沿海地区设施大棚土壤次生盐渍化的成因及防控对策探讨.pdf

-220- 沿海地区设施大棚土壤次生盐渍化的成因及  防控对策探讨 倪婷婷 1 ，吴芮莹 1 ，陈正东 2 ，程秀珠 1 ，陈方圆 1 ，申玉香 1 ，李洪山 1 (1.江苏盐城工学院，江苏 盐城 224051；2.江苏省盐城市大丰区绿洲农业发展有限公司，江苏 盐城 224141) 摘 要： 随着我国经济的不断发展，设施大棚的栽培面积也不断扩大，随之而来的土壤次生盐渍化问 题也不断加深。设施大棚土壤次生盐渍化导致农作物产品质量下降，已对农作物的生长带来巨大的挑 战，土壤次生盐渍化也成为近几年设施大棚栽培中的难题。文章主要分析设施大棚土壤次生盐渍化的 形成原因，并提出相应的防控措施。 关键词：设施大棚；土壤盐渍化；形成原因；防控措施 江苏沿海地区土壤母质为海相沉积物，属于滨海 盐碱土类型，目前经过几十年的改良，除新围垦滩涂 外，其余绝大多数已经可以作为粮、棉、油等的耕种 用地。随着市场农业的发展和种植业结构的不断调整， 江苏苏北沿海地区设施农业迅猛发展，如在上世纪 70年代末、80年代初，盐城市设施农业仅零星可见， 主要利用小拱棚旱栽早上市。2006年以来，盐城市 推进生产基地规模化，实现由零星种植向规模发展转 变，高效设施农业发展迅速；2010年起，盐城市设 施农业进入快速扩张期，年增幅在10%以上 1 。以 东台市为例，该市13.29 万hm 2 耕地，2011年，高 效农业发展到81 533.3 hm 2 ，占耕地面积的61.3%， 其中设施农业面积达到37 066.7 hm 2 ，占高效农业 面积的45.5%。在扩大面积的同时，设施结构也向高 档次转变；到2012年，盐城市的设施农业中日光温 室、连栋大棚占到3.7%，钢架大棚占到76.9% 2 。设 施大棚，尤其是连栋大棚的建设，使得大棚内环境因 子与露地截然不同，并引发土壤水洗降盐要求与大棚 环境高温少水诱导盐分提升之间的矛盾，土壤理化性 状修复需求与设施农业高产出之间的矛盾，土壤盐分 提升现状与盐环境适生植物品种缺少之间的矛盾，由 此引发大棚土壤次生盐渍化，并降低大棚的生产效益。 设施大棚土壤次生盐渍化是指土壤底层或地下水 的盐分随毛管水上升到地表，由于不合理的耕作灌溉 设施及大棚室内温度高水分蒸发快，水分蒸发后盐分 积聚在土壤表层而引起的土壤盐渍化过程，是易溶性 盐分在土壤表层积累的现象。 1 大棚土壤次生盐渍化成因及危害 1.1 无淋溶和冲洗 保护地是人为创造的有利于作物反季节生长的小 环境。一般塑料薄膜覆盖时间较长，雨水冲刷时间较 短，在土壤中已积累的盐分不能被淋溶和下渗到土壤 下层，为土壤盐分积累创造了条件，大棚土壤缺少淋 溶和冲冼，土壤盐分因毛细作用被提升到耕作层，并 在土壤表面积聚，导致大棚土壤次生盐渍化的产生。 大温室内温度相对较高，土壤中的水分被植物吸 收和大量蒸发。保护地土壤水分总的运动趋势是由下 向上的。 “盐随水走，水去盐存” ，导致大棚土壤使用 一定年限后表土积盐，影响农作物的生长 3 。 1.2 化肥的过度使用 大棚生产属于掠夺式经营，土壤中有机质含量急 剧减少，大量化学肥料的使用又促进大棚土壤理化性 状的恶化，盐分容易在土壤表面积聚。加之部分菜农 对各类化肥的了解不够全面，导致过量使用化肥，从 而使土壤盐渍化加重。