题进行研究分析,并提出相应的解决对策,为晋城市的设施蔬菜生产奠定基础。
[关键词] 蔬菜设施土壤 问题 解决对策
[中图分类号] S626 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)11-008-02
一、晋城市土壤概况及设施蔬菜发展现状
晋城市属于褐土地带,褐土面积1155万亩,占土地总面积的83.31%,全市的耕地亦以褐土为主。褐土土壤PH值为7.0-7.5,盐基饱和度>80%,土层深厚,耕性良好,适宜农作物生长。
晋城市设施蔬菜业以2010年山西省设施蔬菜百万棚行动为契机再次快速发展。截止2012年底,全市设施蔬菜建筑面积达到4.14万亩,占全年蔬菜播种总面积的30%。其中:日光温室建筑面积达到1.82万亩,春秋大棚建筑面积达到1.18万亩。
二、蔬菜设施中常见土壤问题及其成因
1.生土作耕作层
全市六县(市、区)的设施蔬菜园区大多聘请山东技术人员进行园区设计和规划。山东技术人员多凭以往经验对园区进行设计、规划,并不参考晋城当地的土质条件,采用下挖熟土层堆砌为后墙和山墙,以下层生土层作为栽培土进行蔬菜生产,这些“生茬地”的土壤中虽然病原物和有害物质较少,但是土壤瘠薄,养分少、肥力低。
2.土壤板结
土壤板结主要表现为土壤表层形成片块状、土壤黏重、渗水缓慢,土壤有机质匮乏、肥力衰退、透气性降低、需氧性微生物活性下降、熟化缓慢、土壤团粒结构遭到严重破坏。土壤板结阻碍了蔬菜作物根系的正常伸展,导致根系发育不良,以至影响整个植株的正常生长。土壤板结由二方面因素造成。一是在新建日光温室时使用推土机将熟土层堆砌为墙体,耕作土壤是原来的生土层,土壤多为柱状或块状结构,团粒结构含量很少,非常黏重,通气、透水性极差。二是过量施用化肥、优质有机肥投入量少,土壤更新缓慢,大水漫灌或沟灌破坏土壤团粒结构,以及在蔬菜植株管理、采摘蔬菜时,行间土壤被踩压、踏实等导致土壤板结。
3.土壤盐渍化
土壤盐渍化具体表现为地表出现白色结晶物,在土层干旱和蔬菜设施休闲期易发生。个别严重的地块会出现磷、钾过剩所滋生的微生物青霉和红霉。土壤盐渍化造成作物生长易发育不良,首先是根系发育不好,蔬菜新根少,生长迟缓,老根及根基呈锈红色;植株瘦弱矮小,叶片墨绿,色暗淡,坐果性差,易落花落果,畸形果多,更为严重的是植株抗病性、抗逆性降低,易感染土传病害,易发生死棵;生产出来的蔬菜产品中硝酸盐积累比在正常土壤中种植时高得多。
土壤盐渍化的形成及盐渍化程度与蔬菜设施的特殊环境及栽培管理措施密切相关。蔬菜设施环境的封闭性以及栽培管理上的高集约化、高复种指数、高施肥量和大水漫灌,使得未被蔬菜作物吸收利用的肥料及其副成分大量残留于土壤中,成为蔬菜设施土壤中盐分离子的主要来源,而大水漫灌,只灌不排,使得盐分表聚加强,同时,设施栽培的水分淋洗作用比自然条件下弱,土壤蒸发和作物蒸腾量大,长期则导致盐分在土表及耕作层积累下来。
4.土壤酸化
土壤酸化是指土壤中氢离子增加的过程或者说是土壤酸度由低变高的过程。土壤酸化会导致土壤的耕作性能变差,土壤板结,不好耕作;蔬菜作物根系生长不利,抵御旱、涝的能力减弱。酸性土壤会滋生真菌,使得蔬菜作物根际病害增加,而且难以控制,特别是会使得十字花科蔬菜的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。酸性条件下,土壤中氢离子增多,会加剧土壤营养元素钾、钙、镁等盐基离子的淋溶,磷素的固定,会使蔬菜作物吸收其它阳离子产生拮抗作用,土壤中磷、钾、钙、镁和钼等养分吸收的效率变低,造成养分流失或浪费,引起蔬菜作物缺营养元素,增加生理性病害发生几率,使蔬菜作物减产。同时,酸性条件下也加剧了土壤中铝、锰等有毒元素的大量溶出,会造成蔬菜作物根尖显著膨大,没有侧根和根毛,很多为死根,出现中毒。另外,土壤酸化使得分解有机质和转化氮、磷等元素的有益菌及蚯蚓等有益生物不易存活,会造成有益生物数量减少、活性变低,容易发生二氧化氮的危害。
