董晓霞 马征 刘盛林 郑福丽 杨正涛 田慎重 王学君 高建伟
摘要:盐碱土壤水溶性全盐含量高、有机质含量低、结构不良等缺点严重降低蔬菜产量。设施蔬菜通过膜下滴灌可以显著降低表层土壤含盐量,形成淡化脱盐土层,提高灌溉水分的利用率。施用盐碱土壤调理剂在一定程度上能够改善土壤理化性状,改变土壤盐离子组成,降低土壤含盐量。施用有机物料能够增加盐碱土壤有机质,促进团粒结构形成,降低土壤pH值,提高盐碱地的养分含量,减缓蔬菜盐渍胁迫。
关键词:盐碱地;设施蔬菜;膜下滴灌;土壤调理剂;有机物料
中图分类号:S156.4:S625.5+4-1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2020)11-0150-04
Research Progress of Salt Leaching and Fertility Improvement
of Facility Vegetable Soil in Saline-Alkali Lands
Dong Xiaoxia1, Ma Zheng1, Liu Shenglin1, Zheng Fuli1, Yang Zhengtao1,
Tian Shenzhong1, Wang Xuejun1, Gao Jianwei2
(1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of
Agricultural Sciences/ Shandong Provincial Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer/
Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Shandong),
Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Jinan 250100, China;
2. Institute of Vegetable and Flowers, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China)
Abstract High salinity, low organic matter content and poor soil structure severely limited vegetable production in saline-alkali area. In facility vegetable production, drip irrigation could significantly reduce salt content in topsoil and improve water and nutrition utilization rate though forming desalinized soil layer. Application of conditioner in saline-alkali soil could partly improve soil physicochemical properties, change the composition of salt ions, and decrease salt content. Application of organic manure could alleviate salt stress by increasing soil organic matter content, promoting the formation of soil aggregate structure, decreasing pH value and increasing nutrients in saline-alkali soil, so relieved the salt stress to vegetables.
Keywords Saline-alkali soil; Facility vegetables; Drip irrigation; Soil conditioner; Organic manure
中国盐渍土面积约有3 600×104 hm2,占全国可利用土地面积的4.88%,是重要的土地资源,但开发利用较困难[1]。其中,分布面积最广的为西北干旱区,总面积约1 300×104 hm2;其次为滨海盐碱土區,达800×104 hm2[2]。
