李小艷
(宿遷市宿城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合服務(wù)中心,江蘇宿遷 223800)
導(dǎo)致連作障礙形成及加重的原因是復(fù)雜的,且各因素不是單一或孤立的,連作障礙是土壤系統(tǒng)內(nèi)多種因素共同作用的結(jié)果[1]。土壤養(yǎng)分和土壤鹽堿化程度往往是制約設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的重要因素,需要在因地制宜的原則下著重開(kāi)展這方面的研究。為了更好地揭示宿遷地區(qū)設(shè)施蔬菜連作障礙產(chǎn)生的原因,尋找合適的解決方案,本研究從土壤養(yǎng)分含量(有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量)、土壤可溶性鹽含量(可溶性鹽總量、Ca2+、Mg2+、Na+、K+)、土壤 pH 值等 3 個(gè)方面著手,研究導(dǎo)致連作障礙產(chǎn)生的決定性因素。
2021年3月,在宿遷市宿城區(qū)試驗(yàn)地設(shè)施蔬菜大棚內(nèi)采用五點(diǎn)取樣法采集耕層(0~20 cm)的土壤樣品,混勻的鮮土用四分法留取1.0 kg左右土樣裝入自封袋中,貼上標(biāo)簽,用烘干機(jī)烘干,過(guò)篩裝袋以備檢測(cè)。
各指標(biāo)測(cè)定方法[2]:全氮采用半微量凱氏定氮法測(cè)定,全磷采用硫酸-高氯酸消煮法測(cè)定,全鉀采用NaOH熔融-火焰光度計(jì)法測(cè)定,有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定,可溶性鹽總量采用殘?jiān)娓煞y(cè)定,Ca2+、Mg2+采用滴定法測(cè)定,Na+、K+采用火焰光度計(jì)法測(cè)定,pH值采用電位測(cè)定法測(cè)定。土壤養(yǎng)分含量、可溶性鹽含量、pH值等每個(gè)指標(biāo)均檢測(cè)3個(gè)重復(fù),取平均值作為該指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果,用于對(duì)檢測(cè)土壤進(jìn)行全面判斷。
對(duì)照標(biāo)準(zhǔn):土壤養(yǎng)分含量參照第二次全國(guó)土壤普查推薦的土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量各分為6個(gè)等級(jí)[3];土壤可溶性鹽總量和pH值分別通過(guò)菜田土壤鹽分和酸堿性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)各分為5個(gè)等級(jí)[4]。
由表1可知,試驗(yàn)區(qū)域土壤養(yǎng)分總體上處于中等水平。其中:有機(jī)質(zhì)含量為四級(jí);全氮含量為三級(jí);全鉀含量為三級(jí);全磷含量極高,達(dá)到2.018 g/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明,在前期設(shè)施蔬菜栽植過(guò)程中沒(méi)有做好均衡施肥,施用高磷肥料過(guò)多。磷元素是土壤中最容易被固定的元素,適量的磷素能促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng),但過(guò)多的磷素營(yíng)養(yǎng)會(huì)促使作物呼吸作用過(guò)于旺盛,消耗的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)增多,造成蔬菜植株黃頭,還會(huì)影響其他中微量元素的吸收,引發(fā)缺素[5]。
表1 土壤養(yǎng)分含量
針對(duì)試驗(yàn)區(qū)域土壤養(yǎng)分含量存在的問(wèn)題,可以采用以下方案。①平衡施肥。針對(duì)種植區(qū)域內(nèi)土壤存在的問(wèn)題選擇合適的肥料類(lèi)型和施肥量,堅(jiān)持以施用有機(jī)肥為主,施用化肥為輔,以平衡土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素[6]。②施用微生物菌劑。微生物菌劑可以加速土壤中營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán),促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分溶解和釋放,提高肥料利用率,解磷效果極佳[7]。