土壤酸化的原因一是设施蔬菜的高产量,从土壤中移走了过多的碱基元素,导致土壤中某些中微量元素消耗过度,例如钙和镁;二是大量施用没有腐熟的畜禽粪等酸性肥料,产生有机酸,长年施用过磷酸钙、氯化铵、硫酸氨等酸性肥料,这些物质残留在土壤耕作层,随着栽培年限的增加,导致土壤酸化;三是蔬菜设施内复种指数高,用肥量大,导致土壤有机质含量下降,缓冲能力降低;四是高浓度氮、磷、钾三元复合肥的投入比例过大,而钙、镁等中微量元素投入相对不足,造成土壤养分失调,使土壤胶粒中的钙、镁等碱基元素很容易被氢离子置换,引起土壤酸化。
5.缺乏微量元素
蔬菜设施内多年连作使得同种蔬菜连年吸收土壤中的锌、硼、钼、铜、锰等微量元素,致使土壤中微量元素日渐减少,影响蔬菜的生长发育。加上微量元素的使用不合理,即便施用了一些微量元素,蔬菜作物仍表现出缺素症。
6.活土层变浅
设施内蔬菜栽培多实行茬茬相扣间套作,翻地较浅,导致蔬菜设施内土壤的耕作层逐年变浅。
7.病虫害累积
设施内蔬菜多年连作使得病菌虫害在土壤中积累增多,对蔬菜作物的危害加重。而为了防治病虫害加大农药使用量,会造成蔬菜污染。
三、蔬菜设施土壤常见问题解决对策
1.标准建造日光温室
2010年晋城市出台了JCRWS8-365型高效节能日光温室建造技术规范和JCGJDP10-28型钢架大棚建造技术规范两个地方建造标准。两个建造标准根据晋城市实际地理、气候等因素对晋城地区范围内设施建造的适宜高度、跨度、下挖深度等制定了规范。其中针对晋城实际情况,认为晋城市建设日光温室不需要下挖,如要下挖,深度以50cm为宜。
2.改良土壤
在以生土作为栽培土的蔬菜设施中要充分施用鸡粪、牛粪等禽畜粪和秸秆进行改土,还可在每亩地中将硫酸亚铁40kg,混于农家肥或直接施于地表,结合耕地均匀施入土中,促进生土熟化,另外,粪肥含氮量较高,在翻耕土壤时应配合施用化学肥料,每亩可使用磷钾复合肥80~100kg。或是施用土壤改良剂,有效改善土壤团粒结构,消除土壤板结;增强土壤渗水、保肥、保水能力;提高土壤的通气性,促进土壤中有益微生物的生长发育。
3.深翻土壤
通过深翻土壤,可以促进栽培土的生土熟化或熟土层加厚,疏松土壤,增强土壤蓄水保肥能力,有利于蔬菜作物根系的生长;还可使耕作层土壤中离子浓度适当降低,减轻土壤盐渍化。以深翻30厘米以上为宜。
4.土壤消毒
对蔬菜设施内的土壤可因地适时采用石灰消毒法、高温消毒法、太阳能消毒法、药物消毒法等方法进行消毒。
5.多施生物菌肥
虽然“生土”中有害菌少,但有益菌同样缺乏。通过使用生物菌肥,可以快速地补充土壤中的有益菌,使其成为优势群落,促进根系健壮。新建日光温室施用生物菌肥的用量较大,最好普施与穴施结合。在翻耕土壤之前,将部分生物菌肥随粪肥等一起撒到温室内再深翻。定植时,在定植穴内撒上部分菌肥,可起到良好作用。施入生物菌肥还可改善土壤团粒结构、增强土壤透气性和保水蓄热能力,缓解土壤盐渍化,使土壤疏松肥沃,促进蔬菜作物根系发育,提高其抗病性抗虫能力,若设施土壤板结时,也可免深耕直接喷洒设施内的土壤。
6.施入微肥
微肥可作底肥或根外追肥,补充蔬菜设施土壤中微肥的含量。作为基肥用时每亩施锌肥(硫酸锌)1~1.5 kg、硼肥(硼砂)0.3~0.5 kg、钼肥(钼酸铵)0.1~0.2 kg、铜肥(硫酸铜)1~2 kg、锰肥(硫酸锰)2~3 kg;作根外追肥用时,可使用0.05~0.2%硫酸鋅、0.1~0.25%硼砂、0.02~0.05%钼酸铵、0.1~0.2%硫酸锰。
7.改进其它栽培技术
设施蔬菜栽培要实行轮作换茬,改大水漫灌为滴灌,适时去掉棚膜,让设施内的土壤多接受雨水的淋刷,可减轻土壤盐渍化和酸化,减少病虫害发生,减轻毒素的毒害作用。
8.适当休闲
蔬菜设施种植多年后,可以掌握季节适当休闲,以消灭病虫源,恢复地力。
9.消除土壤盐渍化及土壤酸化
蔬菜设施内已发生土壤盐渍化可在蔬菜收获后,利用休闲期深耕整平,做成大畦后放大水浇灌1~2次。或利用设施休闲时期种植苜蓿、绿豆、大豆或玉米,进行生物脱盐。如果土壤PH值超过7.5以上时,每亩土壤可随水冲施醋酸溶液(食醋)10kg左右,也可随水冲施磷酸铜2~3kg,增酸压碱。如果已发生土壤酸化,可改用硝酸钙、硝酸钠等碱性肥料,或在土壤耕翻时施入少量生石灰,即可缓解土壤酸化。