王心孟
摘要 本文通过对保护地种植条件下的土壤性状变化进行分析,从病原菌总量、酸碱度、盐渍化、农药与化肥残留等几个方面阐述土壤性状恶化的结果,并对其原因作了定性的分析,以期促进保护地农业的可持续生产。
关键词 保护地;土壤性状;恶化原因
中图分类号 S158 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2019)19-0181-01 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
土壤是在开放的大自然条件下形成的,作物生长对土壤的各种需求也是长期自然适应的结果。例如,土壤持水量、土壤化学成分、土壤物理性状等都与自然形成的作物需求相适应。在保护地种植条件下,人为直接干预常导致土壤的多种构成要素发生重大变化,其中许多变化不利于农业可持续生产。现对这种变化进行简要阐述,并分析其成因,以期为土地管理提供参考。
1 土壤病原菌的积累加剧
土壤中病原菌的存在具有一定的稳定性,在开放条件下,其变化规律会随着外界条件的改变而改变。例如:春夏季节,温湿度较高,适合病原菌生长,其进入繁殖旺盛季节,单位土壤容积内病原菌含量会增加;而到了秋冬干燥季节,气温降低,其生长繁殖受到抑制。季节的更替使得病原菌含量保持在一个相对稳定水平。保护地条件下,温度与温度持续稳定保持在高温、高湿水平,这种环境有利于绝大多数病原菌的生长繁殖。大棚与温室成为了人造的病原菌繁殖中心,近十几年来,土传病害加剧便是一个重要表现。另外,保护地棚室建设成本较高,且不易转移,为了降低生产成本,种植户会在一个棚室中反复种植一种市场效益较好的作物。为了防止重茬而造成病害多发,往往会施用更多药物。土壤具有极强的农药钝化能力,土传病害的病原菌深入土壤,防治时土壤用药量要比叶面用药量增加数十倍。滥施农药,不仅增加了生产成本,降低了农产品质量,影响了农产品安全,更造成了土壤污染,进一步形成水污染,也会对土壤酸碱性造成破坏[1-2]。
2 土壤酸化严重
自然界中的土壤呈中性,但常用的硫酸铵、氯化铵、过磷酸钙、重过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾等化学肥料表现为生理性酸性,其使用后会使土壤酸化;生理性表现为中性的肥料不会改变土壤的酸碱性,如碳酸氢铵、硝酸铵、尿素及多种复合肥;表现为生理性碱性的肥料很少。因此,一般化学肥料综合应用后会使土壤酸化。常用的生物性肥料有鸡粪、饼肥、油渣等有机肥,其进入土壤后须进行一系列转化才能被作物吸收,而这种转化过程会产生许多硝酸根离子,也会导致土壤酸化[3]。保护地种植的作物一般以蔬菜类为主,需要充足的化肥和有机肥,大量施用肥料也会加速土壤的酸化[4]。如果在开放条件下,这些酸根离子会随着雨水而淋溶到江河中,使土壤酸碱性保持相对稳定;但在封闭的保护地中,其无法被淋溶,使土壤严重酸化,直接破坏蔬菜根系的生长发育,还会降低土壤中钙、磷、镁等植物必需元素的活性,诱发作物发生生理性病害。
此外,严重的土壤酸化还会导致土壤盐渍化。保护地土壤盐渍化是由于过量施用化学肥料而形成的,因为化学肥料的有效成分被作物吸收后,仍会残留大量无效离子,即使化学肥料利用率达到100%,也会造成土壤的盐渍化。农户最常用的有机肥是鸡粪,养鸡场的鸡一般饲喂含有各种微量元素的全价饲料,但其中70%的微量元素无法被鸡吸收而残留在鸡粪中。因此,大量使用该有机肥也会导致土壤盐渍化。土壤盐渍化的结果是作物生长变慢、分枝减少、叶片面积变小、易落花与落果,危害严重时会使植株生长停止、生长点失去光泽,最后萎缩死亡。
3 土壤农药残留量增加
保护地条件下,农业设施为作物生长提供了安全的生长环境,同样也利于病虫草害滋生。为了保护作物的生长,需要大量施用农药,特别是化学农药,从而造成了农药在保护地中大量积累。在开放的条件下,土壤中的农药会被雨水淋溶,或者被强烈的日光照射分解,或者被严寒的气候所钝化;但保护地条件下,未经历上述自然过程,导致农药残留持续加重,不仅会造成环境污染,还会造成土壤中病原菌的变异,而产生新的适应性菌种,加大病害防治难度。如果施用更多农药,则会进入恶性循环[5]。
4 地力衰退严重
保护地内种植的作物在生长过程中会吸收大量的特种微量元素,形成其特有的属性,比如辣椒与生姜都很辣,苦瓜有苦味、番茄色泽鲜红等。这种特有属性必然与其内在的微量元素物质有一定关系,如果持續种植同种作物,会使得土壤中一些特殊元素匮乏。同时,相应的精细测土配方肥无法同步跟进,也无法用作物残体还田来补充微量元素,因为在保护地栽培中,为了控制棚室中病害的发生,必须严格禁止作物残体再进入棚室内土壤中。这样就导致棚室使用多年后微量元素严重缺乏,不能再种植某些特定作物。
5 各种单一恶化因素互相叠加
以上几种土壤恶化的情况会相互叠加、相互促进,使土壤恶化程度进一步加剧。例如:土酸化和盐渍化造成作物生长变弱,减弱其对病害的抵抗力,易发生病害,而这会导致农户施用更多的农药;农药的过量使用也会加重土壤的盐渍化;控制作物残体返田,加重微量元素缺乏,导致地力下降,作物也易发生病害;土壤酸化会抑制土壤中微生物的活性,减缓了土壤肥料的分解速度受阻,从而使作物出现营养供应危机。
6 参考文献
[1] 韩江培.设施栽培条件下土壤酸化与盐渍化耦合发生机理研究[D].杭州:浙江大学,2015.
[2] 贺正芳.山西翼城县日光温室土壤酸化成因及预防措施[J].中国园艺文摘,2017,33(5):186-187.
[3] 王思萍,杨培利,孙承泽,等.日光温室番茄连作土壤障碍成因及修复[J].现代农业科技,2017(11):96-98.
[4] 程俊峰,赵辉.温室土壤酸化的原因与对策[J].现代农村科技,2015(17):46.
[5] 王振学,党伟.浅谈设施蔬菜效益持续偏低的原因和提高生产效益的措施[J].科学种养,2015(7):7-8.