冯均科 王雪花 朱培淼
(江苏省昆山市农业技术推广中心,江苏昆山 215300)
·土壤肥料·
蕹菜淹水栽培对大棚土壤盐分和pH值的影响
冯均科 王雪花 朱培淼
(江苏省昆山市农业技术推广中心,江苏昆山 215300)
本试验选取江苏省昆山市连年旱作大棚,研究了大棚蕹菜淹水栽培前后耕作层土壤盐分及pH值的变化,并与常规旱作栽培作对比。试验结果表明,大棚土壤淹水栽培后,耕作层土壤水溶性盐总量降低了80.9%;Na+、Ca2+、Mg2+、K+含量分别下降了42.9%、16.2%、4.5%、27.5%;土壤pH值较常规旱作栽培少降了0.17。说明大棚种植水生蔬菜可明显降低土壤盐分含量、缓解土壤酸化,水旱轮作对改善设施土壤盐渍化及土壤酸化具有明显效果。
大棚;水旱轮作;土壤盐分;pH值
随着设施蔬菜栽培面积的不断扩大,地表长期覆盖改变了土壤原有的生态环境,设施土壤常处于高温、高湿、高蒸发、无雨水淋溶的环境中,理化性状和生物学特性发生了很大的变化,产生了一系列障碍问题,如土壤酸化、土壤次生盐渍化、土壤养分失调、作物连作生理障碍、土壤理化性状恶化、土壤微生物区系改变等,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。水旱轮作是传统的生态栽培模式,目前在蔬菜生产上广泛应用的设施蔬菜—水稻水旱轮作模式对治理设施土壤盐渍化效果明显,但模式单一,效益低,且操作麻烦,推广应用难度大。本试验探索设施内蔬菜水旱轮作新模式,在大棚内淹水种植蕹菜,研究大棚蔬菜水旱轮作前后耕作层土壤盐分及pH值的变化,以及与常规旱作栽培模式比较土壤盐分及pH值的变化,发挥设施水旱轮作在克服连作障碍中的作用,促进设施蔬菜的可持续发展。
1.1 试验材料
供试蕹菜品种为泰国柳叶。
1.2 试验方法
2016年2~6月,试验设在江苏省昆山市高新区姜巷村玉叶蔬菜基地大棚内,面积320m2(8m×40m),前茬作物为甘蓝。试验设3个处理,分别为淹水栽培蕹菜、旱作栽培蕹菜、旱作栽培辣椒。作物生长期间3个处理肥料管理一致。分两次取土,第1次在种植作物前对试验棚整体取样,第2次在作物采收结束后分别取3个处理的土样。均取耕作层(0~20cm)土壤,土样采集按照S形线路用土壤取样器分别在多条畦面上各取5个土样,将每条畦面所取土样分层均匀混合。土样自然风干后过筛待测。
1.3 测定指标
分别测定土壤水溶性盐总量、pH值以及Na+、Ca2+、
Mg2+、K+等阳离子含量。
图1 淹水栽培前后耕作层土壤水溶性盐总量变化
2.1 水旱轮作前后耕作层土壤盐分的变化
由图1可知,试验前大棚土壤水溶性盐总量为2.1mg/kg,淹水栽培蕹菜后土壤耕作层的水溶性盐总量下降到0.4mg/kg,降低了80.9%。说明淹水栽培后土壤盐分随水分下渗而向下移动,盐分被淋洗到下层土壤,使耕作层形成脱盐区,淹水栽培能较好地缓解耕作层土壤的盐渍化。旱作栽培蕹菜处理虽然水溶性盐总量也有下降,但降幅不大。旱作辣椒处理水溶性盐总量下降幅度较旱作蕹菜大,这可能与辣椒需肥量大,从土壤中吸收肥料更多所致。
2.2 水旱轮作前后耕作层土壤主要阳离子含量变化
由图2可以看出,栽培前后3个处理土壤主要阳离子含量变化都不大。淹水栽培蕹菜后土壤所含阳离子均有不同程度的降低,其中交换性钠含量从0.35mg/cmol下降到0.2mg/cmol,降幅42.9%;交换性钙含量从14.8mg/cmol下降到12.4mg/cmol,降幅16.2%;交换性镁含量从4.4mg/cmol下降到4.2mg/cmol,降幅4.5%;速效钾含量从121.99mg/kg下降到88.39mg/kg,降幅27.5%。而旱作栽培2个处理4种主要阳离子的变化幅度都不大,说明水旱轮作对耕作层土壤的阳离子含量有一定的降低作用。
2.3 水旱轮作前后耕作层土壤pH值的变化
图2 淹水栽培前后耕作层土壤主要阳离子含量变化
土壤pH值影响蔬菜对土壤中一些离子的吸收,从而影响蔬菜生长。土壤pH值不适宜,会降低土壤微生物的活性。由图3可知,试验后,3个处理的土壤pH值都不同程度地出现下降,淹水栽培蕹菜处理土壤pH值由7.28下降到7.17,而旱作的2个处理pH值均由7.28下降到7.00左右,说明水旱轮作有利于延缓土壤酸化过程。
图3 淹水栽培前后耕作层土壤pH值变化
试验结果表明,通过淹水栽培蕹菜,大棚耕作层土壤中主要阳离子Na+、Ca2+、Mg2+、K+含量均有不同程度降低,降幅分别为42.9%、16.2%、4.5%、27.5%,而旱作栽培大棚耕作层土壤中主要阳离子基本保持不变,说明水旱轮作能明显降低设施的土壤盐分,是治理设施土壤盐渍化的有效措施,这与种植水稻等大田作物的效果类似。蕹菜淹水栽培后土壤pH值基本保持不变,而旱作栽培后土壤pH值下降较为明显,说明水旱轮作对缓解土壤酸化具有一定效果。玉叶蔬菜基地淹水栽培的蕹菜口感脆嫩,采收周期缩短,667m2产值达1.2万元,667m2效益达0.8万元,经济效益较高,说明水旱轮作具有很好的生态效益和经济效益。设施土壤盐分离子组成较多,除含有阳离子外,还含有HCO3-、SO42-、NO3-、Cl-等阴离子,本试验由于受条件限制没有测定以上阴离子,下一步将继续探索水旱轮作治理连作障碍的技术体系,如研究水作后阴离子变化情况、淹水轮作间隔时间等,以开发蔬菜水旱轮作新模式。