张 亮 徐金益 申 强 王程亮
(无锡市农业技术推广总站 江苏 无锡 214021)
无锡属经济发达地区,人多地少,耕地资源十分宝贵。2019年,无锡市蔬菜种植面积43.55×103hm2,设施蔬菜种植面积8.04×103hm2左右,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,我们对无锡市惠山区彩虹湾生态农业发展有限公司、马山蔬菜有限公司、锡山区锡北镇“五稼农庄”等5个具有代表性的设施蔬菜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。
1.1 土壤酸化,养分失衡。我们对无锡5个设施蔬菜园区的大棚土壤进行了采样检测,pH 值在4.43~6.78范围,平均值为5.34,可见无锡市设施蔬菜地土壤酸化现象严重。同时,棚内许多蔬菜表现出明显的缺素症状。通过调研分析发现主要原因是:①设施蔬菜种植农户多为外来承租者,缺乏用地与养地相结合的意识,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[1],加上很少施用有机肥和中微量元素肥料,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[2],日积月累导致土壤酸化。
1.2 土壤盐分积累,作物生长不良。我们在设施蔬菜地土壤表面经常看到白色盐霜或紫红色藻状物[3~4],通常这些地块上蔬菜生长不良甚至长不出来蔬菜。究其原因主要是:①设施蔬菜地长年大棚覆盖,每年蔬菜生产3~4茬,甚至更多,为了提高蔬菜产量,农户长期大量的施用化肥,使得土壤中盐分浓度越来越高;②由于大棚具有保温保湿作用,尤其是夏季棚内温度高达70℃以上,棚内蒸腾作用较大,下层土壤中的盐分随着水分蒸发向表层迁移,加上棚内长期没有雨水淋洗作用,导致土壤盐分过量积累形成次生盐渍化。发生次生盐渍化的土壤在不同阶段对作物产生的影响不同,当土壤表面产生白色盐霜现象时,这个阶段作物根系渗透压低于土壤溶液渗透压,根系吸水吸肥能力减弱,作物生长发育受到抑制;当盐分继续积累到一定阶段,在土壤表面出现块状紫红色胶状物时作物生长受到严重伤害,发生凋萎甚至绝收。
1.3 土壤板结和土传病害加重。随着蔬菜地种植年限的增加,土壤环境条件变差,导致土壤有益微生物生长受到抑制,土壤毛管孔隙较少且通气透水性差,难以形成团聚体结构,从而造成土壤板结[3]。此外,土壤板结和有益微生物生长受到抑制,进一步削弱了土壤的自我分解和恢复功能[5],使得土壤中的有害物质难以得到有效的分解处理,这种不良的土壤环境有利于各类病原菌的滋生,导致土传病害严重。
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、蔬菜豆科植物轮作和休耕种植绿肥等,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。一般在夏季多雨时期,通过掀膜淋雨、晒田和挖沟排水等措施,达到淋雨溶盐、以水洗盐排盐的目的。③提倡叶面施肥。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[6]。④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15~20d,可有效杀死土壤中的部分有害病原菌[7]。
2.2 推广科学施肥技术。①测土配方施肥。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。可采用基肥追肥相结合的措施,确定合理的基肥追肥比例,比如一基一追或一基两追等,追肥还可采用叶面施肥的方法,同时配合施用有机肥和微生物肥料,这些施肥措施不仅可以满足作物整个生育期所需要的营养元素,还能够提高土壤有机质,改善土壤理化性状,增强土壤的保水保肥能力,减少病虫害的发生。②水肥一体化技术。在测土配方施肥的基础上,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。
2.3 蔬菜地土壤修复改良技术集成。①调节土壤pH值。首先检测土壤pH 值,计算需要调节的酸度,根据每提升0.7~1个pH 值,每1hm2施用1500kg 生石灰的要求,计算需要的石灰用量,然后把石灰分2次均匀的施用到耕作层土壤中。②土壤消毒。蔬菜地通常采用石灰氮、高锰酸钾等化学试剂进行消毒,按照每1hm2施用1500~2250kg 石灰氮的要求进行均匀撒施,翻耕浇水和覆盖地膜后紧闭大棚10d 左右,可有效杀灭土壤中的病原菌。③后期培肥管理。一是施用生物有机肥,每1hm2施入生物有机肥3000kg,可以补充土壤有机质和有益微生物群落,修复土壤自我调节和缓冲能力;二是施用商品有机肥,一般每1hm2增施商品有机肥7500kg 以上,或者每1hm2施入腐熟的有机肥75t 以上,可以达到增加土壤有机质和改善土壤理化性状的目的。