沿海地區(qū)設施大棚土壤次生鹽漬化的成因及防控對策探討.pdf

-220- 沿海地區(qū)設施大棚土壤次生鹽漬化的成因及  防控對策探討 倪婷婷 1 ，吳芮瑩 1 ，陳正東 2 ，程秀珠 1 ，陳方圓 1 ，申玉香 1 ，李洪山 1 (1.江蘇鹽城工學院，江蘇 鹽城 224051；2.江蘇省鹽城市大豐區(qū)綠洲農業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇 鹽城 224141) 摘 要： 隨著我國經濟的不斷發(fā)展，設施大棚的栽培面積也不斷擴大，隨之而來的土壤次生鹽漬化問 題也不斷加深。設施大棚土壤次生鹽漬化導致農作物產品質量下降，已對農作物的生長帶來巨大的挑 戰(zhàn)，土壤次生鹽漬化也成為近幾年設施大棚栽培中的難題。文章主要分析設施大棚土壤次生鹽漬化的 形成原因，并提出相應的防控措施。 關鍵詞：設施大棚；土壤鹽漬化；形成原因；防控措施 江蘇沿海地區(qū)土壤母質為海相沉積物，屬于濱海 鹽堿土類型，目前經過幾十年的改良，除新圍墾灘涂 外，其余絕大多數已經可以作為糧、棉、油等的耕種 用地。隨著市場農業(yè)的發(fā)展和種植業(yè)結構的不斷調整， 江蘇蘇北沿海地區(qū)設施農業(yè)迅猛發(fā)展，如在上世紀 70年代末、80年代初，鹽城市設施農業(yè)僅零星可見， 主要利用小拱棚旱栽早上市。2006年以來，鹽城市 推進生產基地規(guī)?；?，實現由零星種植向規(guī)模發(fā)展轉 變，高效設施農業(yè)發(fā)展迅速；2010年起，鹽城市設 施農業(yè)進入快速擴張期，年增幅在10%以上 1 。以 東臺市為例，該市13.29 萬hm 2 耕地，2011年，高 效農業(yè)發(fā)展到81 533.3 hm 2 ，占耕地面積的61.3%， 其中設施農業(yè)面積達到37 066.7 hm 2 ，占高效農業(yè) 面積的45.5%。在擴大面積的同時，設施結構也向高 檔次轉變；到2012年，鹽城市的設施農業(yè)中日光溫 室、連棟大棚占到3.7%，鋼架大棚占到76.9% 2 。設 施大棚，尤其是連棟大棚的建設，使得大棚內環(huán)境因 子與露地截然不同，并引發(fā)土壤水洗降鹽要求與大棚 環(huán)境高溫少水誘導鹽分提升之間的矛盾，土壤理化性 狀修復需求與設施農業(yè)高產出之間的矛盾，土壤鹽分 提升現狀與鹽環(huán)境適生植物品種缺少之間的矛盾，由 此引發(fā)大棚土壤次生鹽漬化，并降低大棚的生產效益。 設施大棚土壤次生鹽漬化是指土壤底層或地下水 的鹽分隨毛管水上升到地表，由于不合理的耕作灌溉 設施及大棚室內溫度高水分蒸發(fā)快，水分蒸發(fā)后鹽分 積聚在土壤表層而引起的土壤鹽漬化過程，是易溶性 鹽分在土壤表層積累的現象。 1 大棚土壤次生鹽漬化成因及危害 1.1 無淋溶和沖洗 保護地是人為創(chuàng)造的有利于作物反季節(jié)生長的小 環(huán)境。一般塑料薄膜覆蓋時間較長，雨水沖刷時間較 短，在土壤中已積累的鹽分不能被淋溶和下滲到土壤 下層，為土壤鹽分積累創(chuàng)造了條件，大棚土壤缺少淋 溶和沖冼，土壤鹽分因毛細作用被提升到耕作層，并 在土壤表面積聚，導致大棚土壤次生鹽漬化的產生。 大溫室內溫度相對較高，土壤中的水分被植物吸 收和大量蒸發(fā)。保護地土壤水分總的運動趨勢是由下 向上的。 “鹽隨水走，水去鹽存” ，導致大棚土壤使用 一定年限后表土積鹽，影響農作物的生長 3 。 1.2 化肥的過度使用 大棚生產屬于掠奪式經營，土壤中有機質含量急 劇減少，大量化學肥料的使用又促進大棚土壤理化性 狀的惡化，鹽分容易在土壤表面積聚。