張西森　張曉麗　祁立新　張煥剛　楊保國　趙明會(huì)

摘要? ? 本文分析了設(shè)施蔬菜土壤退化問題，包括設(shè)施土壤鹽漬化、氮磷鉀比例失調(diào)、土壤板結(jié)、土傳病害嚴(yán)重等退化問題，集成了設(shè)施土壤退化改良利用技術(shù)，旨在為設(shè)施土壤退化改良利用提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 設(shè)施蔬菜;土壤退化;改良利用

中圖分類號(hào)? ? S156? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? B

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）09-0085-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

設(shè)施蔬菜從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展迅速，面積逐年增加。設(shè)施蔬菜栽培實(shí)現(xiàn)了蔬菜周年供應(yīng)，在一定程度上克服了傳統(tǒng)蔬菜生產(chǎn)的季節(jié)性蔬菜短缺問題。但是，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，由于農(nóng)民過度追求產(chǎn)量和效益，盲目和過量施肥現(xiàn)象嚴(yán)重，再加上設(shè)施栽培相對(duì)封閉的特殊環(huán)境，長(zhǎng)期缺少雨水淋洗、不通風(fēng)、溫度高、濕度大等，還有蔬菜種類單一、連作現(xiàn)象普遍等問題，導(dǎo)致設(shè)施栽培土壤環(huán)境逐漸變惡劣，土壤次生鹽漬化、土壤板結(jié)、養(yǎng)分失調(diào)、微生物區(qū)系失調(diào)等諸多退化問題產(chǎn)生[1-2]。設(shè)施土壤退化，不僅直接降低蔬菜的產(chǎn)量，也嚴(yán)重影響蔬菜品質(zhì)，給人們的健康帶來威脅，嚴(yán)重制約了設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，進(jìn)行了專門調(diào)查、分析及試驗(yàn)示范，集成了適用于濰坊及周邊地區(qū)的設(shè)施退化土壤改良利用技術(shù)，并進(jìn)行了示范推廣，以期促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

1? ? 設(shè)施土壤退化問題及分析

設(shè)施土壤存在的主要問題是土壤鹽漬化、氮磷鉀比例失調(diào)、有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重不足、土壤板結(jié)、菌群失衡及土傳病害嚴(yán)重等退化問題。

1.1? ? 封閉的設(shè)施環(huán)境，導(dǎo)致了土壤鹽漬化和土傳病害發(fā)生

1.1.1? ? 土壤鹽漬化。設(shè)施栽培形成的封閉小環(huán)境大大降低了降雨對(duì)土壤的自然淋溶作用，設(shè)施內(nèi)施用的大量礦質(zhì)肥料既不能隨雨水流失，也不能隨雨水淋溶到土壤深層，殘留在土壤耕層內(nèi)導(dǎo)致土壤鹽漬化。另外，設(shè)施內(nèi)長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，土壤水分蒸發(fā)量較大，致使土壤上層水分迅速消耗，并促使下層水分和地下水向上移動(dòng)來補(bǔ)充上層水分的消耗，將鹽分隨水帶至表層，加速了表層土壤鹽分的積累，從而出現(xiàn)土壤次生鹽漬化現(xiàn)象[3]。

1.1.2? ? 土傳病害發(fā)生。設(shè)施內(nèi)高溫、高濕的生態(tài)環(huán)境為土傳病害的發(fā)生、傳播提供了有利條件。

1.2? ? 過量盲目施用化肥，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失調(diào)、鹽漬化、土壤板結(jié)、生理病害發(fā)生

1.2.1? ? 化肥用量大。設(shè)施蔬菜生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了周年種植，耕地復(fù)種指數(shù)高，為了提高產(chǎn)量，菜農(nóng)往往大量施用化肥，尤其是氮肥施用量較大。在“施肥越多越增產(chǎn)”的觀念誤導(dǎo)下，盲目過量的化肥施用現(xiàn)象較普遍，既浪費(fèi)肥料，又破壞了土壤結(jié)構(gòu)，肥料利用率低，土壤鹽漬化嚴(yán)重。

