肃南县玉米连作障碍土壤生态修复技术

●付亚娜（张掖市肃南裕固族自治县明花乡农业农村综合服务中心 甘肃 张掖 734400）

肃南裕固族自治县位于河西走廊中部，共辖3镇5乡，全县平均海拔3200 m，总面积2.38万平方千米。2021年，全县播种各类农作物面积近1.5万公顷，其中玉米种植面积约2800 hm2。近年来，玉米连作引发了土壤结构变化、病虫害发生率高等问题，造成玉米产量下降，因此，积极应用推广土壤生态修复技术具有重要意义。

1 肃南县玉米种植现状

1.1 化学肥料用量情况

从肃南县玉米底肥结构来看，80%的玉米农田将化学肥料作为底肥，虽然保障了玉米产量，但是化学肥料用量呈逐年增长趋势，每667 m2玉米田地施用的化学肥料量超过53 kg，为国际公认标准的3.5倍，比我国化学肥料平均用量水平高83.1%。长时间、大量使用化学肥料不仅造成土壤中的磷元素与锌元素发生拮抗作用，过量施用磷肥也会导致玉米对锌元素的吸收水平大大降低。据统计，肃南县每667 m2玉米田磷肥的施用量由1986年的6.9 kg上升到如今的21.9 kg，造成田地失去营养平衡，肥料的利用率明显降低，土壤状况日益恶化。

1.2 玉米病虫害发生情况

由于2021年气温持续偏高，降水量少，肃南多块玉米田病虫害监测调查显示，红蜘蛛百株虫量3500～5500头、棉铃虫平均虫株率24.0%～31.2%、蚜虫百株虫量362～1800头，顶腐病病株率1.3%～3.9%，瘤黑粉病病株率0.5%～1.6%。

2 肃南县玉米连作危害

2.1 破坏土壤生态环境

肃南县玉米连作农田面积在玉米总播种面积中占比超过10%，其中规模化玉米连作种植面积占连作面积的20%。由于玉米农田的长期连作，细菌、真菌、病毒等病害和玉米螟虫、玉米黏虫棉铃虫等虫卵虫害在农田中繁殖速度快，并且长期积累于农田土壤中，严重破坏土壤微生态环境，为翌年病菌和虫害泛滥创营造了土壤条件。

2.2 影响玉米正常生长

玉米生长对氮和磷元素需求量大，肃南县玉米长期连作，导致土壤中的营养元素含量不同程度降低或失衡，土壤营养分布不均匀，进而影响玉米的正常生长发育。

2.3 增加病虫害发生概率

随着玉米连作年限的延长，不仅会造成土壤养分不平衡，还会降低有益菌群数量，改变微生物种群多样性，这些变化都会使土壤酶活性减弱，增加玉米病虫害发生概率，抗病虫害能力下降，玉米产量下降，甚至绝产，给农民造成无法估量的经济损失。

3 肃南县土壤生态修复技术

3.1 合理轮作

轮作是一种用地养地的农作物种植方式，即同块农田在不同年份合理种植不同的农作物。合理轮作可为不同农作物提供不同的土壤营养元素，最大程度发挥土壤肥力。轮作还能改善土壤结构，让土壤微生态环境处于平衡状态，抑制病菌和虫卵的繁殖，减少土壤板结，降低病虫害的发病率。玉米一般2年轮作1次。一是玉米和牧草轮作，肃南县可在玉米收获后种植苜蓿。苜蓿的根系比较发达，根系还可以固留大量的氮、磷、钾和钙等营养元素，且苜蓿是一种营养丰富、适口性好的优质牧草，具有较高的经济价值，苜蓿和玉米轮作不仅能降低玉米病虫害发生，还解决了畜牧业优质牧草短缺的问题。二是玉米和其他作物轮作，如将玉米与谷子、蓖麻或豆科作物轮作，也可在西红柿田间套种甜玉米，这样可以减少土壤养分消耗，保障玉米产量。

3.2 改变施肥习惯

一是增加有机肥的施用量。有机肥中的各种营养元素含量比较平衡，尤其是氮、磷、钾营养元素含量丰富，肥力持久且稳定，有利于农作物根系生长。肃南县可在种植玉米时将化肥替换成有机肥，施加量为3000～4000 kg/667 m2。二是秸秆还田增肥，不仅能够提高土壤中有机肥的含量，还能增强土壤蓄水保墒水平，进而达到增加作物产量的目的。

3.3 施用微生物肥料

微生物肥料不仅能够有效杀灭土壤中的病菌和虫卵，还可以对农作物根系起到保护和修复作用，促进植物细胞快速裂变，确保农作物健壮生长。由于微生物肥料属于生物活性肥料，在施用过程中应注意以下事项。第一，包装打开后需要立即施用，减少与空气接触时间，避免外界细菌侵入而影响微生物菌群活性，进而降低微生物肥料的肥力。第二，适温情况下施用微生物肥料，因为在温度较高或湿度较低的条件下，微生物繁殖会受到抑制，影响肥力的充分发挥。第三，微生物肥料勿与未腐熟的有机肥或者酸碱度较高的肥料混合在一起施用，后两者可对微生物产生杀灭作用。也可以利用玉米秸秆、糖渣、甜菜渣或油料作物榨油后的油渣等作为生物有机肥的原料，以自制方式降低生物肥料成本。

3.4 土壤消毒抑菌

一是高温消毒，在7～8月高温时，覆盖地膜保温，让土温（土层＞20 cm）稳定在40℃1周左右，若温度达不到40℃，以37℃维持3周也可杀灭地表有害病菌和虫卵，消毒后深翻土壤至少30 cm，阳光下晾晒4 d后播种。二是光辐射消毒，通过反光板反射紫外线，提高土壤温度，杀灭土壤内的病原菌和病虫卵。具体方法为播种前将土壤深翻25～30 cm，在田间斜放铝箔制成的反光板，将太阳光线反射或折射到土壤表面，表层土温可升高到50℃，土层20 cm内的土壤温度也可达到18～20℃，利于杀灭虫卵和病菌。农户可根据病虫害发生情况合理选择消毒方式。

4 总结

玉米长期连作易对土壤产生严重的障碍问题，给玉米的生长带来严重影响，必须采取有效措施进行改善。以肃南县为例，可通过合理轮作和改变施肥习惯来提高土壤肥力，改善土壤结构，通过施用微生物肥料和土壤消毒达到防治病虫害的目的。同时以有机肥替代化肥，增加土壤墒情，防止水土流失，有利于提高肥料的利用率及减少环境污染，进而提高玉米产量。