加之部分菜農 對各類化肥的了解不夠全面，導致過量使用化肥，從 而使土壤鹽漬化加重。特別是硝酸銨等化肥施用量過 大，更容易造成大棚內土壤鹽漬化和板結，降低了土 壤的通透性。生施農家肥也能加速土壤次生鹽漬化的 進程，由于土壤表面的溫度高，未腐熟的農家肥迅速 揮發(fā)分解后，大量的氨被揮發(fā)掉，使一些硫化物、硫 酸鹽、有機鹽和無機鹽殘留于耕層土壤內，造成土壤 板結、鹽漬化 4 。 1.3 大棚土壤緩沖能力差 大棚設施長期固定，大棚土壤與露地環(huán)境相對獨 立，在大棚環(huán)境中土壤相關因子循環(huán)單一化、局部 化，緩沖能力變小，連茬種植進一步加劇了大棚土壤 第一作者簡介：倪婷婷(1997-)，女，本科生；就讀于江 蘇鹽城工學院生物工程專業(yè)。 通訊作者：李洪山，教授。E-mail:lhs158126.com 項目來源：江蘇省蘇北科技計劃-富民強縣項目 “大棚 西葫蘆-黃瓜連茬種植土壤鹽漬化生物調控技術集成與示 范”SZ-YC2017039資助。 -221- 中國園藝文摘  2018 年第 2 期 的惡化進程，土壤生產力下降，加快了土壤次生鹽漬 化。大棚種植蔬菜，棚膜覆蓋的時間較長，雨水不能 沖刷土壤，使鈉離子停留在耕層土壤中，從而導致澆 水后產生氫氧化鈉，增強了土壤堿性。大棚的溫度高， 土壤水分散失會加快，利于鹽分在地表積累，使土壤 次生鹽漬化加重 5 。 1.4 土壤鹽漬化后危害嚴重 大棚土壤次生鹽漬化后，適生品種明顯減少，大 棚生產效益下降。一般情況下，大棚種植蔬菜3年后， 土壤會出現不同程度的鹽漬化現象，且土壤的鹽漬化 程度會隨著種植年限的增加逐漸加重。受土壤鹽漬化 的影響，當大棚土壤濕度大時，土壤表面呈灰綠色， 突出的土壤表面呈現紫紅色，土壤干燥時呈現白色。 與正常作物相比受到土地鹽漬化影響的作物，根系較 短，不發(fā)達，根尖呈現褐色；單株的莖稈纖細；葉片 較小，蔫萎卷曲，呈現深綠色或暗綠色，葉片中午蔫 萎，早晚可恢復常態(tài)；整體生長緩慢，矮小，果實發(fā) 育不良，奇形怪狀的果實居多，產品品質變差。土壤 鹽漬化會導致蔬菜吸水困難，造成生理干旱，代謝紊 亂。土壤滲透壓增大，作物吸收水分和吸收養(yǎng)分的能 力降低，植物根系選擇性吸收營養(yǎng)離子的能力也相應 降低，造成蔬菜產量下降、品質惡化并嚴重制約土地 可持續(xù)利用。鹽漬化情況嚴重會造成植株缺乏鈣及其 他微量元素，導致莖葉枯死，只開花不結果，出現絕 收現象。 土壤鹽漬化會進一步導致土壤中的有機質含量降 低，土壤的營養(yǎng)條件變差。土壤中的微生物活動因土 壤鹽漬化而受到限制，固氮菌、硝化菌的生物活性受 到影響，降低土壤中的氨化作用和硝化作用。土壤鹽 漬化危害作物賴以生存的土壤條件，而且禍及作物的 生長，造成作物品質變差甚至死亡，從而阻礙農業(yè)生 產的發(fā)展。 2 防控對策探討 防控大棚土壤次生鹽漬化，必須采取多種措施并 舉。具體為控制水層水量、發(fā)揮水控水導土壤鹽分的 作用；設置隔鹽層、混用有機物質，改善或者延緩土 壤理化特性惡化；應用抗鹽耐鹽植物品種，維持土壤 生產力水平。 2.1 工業(yè)措施合理灌溉 作物灌溉要選擇較好的水源，并根據作物不同生 育時期對養(yǎng)分和水分的需求進行適時適量的灌溉。比 如以硝酸根為主的土壤次生鹽漬化，每次灌水應澆足 澆透，將表土積聚的鹽分稀釋淋溶供作物根系吸收。 滲灌和滴灌能提高土壤溫度，這在氣溫低的條件下非 常有利于番茄根系的生長發(fā)育 6 。采用滴灌技術，可 以保持土壤疏松，減緩土壤中的鹽分積聚，減緩土壤 鹽漬化的進程。在地下水位不同的情況下，灌溉量直 接影響到耕層土壤鹽分含量，地下水位較淺的地區(qū)， 大水灌溉可以提高地下水水位，使地下水隨著土壤毛 管作用上升，水中鹽分也隨之上升到土壤耕層。