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      保護地土壤環境問題與措施

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      保護地土壤環境問題與措施

      摘要保護地內的土壤處于相對封閉的環境中,其內部透氣性、團粒結構、養分傳遞與大田不同,尤其是多年不受自然降水的淋洗與陽光直射,造成多種土壤障礙。對保護地土壤的特點與問題加以分析,提出若干改良土壤的調控措施

      關鍵詞保護地;設施土壤;環境調控

      保護地栽培是一種高效集約化的農業生產方式,設施內部封閉環境高溫、高蒸發、施肥量大,復種指數較高,以致造成設施內土壤結構破壞,鹽漬化、酸化,出現明顯土壤障礙。隨著使用年限增加,還會出現病原菌積累,蟲害加重等一系列問題。

      1設施內土壤存在的問題

      1.1土壤物理性狀

      保護地設施內部環境相對封閉,土壤結構優于大田土壤。空氣高溫干燥,土壤水分蒸發迅速,在深度20~25cm耕層的土壤中,水分運動方向由下至上沿著土壤毛管孔隙向地表運動。隨著使用年限的增加,耕層土壤團粒結構逐漸破壞,非活性孔隙占比降低,土壤持水性增強,但透氣透水性變差,物理性狀惡化,土壤板結,成為阻礙作物高產的問題之一。

      1.2土壤化學性質

      作為衡量土壤化學環境質量的重要指標,土壤pH的變化直接影響作物長勢,在耕層較淺的保護地更為明顯。

      1.2.1土壤pH作用分析

      土壤pH會影響土壤膠體的性質和土壤微生物的活性,它們完成了土壤中各種成分的遷移與轉化。氮元素在pH<6時,有效性降低是因為固氮菌活性受土壤pH抑制;當pH>8時,是硝化作用受抑制;磷元素在pH<6.5或>7.5時易被土壤膠體固定,降低有效性;pH高于8.5時,鈣鎂離子易被土壤膠體固定;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土壤酸化對作物的危害與表現

      土壤酸化嚴重會導致養分有效性降低,不易被作物吸收;促使金屬離子溶入土壤溶液,毒害作物;破壞土壤結構,加重土壤板結;一般土壤微生物在pH6.5~7.5時活性最高,超出這個范圍會抑制微生物活性,從而降低氮的轉化與利用。土壤酸化對于農作物有著較大的影響,很容易導致植物根系出現死亡或者是破壞根系中的生理功能,表現為作物根系發育困難形成小老苗,易感病、產量低。

      1.2.3導致土壤酸化的主要原因

      從目前的情況來看,設施內土壤酸化是一種較為普遍的現象。導致這種情況發生的主要原因就是氮肥使用過多而造成的。現如今,很多農作物還施有含氮量較高的雞糞、肥餅等,這種肥料都含有較高的氮元素;在高溫環境中有機質迅速轉化為有機酸與腐植酸,加之無自然降水淋溶而不斷積累,最終導致土壤出現酸化。

      1.3土壤次生鹽漬化

      保護地土壤次生鹽漬化主要表現為鹽分表聚,很多時候在設施土壤的表層會有一層白霜或者是斑塊狀鹽結皮。

      1.3.1鹽分對作物影響分析

      土壤鹽分含量對作物生長會產生影響,通過水分吸收、離子交換、養分與能量平衡等渠道表現出來。當土壤含鹽量上升時,滲透勢上升,使作物根系吸水困難,甚至根系脫水。尤其在設施內高溫環境中表現明顯;作物吸收微量元素失衡,過多吸收單一元素,而排斥其他元素,造成單鹽毒害;微生物活性降低,酶的活性受抑制,酰胺與銨態氮肥中的氮素更易揮發;高鹽分會降低氮元素有效性,不易被根系所吸收,降低作物體內能量的積累和轉化,作物生長受抑制。