特别是硝酸铵等化肥施用量过 大，更容易造成大棚内土壤盐渍化和板结，降低了土 壤的通透性。生施农家肥也能加速土壤次生盐渍化的 进程，由于土壤表面的温度高，未腐熟的农家肥迅速 挥发分解后，大量的氨被挥发掉，使一些硫化物、硫 酸盐、有机盐和无机盐残留于耕层土壤内，造成土壤 板结、盐渍化 4 。 1.3 大棚土壤缓冲能力差 大棚设施长期固定，大棚土壤与露地环境相对独 立，在大棚环境中土壤相关因子循环单一化、局部 化，缓冲能力变小，连茬种植进一步加剧了大棚土壤 第一作者简介：倪婷婷(1997-)，女，本科生；就读于江 苏盐城工学院生物工程专业。 通讯作者：李洪山，教授。E-mail:lhs158126.com 项目来源：江苏省苏北科技计划-富民强县项目 “大棚 西葫芦-黄瓜连茬种植土壤盐渍化生物调控技术集成与示 范”SZ-YC2017039资助。 -221- 中国园艺文摘  2018 年第 2 期 的恶化进程，土壤生产力下降，加快了土壤次生盐渍 化。大棚种植蔬菜，棚膜覆盖的时间较长，雨水不能 冲刷土壤，使钠离子停留在耕层土壤中，从而导致浇 水后产生氢氧化钠，增强了土壤碱性。大棚的温度高， 土壤水分散失会加快，利于盐分在地表积累，使土壤 次生盐渍化加重 5 。 1.4 土壤盐渍化后危害严重 大棚土壤次生盐渍化后，适生品种明显减少，大 棚生产效益下降。一般情况下，大棚种植蔬菜3年后， 土壤会出现不同程度的盐渍化现象，且土壤的盐渍化 程度会随着种植年限的增加逐渐加重。受土壤盐渍化 的影响，当大棚土壤湿度大时，土壤表面呈灰绿色， 突出的土壤表面呈现紫红色，土壤干燥时呈现白色。 与正常作物相比受到土地盐渍化影响的作物，根系较 短，不发达，根尖呈现褐色；单株的茎秆纤细；叶片 较小，蔫萎卷曲，呈现深绿色或暗绿色，叶片中午蔫 萎，早晚可恢复常态；整体生长缓慢，矮小，果实发 育不良，奇形怪状的果实居多，产品品质变差。土壤 盐渍化会导致蔬菜吸水困难，造成生理干旱，代谢紊 乱。土壤渗透压增大，作物吸收水分和吸收养分的能 力降低，植物根系选择性吸收营养离子的能力也相应 降低，造成蔬菜产量下降、品质恶化并严重制约土地 可持续利用。盐渍化情况严重会造成植株缺乏钙及其 他微量元素，导致茎叶枯死，只开花不结果，出现绝 收现象。 土壤盐渍化会进一步导致土壤中的有机质含量降 低，土壤的营养条件变差。土壤中的微生物活动因土 壤盐渍化而受到限制，固氮菌、硝化菌的生物活性受 到影响，降低土壤中的氨化作用和硝化作用。土壤盐 渍化危害作物赖以生存的土壤条件，而且祸及作物的 生长，造成作物品质变差甚至死亡，从而阻碍农业生 产的发展。 2 防控对策探讨 防控大棚土壤次生盐渍化，必须采取多种措施并 举。具体为控制水层水量、发挥水控水导土壤盐分的 作用；设置隔盐层、混用有机物质，改善或者延缓土 壤理化特性恶化；应用抗盐耐盐植物品种，维持土壤 生产力水平。 2.1 工业措施合理灌溉 作物灌溉要选择较好的水源，并根据作物不同生 育时期对养分和水分的需求进行适时适量的灌溉。比 如以硝酸根为主的土壤次生盐渍化，每次灌水应浇足 浇透，将表土积聚的盐分稀释淋溶供作物根系吸收。 渗灌和滴灌能提高土壤温度，这在气温低的条件下非 常有利于番茄根系的生长发育 6 。采用滴灌技术，可 以保持土壤疏松，减缓土壤中的盐分积聚，减缓土壤 盐渍化的进程。