在地 下水水位較深的地區(qū)，大水灌溉可以起到淋洗耕層鹽 分的作用。因此，在地下水水位淺的地方可以小水灌 溉，而在地下水水位深的地方可以大水灌溉 7 。 2.2 農業(yè)措施土壤改良劑、秸稈生物反應堆 2.2.1 土壤改良劑 采用化學措施進行堿土改良。 一種是加酸(化學作用)，如硫黃、硫酸、硫酸亞鐵、 硫酸鋁等。堿土加酸后有殘留物，同時增加了土壤 的鹽分。一種是加鈣(代換作用)，如石膏、氧化鈣、 石灰石、磷石膏、煤矸石，可有效降低土壤鹽分和堿 化度，改變土壤結構，增加水分滲透能力，提高土壤 肥力，促進作物生長，增加作為產量。在水資源缺乏 的地區(qū)實施較困難，因為施用后需要大量的水進行沖 洗，而且成本高，但是從經濟效益看比較劃算 8 。 2.2.2 應用秸稈生物反應堆技術 秸稈在微生物 菌種凈化劑等作用下，定向轉化成植物生長所需的營 養(yǎng)，在反應堆種植層內，20 cm耕作層土壤孔隙度提 高1倍以上，有益微生物群體增多，水、肥、氣、熱 適中，降低土壤鹽分。利用作物秸稈不僅能提高土壤 中的有機質和各種營養(yǎng)物質，同時也能改變土壤的化 學性質和物理性質。除豆科作物秸稈外，其他禾本科 作物秸稈的碳氮比都較大，在施入土壤后被微生物分 解過程中，能夠同化土壤中的氮素，有效地降低土壤 中可溶鹽濃度，達到改良土壤的目的 9 。 2.3 生物措施增施有機肥料、種植耐鹽植物 2.3.1 增施有機肥 有機肥養(yǎng)分全面，對土壤酸堿 度、鹽分、耕性、緩沖性有調節(jié)作用。鹽漬土除了鹽 漬危害以外，干旱、瘠薄常常制約著農作物生長，并 呈現鹽化程度加重，土壤肥力愈低的趨勢。秸稈還田、 翻壓綠肥牧草，施用風化煤、腐殖酸類肥料等改良鹽 堿土，都能收到脫鹽、培肥的較好效果。增施有機肥 可降低植物硝酸鹽的含量，有利于植物對養(yǎng)分的吸 收，畜禽糞便經過生物發(fā)酵，脫水加工制成商品有機 肥后，不僅使用方便，而且可降低對環(huán)境的污染 10 。 2.3.2 種植耐鹽植物 即使一般作物，在鹽漬脅迫 下也有求生存的本領。不同農作物有不同的抗鹽能力， 種植抗鹽性強的樹木或牧草，利用其具有避鹽、泌鹽 和體內藏鹽等生物特性達到改良鹽堿土的目的。 -222- 3 展望 目前關于大棚土壤次生鹽漬化的成因、發(fā)生規(guī)律 方面都已經進行十分深入的研究，并且對大棚環(huán)境的 影響、土壤鹽漬化的防控對策相關研究也越來越深 入。在土壤鹽漬化形成及防治方面，都已經取得相當 大的研究進展和較多可行性的研究成果。在今后的研 究過程中，研究方向和內容可能包括以下幾個方面： 鹽漬化發(fā)生及消長的規(guī)律，土壤及生長作物中鹽分的 積累特點、動態(tài)變化等，著重于從根源上抓起，解決 大棚土壤次生鹽漬化問題。相關治理措施：施用肥料 時記錄土壤的含鹽率及生長作物中的鹽分，得出規(guī) 律。建立無公害基地，把土壤改良、最佳的施肥技術、 合理的澆灌方法等知識傳授給更多的人，以廣泛應用 于生產。 在當前大棚培育中，土壤次生鹽漬化的問題十分 嚴重，對人們的身體健康產生較大危害。對大棚土壤 次生鹽漬化進行研究，為土壤鹽漬化的防控提供理論 支持，有利于大棚栽植向更好的方向發(fā)展。 參考文獻： 1 王甫同,王麗萍,顧善華.江蘇鹽城市高效設施農業(yè)可持 續(xù)發(fā)展研究J.中國園藝文摘,2014,(2):210-213. 2 顧善華,王伯高,王麗萍.江蘇鹽城市設施農業(yè)的現狀、存 在問題及發(fā)展對策J.中國園藝文摘,2015,(3):63-64. 3 商蓉.設施蔬菜土壤鹽漬化成因及預防措施J.