      1.3.2保護地土壤鹽漬化的危害

      土壤含鹽量過高時,一般都在作物的長勢上得到體現。通過觀察可以發現,作物受鹽害,根系發育能力下降,植株矮小,發育遲緩,嚴重時作物倒伏、枯萎甚至絕收;鹽漬土還會造成植株抗性下降,易發生病蟲害;鹽漬土具有更高的導電率,與一般的露地土壤相比,鹽分較高的鹽漬土導電率是一般土壤的8倍左右;亞硝酸鹽數量設施內高于設施外;鹽漬土會使土壤微生物活動受抑制,菌群數量減少。

      1.3.3造成土壤積鹽主要原因

      據有關數據結果顯示,造成保護地土壤鹽漬化的是人為因素,其中主要的原因就是因為設施本身就是一個封閉的環境,受自然影響較小。土壤中的鹽分在沒有雨水沖刷的前提下會大量地沉積下來,而土壤內部的水會隨著蒸汽的蒸發逐漸的散發到土壤的表層。因為鹽隨水走,所以土壤表層的鹽分濃度往往較大.

      1.4保護地土壤中病原菌積累病害加重

      設施內土壤生態環境很容易出現病原菌聚集的情況。因為設施連作栽培往往存在種植次數多,土壤休息時間短的情況,這樣就容易促進土壤中一些病原菌的繁殖和生長。即使在較為寒冷的環境下也可以給一些病原菌提供越冬的場所。

      2保護地土壤環境的調控措施

      2.1改善土壤物理性狀

      目前,效果較好的改良方法是向土壤中施入微生物菌肥,微生物能夠轉化土壤中的污染物,調節養分平衡,固氮、硝化,釋放土壤膠體中固定的磷、鉀以及微量元素,改良土壤的團粒結構。另外,可以增加施用有機肥的方式改善土壤透水透氣性。有機肥可以緩慢的將肥效釋放到土壤中,這樣會有助于提升土壤中微生物的生長;能促進土壤固定營養元素的釋放,進而增加土壤的營養成分。這樣對農作物的生長具有十分重要的意義。同時,有機肥能明顯提高土壤總孔隙度,降低土壤容重。

      2.2改良酸化土壤

      改良酸化土壤不能僅憑單一措施,需要綜合治理。一般情況下應該選擇使用堿性含鉀肥料來調節土壤內部的pH值,如施用草木灰;合理施用有機肥,配合不同作物輪作,土壤中有機質對土壤pH變化有明顯的緩沖效果[1],土壤不易酸化;施入生石灰直接干預土壤pH,pH<6說明土壤偏酸性,每667m2均勻施用生石灰30kg左右,黏土則需50kg左右,然后深翻旋耕,使生石灰與土壤充分混合。

      2.3防治鹽漬土

      鹽漬土對于植物有著較大的危害,為了保證植物能夠正常的生長就需要控制土壤內部鹽分的含量。一般情況下,控制土壤內部含量的主要方式有科學施肥、灌水洗鹽、生物除鹽及換土換鹽等,其中運用較多的就是換土除鹽,定期更換土壤可以保證耕層鹽分處于一種平衡狀態。此外,針對耕層表面因N03-積累造成的鹽漬土使用碳調節劑[2],可以明顯降低土壤溶液中的硝酸根濃度。

      2.4消除土壤中病原菌

      效果較好的土壤消毒方法主要有2種:藥劑消毒和高溫消毒。常用的高溫悶棚消毒是一種高效消毒方法,在夏季倒茬期間封閉設施利用陽光照射使內部氣溫與土溫迅速升高,利用高溫進行殺毒,做法是先施入適量的有機肥,翻地整平做畦,灌水至飽和,土壤上覆蓋塑料膜,封閉設施,在陽光充足的情況下悶棚10~15d。設施內溫度可升至60~70℃,高溫可殺滅多種病原菌。

      參考文獻

      [1]鄧玉龍,張乃明.設施土壤pH值與有機質特征演變研究[J].生態環境,2006,15(2):367-370.

      [2]杜巖.設施土壤次生鹽漬化危害及解決途徑研究[D].揚州:揚州大學,2014.

      作者:李天亮 單位:吉林省蔬菜花卉科學研究院

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