在地下水位不同的情况下，灌溉量直 接影响到耕层土壤盐分含量，地下水位较浅的地区， 大水灌溉可以提高地下水水位，使地下水随着土壤毛 管作用上升，水中盐分也随之上升到土壤耕层。在地 下水水位较深的地区，大水灌溉可以起到淋洗耕层盐 分的作用。因此，在地下水水位浅的地方可以小水灌 溉，而在地下水水位深的地方可以大水灌溉 7 。 2.2 农业措施土壤改良剂、秸秆生物反应堆 2.2.1 土壤改良剂 采用化学措施进行碱土改良。 一种是加酸(化学作用)，如硫黄、硫酸、硫酸亚铁、 硫酸铝等。碱土加酸后有残留物，同时增加了土壤 的盐分。一种是加钙(代换作用)，如石膏、氧化钙、 石灰石、磷石膏、煤矸石，可有效降低土壤盐分和碱 化度，改变土壤结构，增加水分渗透能力，提高土壤 肥力，促进作物生长，增加作为产量。在水资源缺乏 的地区实施较困难，因为施用后需要大量的水进行冲 洗，而且成本高，但是从经济效益看比较划算 8 。 2.2.2 应用秸秆生物反应堆技术 秸秆在微生物 菌种净化剂等作用下，定向转化成植物生长所需的营 养，在反应堆种植层内，20 cm耕作层土壤孔隙度提 高1倍以上，有益微生物群体增多，水、肥、气、热 适中，降低土壤盐分。利用作物秸秆不仅能提高土壤 中的有机质和各种营养物质，同时也能改变土壤的化 学性质和物理性质。除豆科作物秸秆外，其他禾本科 作物秸秆的碳氮比都较大，在施入土壤后被微生物分 解过程中，能够同化土壤中的氮素，有效地降低土壤 中可溶盐浓度，达到改良土壤的目的 9 。 2.3 生物措施增施有机肥料、种植耐盐植物 2.3.1 增施有机肥 有机肥养分全面，对土壤酸碱 度、盐分、耕性、缓冲性有调节作用。盐渍土除了盐 渍危害以外，干旱、瘠薄常常制约着农作物生长，并 呈现盐化程度加重，土壤肥力愈低的趋势。秸秆还田、 翻压绿肥牧草，施用风化煤、腐殖酸类肥料等改良盐 碱土，都能收到脱盐、培肥的较好效果。增施有机肥 可降低植物硝酸盐的含量，有利于植物对养分的吸 收，畜禽粪便经过生物发酵，脱水加工制成商品有机 肥后，不仅使用方便，而且可降低对环境的污染 10 。 2.3.2 种植耐盐植物 即使一般作物，在盐渍胁迫 下也有求生存的本领。不同农作物有不同的抗盐能力， 种植抗盐性强的树木或牧草，利用其具有避盐、泌盐 和体内藏盐等生物特性达到改良盐碱土的目的。 -222- 3 展望 目前关于大棚土壤次生盐渍化的成因、发生规律 方面都已经进行十分深入的研究，并且对大棚环境的 影响、土壤盐渍化的防控对策相关研究也越来越深 入。在土壤盐渍化形成及防治方面，都已经取得相当 大的研究进展和较多可行性的研究成果。在今后的研 究过程中，研究方向和内容可能包括以下几个方面： 盐渍化发生及消长的规律，土壤及生长作物中盐分的 积累特点、动态变化等，着重于从根源上抓起，解决 大棚土壤次生盐渍化问题。相关治理措施：施用肥料 时记录土壤的含盐率及生长作物中的盐分，得出规 律。建立无公害基地，把土壤改良、最佳的施肥技术、 合理的浇灌方法等知识传授给更多的人，以广泛应用 于生产。 在当前大棚培育中，土壤次生盐渍化的问题十分 严重，对人们的身体健康产生较大危害。对大棚土壤 次生盐渍化进行研究，为土壤盐渍化的防控提供理论 支持，有利于大棚栽植向更好的方向发展。 参考文献： 1 王甫同,王丽萍,顾善华.江苏盐城市高效设施农业可持 续发展研究J.中国园艺文摘,2014,(2):210-213. 