保护地栽培是一种高效集约化的农业生产方式, 设施内部封闭环境高温、高蒸发、施肥量大, 复种指数较高, 以致造成设施内土壤结构破坏, 盐渍化、酸化, 出现明显土壤障碍。随着使用年限增加, 还会出现病原菌积累, 虫害加重等一系列问题。
1设施内土壤存在的问题
1.1土壤物理性状
保护地设施内部环境相对封闭, 土壤结构优于大田土壤。空气高温干燥, 土壤水分蒸发迅速, 在深度20~25 cm耕层的土壤中, 水分运动方向由下至上沿着土壤毛管孔隙向地表运动。随着使用年限的增加, 耕层土壤团粒结构逐渐破坏, 非活性孔隙占比降低, 土壤持水性增强, 但透气透水性变差, 物理性状恶化, 土壤板结, 成为阻碍作物高产的问题之一。
1.2土壤化学性质
作为衡量土壤化学环境质量的重要指标, 土壤p H的变化直接影响作物长势, 在耕层较浅的保护地更为明显。
1.2.1土壤p H作用分析
土壤p H会影响土壤胶体的性质和土壤微生物的活性, 它们完成了土壤中各种成分的迁移与转化。氮元素在p H<6时, 有效性降低是因为固氮菌活性受土壤p H抑制;当p H>8时, 是硝化作用受抑制;磷元素在p H<6.5或>7.5时易被土壤胶体固定, 降低有效性;p H高于8.5时, 钙镁离子易被土壤胶体固定;一些微量元素在微酸性土壤中可溶性好而提高有效性。
1.2.2土壤酸化对作物的危害与表现
土壤酸化严重会导致养分有效性降低, 不易被作物吸收;促使金属离子溶入土壤溶液, 毒害作物;破坏土壤结构, 加重土壤板结;一般土壤微生物在p H6.5~7.5时活性最高, 超出这个范围会抑制微生物活性, 从而降低氮的转化与利用。土壤酸化对于农作物有着较大的影响, 很容易导致植物根系出现死亡或者是破坏根系中的生理功能, 表现为作物根系发育困难形成小老苗, 易感病、产量低。
1.2.3导致土壤酸化的主要原因
从目前的情况来看, 设施内土壤酸化是一种较为普遍的现象。导致这种情况发生的主要原因就是氮肥使用过多而造成的。现如今, 很多农作物还施有含氮量较高的鸡粪、肥饼等, 这种肥料都含有较高的氮元素;在高温环境中有机质迅速转化为有机酸与腐植酸, 加之无自然降水淋溶而不断积累, 最终导致土壤出现酸化。
1.3土壤次生盐渍化
保护地土壤次生盐渍化主要表现为盐分表聚, 很多时候在设施土壤的表层会有一层白霜或者是斑块状盐结皮。
1.3.1盐分对作物影响分析
土壤盐分含量对作物生长会产生影响, 通过水分吸收、离子交换、养分与能量平衡等渠道表现出来。当土壤含盐量上升时, 渗透势上升, 使作物根系吸水困难, 甚至根系脱水。尤其在设施内高温环境中表现明显;作物吸收微量元素失衡, 过多吸收单一元素, 而排斥其他元素, 造成单盐毒害;微生物活性降低, 酶的活性受抑制, 酰胺与铵态氮肥中的氮素更易挥发;高盐分会降低氮元素有效性, 不易被根系所吸收, 降低作物体内能量的积累和转化, 作物生长受抑制。
1.3.2保护地土壤盐渍化的危害
土壤含盐量过高时, 一般都在作物的长势上得到体现。通过观察可以发现, 作物受盐害, 根系发育能力下降, 植株矮小, 发育迟缓, 严重时作物倒伏、枯萎甚至绝收;盐渍土还会造成植株抗性下降, 易发生病虫害; 盐渍土具有更高的导电率, 与一般的露地土壤相比, 盐分较高的盐渍土导电率是一般土壤的8倍左右;亚硝酸盐数量设施内高于设施外;盐渍土会使土壤微生物活动受抑制, 菌群数量减少。