1.2.2? ? 氮磷鉀養(yǎng)分比例失衡。隨著復(fù)混肥料的發(fā)展，菜農(nóng)對(duì)復(fù)混肥料的信任程度越來越高，年年連續(xù)施用同一種或幾種肥料，而且不按需施肥，導(dǎo)致氮磷鉀養(yǎng)分嚴(yán)重失衡，引起土壤缺素，病害加重。磷素和氮素的大量積累，導(dǎo)致蔬菜所需的中微量元素如Ca、Zn、Mn、Fe等的缺乏，引發(fā)生理性病害，從而造成蔬菜生長(zhǎng)障礙。

1.2.3? ? 土壤有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重不足。有機(jī)質(zhì)是改善土壤理化性狀、提高作物品質(zhì)、降低產(chǎn)品硝酸鹽含量和消除重金屬危害的重要物質(zhì)。設(shè)施農(nóng)業(yè)要求的有機(jī)質(zhì)含量較高，目前大部分大棚土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，小部分低于大田土壤有機(jī)質(zhì)13 g/kg的含量。原因有2個(gè)：一是施用的有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量較低，大部分設(shè)施施用的有機(jī)肥以家畜糞肥為主，家畜糞肥養(yǎng)分含量較高，但有機(jī)質(zhì)含量較低;二是在設(shè)施環(huán)境條件下碳的積累少，設(shè)施環(huán)境溫度高，有機(jī)質(zhì)的礦化率高，有機(jī)質(zhì)的積累少。

1.3? ? 大水漫灌，導(dǎo)致土壤板結(jié)、地下水硝酸鹽超標(biāo)及土傳病害發(fā)生

1.3.1? ? 地下水硝酸鹽超標(biāo)。調(diào)查表明，菜農(nóng)為了提高產(chǎn)量，增加了設(shè)施內(nèi)的施肥和灌溉頻率。蔬菜施肥除了基肥深施外，大部分采用大水沖肥，需水量特別大，一般蔬菜全生育期需要用水4 500～6 000 m3/hm2及以上。大量灌水使硝酸鹽向地下淋洗，造成地下水硝酸鹽超標(biāo)，污染地下水。

1.3.2? ? 土壤板結(jié)。由于灌水量大、灌水次數(shù)多，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，大孔隙減少，通透性變差，形成板結(jié)層。板結(jié)的土層阻礙了鹽分向土壤深層滲透，設(shè)施內(nèi)溫度高，土壤水分蒸發(fā)量大，水分蒸發(fā)后地表鹽分積累，進(jìn)一步加重了土壤鹽漬化。

1.3.3? ? 病害發(fā)生嚴(yán)重。大水勤灌、漫灌還導(dǎo)致大棚濕度大，容易誘發(fā)葉霉病、灰霉病等。

1.4? ? 種植制度不合理，土壤連作障礙問題突出

1.4.1? ? 根系分泌物在土壤中大量聚積。設(shè)施種植的蔬菜主要為黃瓜、番茄、茄子、辣椒等幾種經(jīng)濟(jì)效益較高的蔬菜，很難像露地種植那樣實(shí)行輪作。同一種作物長(zhǎng)期連作會(huì)造成有毒害作用的根系分泌物在土壤中大量聚積，影響作物的正常生長(zhǎng)、發(fā)育，常出現(xiàn)黃化、僵苗等現(xiàn)象;作物殘?bào)w在分解過程中產(chǎn)生的一些植物毒素，也會(huì)抑制當(dāng)季及下茬作物的生長(zhǎng)，連作障礙問題非常突出。

