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科技助农 | 兴化设施园艺作物土壤连作障碍现状及防控措施
发布时间:2024-12-02     浏览次数:     来源:兴化市现代农业发展服务中心

兴化地处长江里下河地区腹部,蔬菜种植面积38.3万亩次,总产量98.9万吨,其中设施蔬菜面积9.5万亩次,总产量29.4万吨。以香葱为主的脱水蔬菜,年出口1.4-1.6亿美元,消化各类蔬菜160万吨。2024年底建成“菜篮子”工程绿色蔬菜保供基地面积1.12万亩,带动3.6万农民从事蔬菜生产和 2.8万相关人员就业。

      设施蔬菜生产对促进农业增效、农民增收,保障本地蔬菜供应和稳定菜价具有重要作用。但是,随着种植年限的增加,设施蔬菜地因复种指数高、偏施化肥和田间管理措施不当,导致土壤酸化、盐分积累和养分不均衡等一系列问题突出,严重制约了设施蔬菜产业的发展。因此,我们对兴化市宏升食品有限公司香葱出口生产基地、兴化市兴华果蔬专业合作社、兴化市翟剑飞蔬菜家庭农场、兴化市千岛园果蔬专业合社等6个具有代表性的设施园区进行了调研和采样分析,并积极探索土壤连作障碍修复改良综合防控措施。

1 土壤连作障碍现状

1.1 土壤盐分积累,作物生长不良。

 我们在陈堡镇、临城街道设施蔬菜调研发现,叶菜类重茬次数多的棚内土壤表面,经常看到白色盐霜与红色苔藓,并且这些地块上的蔬菜出苗不齐、生长不良。

①土壤盐分在低洼处富集。我们在香葱出口基地里进行土壤检测,地势高的地方EC值为0.3,葱的长势较好;地势低的地方EC值为0.8,葱的长势一般。这个EC值的浓度主要因为撒施化肥,淋溶在地势较低的地方汇集导致的,EC值越高,对于生根和缓苗负面影响越大。

 

②设施大棚长年覆盖或季节性覆盖,使得棚内的温度一直较高,土壤水分蒸发作用较为强烈,深层水分不断通过毛细管作用上移,溶解在其中的盐分随之移至土壤表层而聚积。设施覆盖使得土壤很少接受降雨的淋溶,累积的盐分很少随降水冲走或下渗。设施栽培复种指数高、产出量大,农户超量施用化肥,特别偏施N肥,土壤氮素浓度高,pH值下降,盐分积累。

我市平均每年生产蔬菜4茬,部分专种小青菜的棚室每年种植8茬。农户常说“绿苔轻、白苔重、见了红苔就要命”,逐年变高的盐分积累是大家容易忽视的问题,也是每个大棚种植户要面对的一个问题,还是严重影响作物健康成长的根本因素。我市设施青菜地里EC值比较高,都在1之上,正常上限是0.8,且土壤偏酸性。

③施用未腐熟农家肥,盐分含量极高。我市农户一直有施用农家肥的习惯,如在香葱地大量施用鸡粪,青菜地施用生猪粪。未腐熟的农家肥中,不仅含有大量的病毒、激素、虫卵、无机盐以及重金属,在施入土壤中后,还会因二次发酵对作物根茎部位造成熏伤、灼伤。大量的无机盐堆积,形成土壤盐渍化,对土壤和作物的危害较大,不利于作物根系对营养元素的吸收与生长。

④施肥浓度过高,造成盐害烧根。我们在葡萄园调研发现,葡萄树根发黄、表皮干死,同时在局部有新根长出,主要原因为葡萄盛果期用肥量大,但是清水使用量不够,导致肥水浓度较大盐害烧根,加速产生软果。所以在葡萄树盛果期,一定要最大程度加大清水使用量,降低肥水浓度,促进水分和营养的吸收、运输和利用,可以有效减低软果现象。

1.2 土壤酸化,养分失衡。

土壤酸化是土壤退化的一种表现形式,土壤中的氢离子增加,土壤酸性增加的一种现象。一方面是自然因素,例如强降水会造成土壤中钾、钙、镁等碱性盐基大量流失,导致土壤酸化;另一方面则是人为因素,其中最主要的是长期施用生理酸性肥料和氮肥以及不科学的施肥方式导致或加重土壤酸化。