由表2可知,試驗(yàn)區(qū)域土壤可溶性鹽總量為2.240 g/kg,為輕度鹽化菜園土,土壤可溶性鹽含量對(duì)該區(qū)域設(shè)施蔬菜連作障礙的產(chǎn)生影響較小。分析土壤可溶性陽(yáng)離子含量可知,Ca2+含量達(dá)到了516.706 g/kg,比 Mg2+、Na+、K+等 3 種陽(yáng)離子含量的總和(453.15 g/kg)還多,說(shuō)明鈣鹽是導(dǎo)致土壤輕度鹽化的主要原因。土壤積鈣主要成因分為生物積鈣和化學(xué)積鈣2種,生物積鈣是鈣隨生物的有機(jī)質(zhì)積累發(fā)生表聚產(chǎn)生的積鈣作用,化學(xué)積鈣是碳酸鹽土中鈣碳酸鹽通過(guò)溶解—遷移—沉淀的化學(xué)過(guò)程引起的積鈣作用[8]。
表2 土壤可溶性鹽含量
針對(duì)土壤積鈣問(wèn)題,可以采取以下方案解決。①科學(xué)灌溉與排水。完善灌溉排水系統(tǒng)的建設(shè),降低種植區(qū)域內(nèi)的地下水位線。②翻土灌水洗鹽[9]。深翻土壤可以分散土壤中的鹽分,反復(fù)向溫室大棚內(nèi)筑埂并灌注淡水能夠降低土壤中的含鹽量。③地膜覆蓋。將地膜覆蓋在土壤表層,可以減少土壤水分蒸發(fā),減緩?fù)寥纼?nèi)含水層的上升,有效地防止土壤鹽漬化[10]。
試驗(yàn)區(qū)域土壤pH值平均值為7.912,呈堿性。大多數(shù)蔬菜生長(zhǎng)的適宜pH值范圍為弱酸性至弱堿性,如黃瓜為5.5~7.6、番茄為6.0~7.0、辣椒為6.2~7.2等。由此可見(jiàn),試驗(yàn)區(qū)域的pH值相對(duì)于設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)范圍略偏高,會(huì)對(duì)以上這些常見(jiàn)的設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的阻礙,需要采取一定的措施中和土壤的堿性,以消除堿性土壤導(dǎo)致的連作障礙。
堿性土壤的改良方法有:①pH值調(diào)節(jié),可加少量硫酸亞鐵、硫黃粉、高活性腐殖酸等調(diào)節(jié)[11];②施用微生物肥料,土壤中的有益微生物在繁殖過(guò)程中會(huì)分解出大量的有機(jī)酸,中和土壤的堿性[12]。
本研究中試驗(yàn)區(qū)域土壤存在多種制約設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)的因素。其中:土壤養(yǎng)分不均勻是最主要的影響因素,一方面要有效減少土壤中全磷的含量,另一方面也要提升有機(jī)質(zhì)、全氮和全鉀的養(yǎng)分等級(jí),促使土壤達(dá)到營(yíng)養(yǎng)平衡狀態(tài),對(duì)克服設(shè)施蔬菜連作障礙、促進(jìn)其產(chǎn)量和品質(zhì)的提高具有重要意義;其次土壤可溶性鹽含量和pH值也均稍微超過(guò)了正常標(biāo)準(zhǔn),除了要采取合理的措施使這2個(gè)指標(biāo)降到正常值外,還要在之后的生產(chǎn)過(guò)程中合理輪作、科學(xué)灌溉、平衡施肥,消除土壤鹽堿化的根源。
連作障礙是土壤系統(tǒng)內(nèi)多種因素共同作用的結(jié)果,本研究選取了土壤養(yǎng)分、可溶性鹽和pH值等3個(gè)主要方向設(shè)計(jì)試驗(yàn),最終確定了試驗(yàn)區(qū)域連作障礙產(chǎn)生的主要因素和次要因素。除了這3個(gè)因素以外,植物化感自毒物質(zhì)的積累和土壤有害微生物的增加也會(huì)對(duì)設(shè)施蔬菜的種植產(chǎn)生影響,自毒物質(zhì)可以通過(guò)嫁接栽培、種衣劑、微生物制劑等手段分解,有害微生物需要通過(guò)輪作、消毒處理等方式殺滅[13]。下一步將系統(tǒng)研究這2個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)區(qū)域設(shè)施蔬菜種植的影響,以期形成系統(tǒng)的克服設(shè)施蔬菜連作障礙的技術(shù)體系。