1.4.2? ? 養(yǎng)分失衡。連作還會(huì)造成土壤養(yǎng)分不平衡，需求量小的營養(yǎng)元素在土壤中富積，導(dǎo)致這些養(yǎng)分的鹽類物質(zhì)聚集;需求量大的營養(yǎng)元素得不到及時(shí)補(bǔ)充而形成虧缺，導(dǎo)致下茬蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育不良，減產(chǎn)嚴(yán)重[4]。

1.4.3? ? 菌群失衡。連作障礙又迫使農(nóng)民加大肥、水、藥的用量，也相應(yīng)地改變了土壤微生物區(qū)系組成，造成土壤中有益菌群破壞，導(dǎo)致土傳病害的發(fā)生逐漸加重;加之部分菜農(nóng)大量使用未經(jīng)檢測(cè)的雞糞及一些來源不明的有機(jī)物質(zhì)，加大了土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響了設(shè)施蔬菜的安全生產(chǎn)。

1.5? ? 土壤消毒減少了有益菌群，加快了土壤板結(jié)，加重了土傳病害

由于土傳病害的普遍發(fā)生，菜農(nóng)多用石灰、化學(xué)農(nóng)藥等進(jìn)行滅菌殺蟲。這種無選擇性的土壤消毒方法在殺滅有害病菌的同時(shí)，也將大量有益微生物殺死，減少了有益菌群，進(jìn)一步加重了下茬作物土傳病害的發(fā)生。

2? ? 改良利用技術(shù)

設(shè)施土壤退化問題是多種原因共同作用的結(jié)果，改良利用要針對(duì)存在的問題，精準(zhǔn)施策，綜合施治。建議菜農(nóng)對(duì)照分析自有設(shè)施土壤存在的退化問題，合理將以下改良技術(shù)組合應(yīng)用，取得最佳的改良利用效果。

2.1? ? 輪作換茬

輪作換茬是改良利用退化土壤最有效、最簡(jiǎn)便、快捷的措施，建議有條件的菜農(nóng)在設(shè)施生產(chǎn)中首先考慮該技術(shù)。輪作換茬時(shí)要做到不同科屬、根系深淺、需肥高低、水旱作物間輪作，以有效利用土壤中剩余的營養(yǎng)物質(zhì)，消除連作障礙，減少化肥農(nóng)藥用量，提高蔬菜品質(zhì)[5]。

2.2? ? 栽植耐鹽壯苗

蔬菜幼苗耐鹽性較弱，因而栽培時(shí)應(yīng)根據(jù)土壤鹽化程度，選用苗情旺盛、耐鹽較強(qiáng)的營養(yǎng)缽蔬菜栽植;也可通過嫁接技術(shù)提高蔬菜抗鹽性和成活率。

2.3? ? 采用水肥一體化技術(shù)

滴灌施肥是最精準(zhǔn)的水肥管理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)以水調(diào)氮、以水調(diào)溫、以水調(diào)濕。以濰坊冬春茬設(shè)施番茄為例提出水肥管理建議。

在番茄定植前，要求施用有機(jī)肥45～60 m3/hm2，有條件的可以進(jìn)行秸稈剁碎還田或者穴施生物有機(jī)肥，不澆大水，以防大水漫灌導(dǎo)致地溫太低，可采用澆棵水的方式，一般定植水用量為450～600 m3/hm2;在栽植后1個(gè)月左右，澆水1次;番茄第1穗果實(shí)直徑2～3 cm前，可適度控水蹲苗，防止徒長(zhǎng);待第1穗果實(shí)長(zhǎng)到乒乓球大小時(shí)開始進(jìn)行灌溉，一次澆水量240～300 m3/hm2，只進(jìn)行灌溉而不追肥;進(jìn)入第2穗果實(shí)彭大期，開始追肥，一般施大量元素水溶肥112.5 kg/hm2，此后每隔10～15 d追肥1次，根據(jù)作物需肥規(guī)律選用合理配比的大量元素水溶肥，施112.5 kg/hm2;在番茄進(jìn)入采收期后，應(yīng)停止追肥，每隔7～10 d澆水1次，灌溉量為225～270 m3/hm2。澆水施肥時(shí)應(yīng)該注意“陰天不澆晴天澆，下午不澆上午澆”的原則。水肥一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥、灌水，顯著提高水肥利用效率，是消除土壤鹽漬化、防止土壤板結(jié)的有效技術(shù)。