莊稼醫(yī) 院,2015,(8):34-35. 4 鄭軍偉,郭寧,張曉靜.土壤鹽漬化的成因及迦百農生物 菌肥的應用效果J.土壤與肥料,2017,(9):66-67. 5 王艷玲.蔬菜大棚土壤惡化的原因與防治J.農業(yè)科技 通訊,2015,(9):262-263. 6 趙莉,羅建新,黃海龍.保護地土壤次生鹽漬化的成因及 防治措施J.作物研究,2007,(5):547-549. 7 蘇紅.保護地土壤次生鹽漬化形成原因、危害及防治措 施J.農業(yè)開發(fā)與裝備,2015,(3):36. 8 陳實,楊秀春.石河子區(qū)域土壤鹽漬化防治對策分析 J.中國農墾,2015,(3):37-38. 9 劉學芳,于振連.莘縣保護地土壤次生鹽漬化原因及防 治措施J.蔬菜,2015,(7):41-42. 10 張金錦,段增強.設施菜地土壤次生鹽漬化的成因、危 害及其分類與分級標準的研究進展J.土壤,2011,43  (3):361-366. （上接213頁）輕剪。對于進入衰老期的金紅樹體，要特別注意對枝 組實施更新復壯。對于生長勢較弱的骨干枝，可按年 度有步驟的實施回縮更新，以利于促發(fā)新旺枝，恢復 樹體的生長勢；對于結果枝組的修剪，要掌握在1、 2年生枝飽滿芽處進行短截，促生分枝，更新枝組。 3 金紅蘋果花果管理技術 對于金紅蘋果的花果管理，首先是?；ū９?術。?；ū９饕扇∪斯な诜?、花期噴0.3%硼砂 等關鍵技術，提高金紅蘋果的坐果率。其次是疏花疏 果。疏花疏果以人工操作為主，目的是實現樹體的合 理負載，防止大小年的發(fā)生。疏花疏果的具體技術環(huán) 節(jié)是：金紅蘋果現蕾后疏花序、花蕾、花朵；進入坐 果后到生理落果前進行疏果。因樹枝強弱合理留花果， 去劣存優(yōu)。疏果的具體時間在落花后2025 d內完 成，每花序留23個果，每鑄金紅蘋果的株產以控 制在3035 kg之間為宜。 4 金紅蘋果主要病蟲害防治技術 4.1 落葉后期至開花前期病蟲害防治技術 首先要清除枯枝落葉，并移出果園進行深埋、燒 毀；在冬剪時期，一并剪除樹體上的病蟲枝梢、病僵 果；果園土壤化凍后，將樹盤淺翻1遍，刮除主干主 枝上的老粗翹皮、病瘤、病斑等，之后用腐必清、菌 毒清等藥劑涂刷病疤；果樹萌芽前噴5波美度石硫合 劑。刮除病斑和病瘤，并配以涂抹乙磷鋁甲基硫菌 靈溶液；對于白粉病，可以噴布多菌靈、甲基硫菌靈 進行防治；對于綿蚜、瘤蚜，噴布毒死蜱、吡蟲啉等 進行防治。 4.2 落花后期至果實膨大期病蟲害防治技術 金紅蘋果落花后1020 d，當果園園地日平 均溫度達15，雨后(降雨10 mm以上)噴施多菌 靈、代森錳鋅等藥劑，每15 d左右再噴1次，可防 止輪紋病和炭疽病的發(fā)生；當金紅蘋果樹體的山楂葉 螨、蘋果全爪螨平均1葉達45頭時，噴布四螨嗪 等殺螨劑進行防治，效果極佳；在金紅果園的桃小食 心蟲越冬代幼蟲出土盛期，在樹干周圍地面上噴施辛 硫磷乳油，當金紅蘋果樹的卵果率達1%時進行樹上 防治，全冠噴布馬拉硫磷氰戊菊酯；采用波爾多 液(1 2 200)與其他內吸性殺菌劑交替使用的方法， 防治金紅蘋果果實輪紋病、炭疽病，每15 d左右噴  1次，可以達到理想的防治效果。  參考文獻： 1 張連喜.金紅蘋果在內蒙烏盟地區(qū)J.北方園藝,1991,  (9):9-11. 2 韓殿元,李榮華.金紅蘋果在寒冷地區(qū)試栽初報J.北 方果樹,1996,(4):22. 3 田林森,菅志武,姚紅梅等.金紅蘋果栽培管理技術J. 內蒙古農業(yè)科技,2006,(3):38. 4 陳培民,王建民,張敏聰.無公害優(yōu)質蘋果生產技術操作 規(guī)程J.內蒙古農業(yè)科技,2003,(4):26-27,38.