我们对6个设施园区的大棚土壤进行了采样检测,pH值在4.55-6.71范围,平均值为 5.58,土壤酸化现象严重,并且棚内许多蔬菜表现出明显的缺素症状。主要原因是:①农户常根据传统施肥习惯盲目大量施用氮肥、磷肥,少施甚至不施钾肥,很少施用有机肥和镁、钙、钾等中微量元素肥料,导致土壤养分不均衡。②作物对养分具有选择性吸收特性,农户大量施用的氯化钾、硫酸钾和磷酸钙等肥料施入土壤后,钾离子和钙离子等阳离子被作物吸收,同时置换出来氢离子,加之残留在土壤中的氯离子和硫酸根等强酸性离子,日积月累导致土壤酸化。

1.3土壤有机质含量不平衡

土壤有机质含量不平衡出现两个极端。①大部分农田土壤由于有机肥料的补充不足或根本得不到补充,有机物质含量逐年下降。我们在香葱基地调查发现,整个葱地土壤颜色发白,有机质含量低,土壤粘性较大,几乎看不到蚯蚓和其他小虫子,土壤活性很差,土壤的理化、生物健康指标低,在种植前期缓苗过程中容易出现死棵烂苗的状况。

②另一方面少部分保护地土壤由于有机肥料补充过量,土壤有机物质含量严重超出了适宜范围,其表现最为明显的就是土壤中植物病源菌数量大大增加,并由此造成化学农药的使用量逐年增加,农作物果实的农药残留量增加。据葡萄园调查,秋施底肥大量施用了饼肥、蘑菇渣等有机物料,扒开土壤施有氨气的味道,这些有机物料到五、六月份土壤湿度较大、地温较高的时候会快速腐熟发酵,出现烧根。蔬菜地大量使用农肥,现在牛羊等养殖饲喂饲料比重大,饲料里面蛋白含量很高,动物体内只能吸收三分之一,排除体外的蛋白普通发酵很难分解,在田间导致作物沤根现象严重。

1.4土壤板结和土传病害加重。

随着设施栽培年限的增加,长期灌水量过大,地下水位上升,长期连续使用化学肥料,以及化学肥料使用过量,破坏了原土壤的团粒结构,使土壤酸性增强、渗透力下降、通气性降低、结构性变差,从而造成土壤板结。土壤环境条件变差,土壤有益微生物生长受到抑制,有害物质难以得到有效的分解,各类病原菌滋生,导致土传病害严重。生粪也容易导致田间病虫害严重。

我们在临城桃园调研发现,桃树的根系上浮,下层土壤板结不透气,根系体量小,造成桃子品质不好,且桃肉水分不足。

2 土壤连作障碍综合防控措施

2.1 改进田间管理措施

①轮作休耕。根据不同作物的生理生长特性进行轮作休耕,如水旱轮作(甜瓜-水稻)、蔬菜豆科植物轮作(香葱-大豆)等,这些措施不仅能提高土壤有机质含量,改善土壤理化性状,还能降低土传病害的发生,提高蔬菜的品质。

②淋雨洗盐。在夏季多雨季节,利用换茬空隙,揭去薄膜,日晒雨淋,让天然雨水进行冲淋洗盐。 

③起垄覆膜压盐。盐分随水来随水去,起垄、覆膜是压盐、洗盐的好措施,种植草莓时起垄覆膜,促使水分把盐分往垄沟里面排放富集,带季节结束后需要大水洗盐、洗出地块。对于整畦种植的小青菜,在畦的两旁开沟,浇水时把过多的盐分深入沟内,然后洗出地块。

(草莓垄上EC值低) 

   (草莓垄沟EC值高)

④掩青改土:通过香葱在春季采收后种植豆科植物,草莓春季采收后种植玉米等措施,进行掩青造绿肥。在掩青后晾晒10-15天后,把土壤调理剂和微生物菌剂掺混后撒入土壤,用旋耕机进行简单掺混后浇一次水。