滨海盐碱土水溶性盐分含量高,有机质含量低,结构粘滞、板结紧实、通气性差、容重高,易造成土温上升慢,水分释放慢、渗透系数低、毛细作用强和土壤中好气性微生物活动性差等问题,对蔬菜生产十分不利[3,4]。设施蔬菜品种耐盐碱能力均较差:当滨海盐碱区耕层土壤含盐量超过2 g/kg时,大多数蔬菜作物生长发育受到阻碍;含盐量在2~5 g/kg时,蔬菜的发芽率、缓苗时间、开花坐果率、产量品质都会受到不同程度的影响,且后期植株易早衰、生长点萎缩、叶面积小且光合作用差[5];含盐量升至6~10 g/kg时,将导致植株营养失调缺素、根系生长受到抑制等症状,严重时整个根系发黑腐烂,植株茎叶枯死;土壤盐渍化一般造成蔬菜减产20%~30%,严重的达50%以上[6]。
淡水资源缺乏是制约滨海盐碱地农业发展的另一个主要障碍因素。灌溉淋洗是防治土壤盐渍化的重要措施,但盐碱地区同样面临淡水资源短缺的局面[7]。环渤海中低产区制约粮食作物生产的主要因素是淡水资源匮乏和土壤瘠薄盐碱,该区人均、地均水资源量仅有190 m3/人和1 650 m3/hm2,分别是全国的1/12和1/16[8]。分析盐碱地治理改造最为有效的措施就是灌排为主的水利工程措施,通过抽提地下水,降低地下水位,发展灌溉,淡水淋盐,大面积的盐碱土地得到改良治理[9]。盐碱地设施蔬菜生产面临着土壤含盐量高、有机质含量低、淡水资源不足和盐渍胁迫蔬菜生长的问题。
4 盐碱地设施蔬菜土壤控盐培肥研究展望
盐碱地改良能够增加耕地面积,满足人口日益增长的食品需求,值得长期系统地研究开发。盐碱地设施蔬菜通过短供水周期的膜下滴灌使耕层土壤脱盐,配合施用含矿质营养或有益微生物的土壤调理剂、有机物料等,可提高耕层有机质、改善土壤通气性、促进团粒结构形成、降低pH,进而提高盐碱地设施蔬菜产量。目前,盐碱地发展设施蔬菜仍然需要开展以下两个方面的研究。
4.1 研发盐碱地设施蔬菜水肥一体化技术
膜下滴灌通过可控管道系统供水,将加压的水经过滤设施滤清后,将水溶性肥料充分溶解,形成肥水溶液,进入输水干管-支管-毛管(铺设在地膜下的灌溉带),再由毛管上的滴孔定时定量、连续地浸润作物根系发育区,供根系吸收。但是基于盐碱土壤特点,滴灌施肥需要根据不同种类蔬菜的需水需肥规律进行,不同的蔬菜种类、土壤盐渍化程度、养分供应状况,需选择适宜的微灌量、频率、施肥量、时期等技术模式,以达到土壤控盐培肥和蔬菜高产优质目标。盐碱地设施蔬菜控盐培肥的水肥一体化农艺措施需要进一步研究。
4.2 筛选培育耐盐蔬菜品种
不同蔬菜品种耐盐能力不同,耐盐性强的蔬菜有菠菜、大白菜、茄子等;耐盐性中等的有西红柿、胡萝卜、辣椒等。利用现有的蔬菜品种研究盐碱地设施蔬菜合理轮作制,以及培育耐盐性更强的蔬菜品种对于中重度盐碱地设施蔬菜开发极其必要。
参 考 文 献:
[1] 李建国,濮励杰,朱明,等.土壤盐渍化研究现状及未来研究热点[J]. 地理学报,2012,67(9):1233-1245.
[2] 张翼夫,李问盈,胡红,等. 盐碱地改良研究现状及展望[J]. 江苏农业科学,2017,45(18):7-10.
[3] Zhang J F,Zhang D S,Chen G C,et al. Investigation on distribution and biomass of halophytes at beach in Shanghai[J]. Acta Agriculturae Jiangxi,2015,27(2):26-29.
[4] Ma L J,Len H B,Qin J.Effect of saline alkali soil on physical and chemical properties and plant biomass of soil[J]. Jiangsu Agricultural Sciences,2012,40(5):330-332.
[5] 刘志雄,戴照义,王运强,等. 蔬菜盐害生理及其缓解措施的研究进展[J]. 长江蔬菜,2014(18):1-5.
[6] 杨宏,王春蕾,高伟,等. 保护地蔬菜盐类聚积所致生理障害及预防措施[J]. 辽宁农业职业技术学院学报,2009,11(2):12-13,27.
[7] 丁文喜.中国水资源可持续发展的对策与建议[J]. 中国农学通报,2011,27(14):221-226.
[8] 李振声,欧阳竹,刘小京,等. 建设“渤海粮仓”的科学依据——需求、潜力和途径[J]. 中国科学院院刊,2011,26(4):371-374.
[9] 刘小京,李向军,陈丽娜,等. 盐碱区适应性农作制度与技术探讨——以河北省滨海平原盐碱区为例[J]. 中国生态农业学报,2010,18(4):911-913.
[10]胡琴,陈为峰,宋希亮,等. 不同灌水量对黄河三角洲盐碱地改良效果研究[J]. 水土保持学报,2019,33(6):305-310,325.
[11]王汝文,李蓬然,陈运起. 滨海盐碱地大棚蔬菜综合丰产技术研究[J]. 山东农业科学, 1992(5):40-41.
[12]吕殿青,王全九,王文焰,等. 膜下滴灌水盐运移影响因素研究[J]. 土壤学报,2002,39(6):794-801.