2.4? ? 增施高碳生物有機(jī)肥及有機(jī)肥

針對(duì)土壤板結(jié)、微生物區(qū)系失調(diào)的退化問題，建議增施有機(jī)質(zhì)75%以上、每克含有益微生物1.0億以上的生物有機(jī)肥，使用時(shí)可與農(nóng)家肥混合作基肥施用[6]。據(jù)試驗(yàn)，增施生物有機(jī)肥15 t/hm2處理60 d后，電導(dǎo)率、水溶鹽含量顯著下降;作物收獲時(shí)，有益菌群明顯改善，土壤孔隙度提高，有效改良土壤板結(jié)，顯著降低土傳病害的發(fā)生，作物產(chǎn)量、品質(zhì)明顯提高。

2.5? ? 實(shí)施秸稈還田技術(shù)

推廣秸稈還田技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)以碳調(diào)氮，破解土壤氮過量問題，還可促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)[7-8]。在翻地前隨基肥施入鍘碎的秸稈（玉米、小麥）7 500～12 000 kg/hm2，然后按照常規(guī)方法整地、栽培。冬春茬和秋冬茬果類蔬菜都可進(jìn)行秸稈還田，秸稈還田技術(shù)適合老菜地，對(duì)于克服土傳病害和抑制線蟲、去除鹽漬化有效果，而且冬季可提高土溫1～2 ℃，增產(chǎn)10%左右。

2.6? ? 地膜覆蓋

設(shè)施內(nèi)覆蓋地膜不僅可以提高地溫，而且有顯著的降鹽效果。土壤鹽分是隨水移動(dòng)的，覆蓋地膜減少了土壤水分蒸發(fā)，就減少了鹽分在土表的聚集。春、冬兩季設(shè)施覆蓋黑色地膜與不蓋地膜相比，降鹽效果極顯著。據(jù)試驗(yàn)，春季設(shè)施覆蓋黑色地膜與不蓋地膜的對(duì)照相比，土壤水溶性鹽含量下降，降鹽率在20%以上;冬季設(shè)施覆蓋黑色地膜與不蓋地膜的對(duì)照相比，土壤水溶性鹽含量下降，降鹽率在30%以上。

3? ? 設(shè)施土壤退化改良利用效益分析

3.1? ? 經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)本地多年試驗(yàn)，退化土壤采用綜合改良技術(shù)增產(chǎn)率為10.5%～22.4%，茄果類蔬菜平均增收22 500～60 000元/hm2，增產(chǎn)增收效果極顯著;節(jié)約化肥用量30.0%～38.5%，節(jié)約化肥成本6 750～8 700元/hm2。土壤改良后，蔬菜藥殘、肥殘顯著降低，生姜、大蔥、山藥等出口產(chǎn)品合格率提高，增加了出口創(chuàng)匯。

3.2? ? 生態(tài)效益

通過設(shè)施土壤退化改良，特別是精準(zhǔn)化水肥管理，優(yōu)化了肥料結(jié)構(gòu)，提高了化肥利用率，降低了化肥對(duì)環(huán)境的污染;而且基本不用殺菌農(nóng)藥，殺蟲農(nóng)藥用量降低40%左右，生態(tài)效益明顯。

3.3? ? 社會(huì)效益

通過土壤改良和生物農(nóng)藥新技術(shù)的應(yīng)用，能較大幅度地減輕蔬菜生理病害的發(fā)生，減少化肥、農(nóng)藥用量，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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