要做到绿肥掩青改土,主要是依靠土壤调理剂和微生物菌剂中的有机质、易氧化有机质与细黄链霉菌、双曲霉菌、芽孢杆菌、嗜热毁丝霉菌等多种好氧菌类。在土壤中形成一个群落,促进土壤的生态重建,同时这些菌群能够分解秸秆、牛羊粪中的蛋白、果胶类、纤维素和半纤维素、木质素等,防止牛羊粪烧根、沤根和弱苗的现象。同时菌类代谢的小肽、多肽类的物质、溶菌酶等,能够促进根系生发、改良土壤结构、提升作物免疫力和抗病性。

⑤高温闷棚消毒。炎热夏季棚内温度最高可达70℃以上,中午浇透水后紧闭棚门15-20天,可有效杀死土壤中的部分有害病原菌。闷棚针对土壤“先杀后建”,先把土壤中所有的好害细菌全杀死,然后再重建土壤生态。提倡在夏季休棚期实施设施大棚健康土壤培育,先进行秸秆还田(20天),再进行高温闷棚对土壤全面消毒(20-30天),最后进行土壤生态系统再构(10天)。

土壤生态系统再构时,使用贝莱斯芽孢杆菌与细黄链霉菌的微生物菌剂,与土壤调理剂结合应用,可重建良好的土壤生态。贝莱斯芽孢杆菌对土壤中的镰刀钩菌和尖孢镰刀钩菌等厌氧细菌有很好的抑制和杀灭作用,可解决土壤重茬问题和线虫问题。细黄链霉菌对根腐病、青枯病和立枯病有很好的防治效果。

2.2 推广科学施肥技术

①科学施肥。根据土壤基础肥力,不同蔬菜作物需肥特性和目标产量,确定适宜的施肥用量和施肥方式。合理施用有机肥,提倡施用优质有机堆肥(推荐用植物源有机堆肥),老菜棚注意施用高碳氮比外源秸秆或有机肥,少施禽粪肥;根据作物产量、茬口及土壤肥力条件,综合考虑有机肥施用量、土壤养分供应,适当调整氮磷钾化肥用量;根据不同生育期养分需求,氮肥和钾肥主要作追肥,少量多次施用,避免追施磷含量高的复合肥,苗期不宜频繁追肥,重视结瓜期追肥;土壤酸化严重时应适量施用石灰等酸性土壤调理剂。

②增施有机肥。通过增施生物有机肥、使用土壤调理剂等措施,改良土壤微生物菌群,改善土壤结构,协调土壤养分;增强保肥、保水、供肥、透气、调温功能;增加土壤有机质、氮、磷、钾及微量元素含量,提高土壤肥力效能和土壤蓄肥性能,增强土壤对酸碱的缓冲能力。推广微生物菌剂,防治根结线虫,促进磷酸盐的溶解、促进农药分解,降低土壤盐害与农药残留;消除土壤毒素及土壤有害微生物,增加有机质和微生物含量,促进植物根系生长,提高抵抗力。

③推荐采用水肥一体化技术,遵循“少量多次”灌溉施肥原则。根据不同作物的需肥规律,将配比合理的肥料溶解成水溶液或采用专用配方肥,通过可控管道将肥水送达作物根系,实现平衡施肥的目的,一般可节省肥料用量 30%-50%。水肥一体化技术不仅可以节水节肥,减少人工成本,还能够减轻过量施肥对土壤的不利影响。

在香葱、葡萄、蔬菜应用水肥一体化系统,使用溶解好、吸收利用率高的有机水溶肥。有机水溶肥可以快速有效补充土壤中有机质含量不足,有效改善土壤结构。有机水溶肥中的小分子有机质中含有氨基酸、多肽、糖类和生物碱等营养物质,能够促进作物根部细胞分裂、延长根系生命周期,增加作物的抗性、提升品质。在蔬菜生长发育的关键时期,通过叶面喷肥的方法,补充作物所需要的中微量营养元素,可以减少作物缺素现象的发生,减轻长期根部施肥对土壤理化性状的破坏。




    供稿:市现代农业发展服务中心