[13]郑东峰,高贤彪,张玉兰,等. 滴灌淋洗土壤盐分效果的研究初报[J]. 山东农业科学,1999(4):32-33,40.
[14]李文昊,王振华,郑旭荣,等. 长期膜下滴灌棉田土壤盐分变化特征[J]. 农业工程学报,2016,32(10):67-74.
[15]武晓菲. 不同灌水方式对盐碱地大棚蔬菜生长及土壤盐分影响的试验研究[J]. 山西水利科技,2018(1):52-54,57.
[16]王旭.NY/T 2271—2012土壤调理剂效果试验和评价要求[M].北京:中国农业出版社,2013:5-6.
[17]王学君,董晓霞,董亮,等. 盐碱土壤改良剂对盐碱地理化性状的影响[J]. 山东农业科学,2016,48(7):103-105.
[18]袁耀,郭建斌,尹诗萌,等. 自制环保型土壤改良剂对一年生黑麦草生长的作用[J]. 草业学报,2015,24(10):206-213.
[19]张凌云,赵庚星,徐嗣英,等. 滨海盐渍土适宜土壤盐碱改良剂的筛选研究[J]. 水土保持学报,2005,19(3):21-23,28.
[20]王倩姿,王玉,孙志梅,等. 腐植酸类物质的施用对盐碱地的改良效果[J]. 应用生态学报,2019,30(4):1227-1234.
[21]程文娟,王建春,宋治文,等. 培地康土壤调理剂应用效果研究[J]. 天津农林科技,2017(3):30-32.
[22]朱福军,吴钦泉,谷端银,等. 不同腐殖酸配施钙、镁的土壤调理剂对盐碱土淋洗的影响[J]. 化肥工业,2016,43(5):20-26.
[23]寇一鸣,戴佳伟,刘石秀,等. 上海滨海地区盐碱地蔬菜栽培土壤的微生物改良及其评价[J]. 上海师范大学学报(自然科学版),2015,44(6):599-605.
[24]刘彩霞,黄为一.耐盐碱细菌与有机物料对盐碱土团聚体形成的影响[J]. 土壤,2010,42(1):111-116.
[25]王光飞,高晓东,马艳,等. 生物有机类复合调理剂在设施叶菜障碍土壤上的应用效果[J]. 中国土壤与肥料,2020(2):56-65.
[26]杨园媛,贾圣青,杨辉,等. 土壤调理剂与酵素施用对土壤理化性质及甘蓝产量的影响[J]. 蔬菜,2020(2):14-19.
[27]高昕,索全义,王瑞清,等. 生物有机型盐碱土调理剂对土壤化学性质的影响[J]. 北方园艺,2018(10):103-107.
[28]杨合法,解永丽,范聚芳,等. 不同施肥对保护地土壤肥力及作物产量的影响[J].中国农学通报,2006,22(9):250-254.
[29]王慧娟.辽宁盐碱地开发治理问题初探[J]. 农业经济,2016(12):142-144.
[30]杨明,孙毅,高玉山,等. 有机肥对苏打盐碱土的改良效果研究[J]. 吉林农业科学,2013,38(3):43-46,58.
[31]徐阳春,沈其荣. 长期施用不同有机肥对土壤各粒级复合体中C、N、P含量与分配的影响[J]. 中国农业科学,2000,33(5):65-71.
[32]張建兵,杨劲松,姚荣江,等.有机肥与覆盖方式对滩涂围垦农田水盐与作物产量的影响[J]. 农业工程学报,2013,29(15):116-125.
[33]王福友,王冲,刘全清,等. 腐植酸、蚯蚓粪及蚯蚓蛋白肥料对滨海盐碱土壤的改良效应[J]. 中国农业大学学报,2015,20(5):89-94.
[34]刘艳,李波,隽英华,等. 生物有机肥对盐碱地玉米渗透调节物质及土壤微生物的影响[J]. 西南农业学报,2018,31(5):1013-1018.