1.3.3造成土壤积盐主要原因
据有关数据结果显示, 造成保护地土壤盐渍化的是人为因素, 其中主要的原因就是因为设施本身就是一个封闭的环境, 受自然影响较小。土壤中的盐分在没有雨水冲刷的前提下会大量地沉积下来, 而土壤内部的水会随着蒸汽的蒸发逐渐的散发到土壤的表层。因为盐随水走, 所以土壤表层的盐分浓度往往较大。
1.4保护地土壤中病原菌积累病害加重
设施内土壤生态环境很容易出现病原菌聚集的情况。因为设施连作栽培往往存在种植次数多, 土壤休息时间短的情况, 这样就容易促进土壤中一些病原菌的繁殖和生长。即使在较为寒冷的环境下也可以给一些病原菌提供越冬的场所。
2保护地土壤环境的调控措施
2.1改善土壤物理性状
目前, 效果较好的改良方法是向土壤中施入微生物菌肥, 微生物能够转化土壤中的污染物, 调节养分平衡, 固氮、硝化, 释放土壤胶体中固定的磷、钾以及微量元素, 改良土壤的团粒结构。另外, 可以增加施用有机肥的方式改善土壤透水透气性。有机肥可以缓慢的将肥效释放到土壤中, 这样会有助于提升土壤中微生物的生长;能促进土壤固定营养元素的释放, 进而增加土壤的营养成分。这样对农作物的生长具有十分重要的意义。同时, 有机肥能明显提高土壤总孔隙度, 降低土壤容重。
2.2改良酸化土壤
改良酸化土壤不能仅凭单一措施, 需要综合治理。 一般情况下应该选择使用碱性含钾肥料来调节土壤内部的p H值, 如施用草木灰;合理施用有机肥, 配合不同作物轮作, 土壤中有机质对土壤p H变化有明显的缓冲效果[1], 土壤不易酸化;施入生石灰直接干预土壤p H, p H<6说明土壤偏酸性, 每667 m2均匀施用生石灰30 kg左右, 黏土则需50 kg左右, 然后深翻旋耕, 使生石灰与土壤充分混合。
2.3防治盐渍土
盐渍土对于植物有着较大的危害, 为了保证植物能够正常的生长就需要控制土壤内部盐分的含量。一般情况下, 控制土壤内部含量的主要方式有科学施肥、灌水洗盐、生物除盐及换土换盐等, 其中运用较多的就是换土除盐, 定期更换土壤可以保证耕层盐分处于一种平衡状态。此外, 针对耕层表面因N03-积累造成的盐渍土使用碳调节剂[2], 可以明显降低土壤溶液中的硝酸根浓度。
2.4消除土壤中病原菌
效果较好的土壤消毒方法主要有2种:药剂消毒和高温消毒。常用的高温闷棚消毒是一种高效消毒方法, 在夏季倒茬期间封闭设施利用阳光照射使内部气温与土温迅速升高, 利用高温进行杀毒, 做法是先施入适量的有机肥, 翻地整平做畦, 灌水至饱和, 土壤上覆盖塑料膜, 封闭设施, 在阳光充足的情况下闷棚10~15 d。设施内温度可升至60~70 ℃, 高温可杀灭多种病原菌。
摘要：保护地内的土壤处于相对封闭的环境中, 其内部透气性、团粒结构、养分传递与大田不同, 尤其是多年不受自然降水的淋洗与阳光直射, 造成多种土壤障碍。对保护地土壤的特点与问题加以分析, 提出若干改良土壤的调控措施。
关键词：保护地,设施土壤,环境调控
参考文献
[1] 邓玉龙, 张乃明.设施土壤p H值与有机质特征演变研究[J].生态环境, 2006, 15 (2) :367-370.
[2] 杜岩.设施土壤次生盐渍化危害及解决途径研究[D].扬州:扬州大学, 2014.