刘晓伟,宣庆玲,董 莉,董文阁,刘 念
(1.辽宁省旱地农林研究所,辽宁朝阳 122000;2.建平县榆树林子镇农经站,辽宁朝阳 122400)
设施农业通过反季节果蔬栽培能够获得较高的经济效益,自2005年以来,辽西地区设施农业发展较快,且逐步向规模化、区域化、特色化和质量安全化方向发展。果蔬产区的种植习惯相对固定,化肥施用过量或偏施,加上周年化生产,土地利用强度提升,导致土壤结构、营养、微生态等设施土壤环境随着种植年限的增加呈退化趋势。良好的土壤是设施果蔬生产的基础,是可持续发展的基本条件,结合建平县设施果蔬产业现状和生产习惯,对设施土壤养护技术进行总结[1]。
建平县位于辽宁省西北部,为典型寒冷半干旱地区,土地资源丰富,耕地面积14.7万hm2,干旱少雨,无霜期短,制约常规农业发展的因素较多,但在发展设施农业方面具有得天独厚的优势和有利条件。建平县光照充足,全年日照时数2 900~3 100 h,冬季阴天较少,具有良好的光热资源,同时,气候干燥凉爽,昼夜温差较大,非常适合生产高质量果菜。作为农业大县,建平县设施农业有着较好的发展基础,并呈现快速发展态势,以每年135 hm2的面积递增,目前,设施农业种植面积2 335 hm2,形成了榆树林子镇的番茄、深井镇的草莓、沙海镇的香瓜、小塘镇的西葫芦4个设施果蔬产业基地,着力把一产做优,打造“环高铁高效果蔬经济带”,加快推动农业特色化、规模化发展。
随着设施果蔬种植年限的增加,由于连作导致的土壤板结、盐渍化、养分失衡、土传病害和根结线虫等连作障碍问题日益严重,土壤团粒结构和微生态环境被破坏,致使作物根部病害频发,死苗死秧现象越来越多,造成用药量增加,果蔬产量品质下降,已经成为制约设施果蔬提质增产的瓶颈。特别是以连作障碍为主的土壤问题,种植户发现较晚,植株病症表现出来时土壤恶化已经较重,土壤使用年限越多治理难度越大,因此要采取多种措施,增加土壤团粒结构,修复养护土壤生态。
由于不同棚室的土壤性状存在差异,设施土壤的改良应该基于对土壤状态的准确判断,包括土壤的化学、物理性状以及微生态环境,因此科学的土壤检测是必要的。然后要根据土壤退化或恶化程度确定适宜的改良策略,需要注意的是,这是一个长期的、综合的策略,通常包含了对有害微生物的消杀、提升土壤有机质含量、促进有益微生物繁殖、改善土壤结构、增加土壤有效肥力、减少土壤盐分累积等6个主要环节。通过采取多种措施,综合作用,可以逐步改良养护土壤,要做到的是在生产中常年坚持并将技术措施落实到位。
根据栽培作物生长需要和设施内土壤条件,科学合理地增施充分腐熟的羊粪、牛粪等农家肥或其他商品有机肥。依据土壤检测结果确定施用的种类、数量,一般高等肥力土壤可施150~200 m3/hm2,中等肥力土壤可施200~270 m3/hm2,所施农家肥种类以羊粪+牛粪为好,若土壤沙性较大可施用猪粪。土壤有机质含量在40 g/kg以下时,要“多予、少取”,促进形成团粒结构,培肥地力。
由于多年连续种植,过量施肥,使用的普通小型旋耕机的耕层只有15~20cm,导致了土壤板结,形成了犁底层,土壤耕作层盐分含量逐年增加。通过专用的土壤深翻机或配备了加长旋耕刀片的农机进行深耕,也可采用人工方式使用铁铲,使翻地深度达到40~50 cm,打破犁底层结构,将上层含盐较高的土壤翻到下层,疏松土壤,改善土壤理化性状,该方法能够明显促进作物根系生长发育,通常3~5年深耕1次。
采用石灰氮(CaCN2)+秸秆+太阳能高温闷棚可有效灭杀土壤中害虫和病菌[2],具体方法是棚室施入粉碎的玉米秸秆15 000 kg/hm2、石灰氮900 kg/hm2,与土壤混匀,浇透水,起垄后盖地膜或旧塑料,密闭棚室,闷棚时间为25~30 d,棚内空气温度可达70℃,土壤温度可达60℃。注意闷棚结束后,晾晒10 d以上,在定植前补充土壤中的有益微生物。该处理方式每隔2年使用石灰氮1次即可,不用石灰氮时,需要施入尿素120~150 kg/hm2,调节土壤C/N。
微生物肥料是活体肥料,它的作用主要靠其含有的大量有益微生物的生命活动代谢产生植物生长调节剂类物质刺激作物生长,还可以激活土壤无效态元素供作物生长,提高肥料利用率[3],同时,对有害微生物起到生物防治作用,且具有较强专一性[4]。使用微生物肥料时,首先要提高土壤有机质含量,调节土壤pH 6.5~7.5,使用时避免强烈的光照,其次要增加使用量,用量过少效果通常不理想[5],按照商品使用方法确定用量,施用菌肥的最佳温度是25℃~35℃,低于5℃,高于45℃,施用效果较差。需要注意的是,生物菌肥或菌剂种类繁多,要根据需要进行选择。
甲壳素又称甲壳质或几丁质,是虾、蟹等甲壳类动物的壳经化学或生物技术脱钙、脱蛋白、脱杂质、脱色后的白色片状或粉末状物,含甲壳素的肥料功能很多,具有预防和修复的双重效果,可以促进有益微生物的增殖,抑制有害细菌生长[6-7],能够减缓线虫危害,还可修复受损细胞,从而达到生根养根、加速根系生长的作用。如在根系因肥害、药害、沤根、炸根等受伤后,可以通过灌或冲的方式使用甲壳素。如用甲壳素兑水800~1 000倍液用于灌根,每株150 mL,或使用微灌设施随水冲施。也可选择腐殖酸类肥料,提高肥料利用率,促进土壤团粒结构形成,改良土壤结构。
测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾。根据土壤养分检测结果和作物生长发育各阶段的营养需求规律等,针对性地补充作物所需的营养元素,实现各种养分平衡供应[8],满足作物目标产量的养分需要,达到提高肥料利用率,减少化肥使用,改善果蔬品质,节本增效的目的。以番茄为例,一般每生产1 000 kg番茄N吸收量(2.27±0.32)kg,P2O5(1.00±0.32)kg,K2O(4.37±1.13)kg。
按照作物不同生育期对水分和养分的需求量,采用滴灌方式供应营养液,将肥料随灌水施入土壤中,其营养液更多地集中于作物根系分布密集区,保证作物对水分和养分的充分吸收,提高肥料利用率,实现增产、降本、提质、增效,同时减少肥料污染,肥料种类和肥量的控制参照测土配方施肥检测数据。其水肥管理原则:总量控制、分期调控、少量多次。每次灌溉施肥程序分3个阶段:第一阶段,选用不含肥的水湿润;第二阶段,施用肥料溶液灌溉;第三阶段,用不含肥的水清洗灌溉系统[9]。
健康的土壤环境是农业可持续发展的前提,要做好农业技术宣传工作,提高种植户对土壤养护重要性的认知,对于退化程度较轻的土壤要以增加有机质、科学施肥、增加有效肥力、太阳能高温闷棚为主要措施,对于中度恶化的土壤要增加化学药剂处理措施,只有严重恶化的土壤才能客土,客土措施非必要不采取。