2 顾善华,王伯高,王丽萍.江苏盐城市设施农业的现状、存 在问题及发展对策J.中国园艺文摘,2015,(3):63-64. 3 商蓉.设施蔬菜土壤盐渍化成因及预防措施J.庄稼医 院,2015,(8):34-35. 4 郑军伟,郭宁,张晓静.土壤盐渍化的成因及迦百农生物 菌肥的应用效果J.土壤与肥料,2017,(9):66-67. 5 王艳玲.蔬菜大棚土壤恶化的原因与防治J.农业科技 通讯,2015,(9):262-263. 6 赵莉,罗建新,黄海龙.保护地土壤次生盐渍化的成因及 防治措施J.作物研究,2007,(5):547-549. 7 苏红.保护地土壤次生盐渍化形成原因、危害及防治措 施J.农业开发与装备,2015,(3):36. 8 陈实,杨秀春.石河子区域土壤盐渍化防治对策分析 J.中国农垦,2015,(3):37-38. 9 刘学芳,于振连.莘县保护地土壤次生盐渍化原因及防 治措施J.蔬菜,2015,(7):41-42. 10 张金锦,段增强.设施菜地土壤次生盐渍化的成因、危 害及其分类与分级标准的研究进展J.土壤,2011,43  (3):361-366. （上接213页）轻剪。对于进入衰老期的金红树体，要特别注意对枝 组实施更新复壮。对于生长势较弱的骨干枝，可按年 度有步骤的实施回缩更新，以利于促发新旺枝，恢复 树体的生长势；对于结果枝组的修剪，要掌握在1、 2年生枝饱满芽处进行短截，促生分枝，更新枝组。 3 金红苹果花果管理技术 对于金红苹果的花果管理，首先是保花保果技 术。保花保果主要采取人工授粉、花期喷0.3%硼砂 等关键技术，提高金红苹果的坐果率。其次是疏花疏 果。疏花疏果以人工操作为主，目的是实现树体的合 理负载，防止大小年的发生。疏花疏果的具体技术环 节是：金红苹果现蕾后疏花序、花蕾、花朵；进入坐 果后到生理落果前进行疏果。因树枝强弱合理留花果， 去劣存优。疏果的具体时间在落花后2025 d内完 成，每花序留23个果，每铸金红苹果的株产以控 制在3035 kg之间为宜。 4 金红苹果主要病虫害防治技术 4.1 落叶后期至开花前期病虫害防治技术 首先要清除枯枝落叶，并移出果园进行深埋、烧 毁；在冬剪时期，一并剪除树体上的病虫枝梢、病僵 果；果园土壤化冻后，将树盘浅翻1遍，刮除主干主 枝上的老粗翘皮、病瘤、病斑等，之后用腐必清、菌 毒清等药剂涂刷病疤；果树萌芽前喷5波美度石硫合 剂。刮除病斑和病瘤，并配以涂抹乙磷铝甲基硫菌 灵溶液；对于白粉病，可以喷布多菌灵、甲基硫菌灵 进行防治；对于绵蚜、瘤蚜，喷布毒死蜱、吡虫啉等 进行防治。 4.2 落花后期至果实膨大期病虫害防治技术 金红苹果落花后1020 d，当果园园地日平 均温度达15，雨后(降雨10 mm以上)喷施多菌 灵、代森锰锌等药剂，每15 d左右再喷1次，可防 止轮纹病和炭疽病的发生；当金红苹果树体的山楂叶 螨、苹果全爪螨平均1叶达45头时，喷布四螨嗪 等杀螨剂进行防治，效果极佳；在金红果园的桃小食 心虫越冬代幼虫出土盛期，在树干周围地面上喷施辛 硫磷乳油，当金红苹果树的卵果率达1%时进行树上 防治，全冠喷布马拉硫磷氰戊菊酯；采用波尔多 液(1 2 200)与其他内吸性杀菌剂交替使用的方法， 防治金红苹果果实轮纹病、炭疽病，每15 d左右喷  1次，可以达到理想的防治效果。  参考文献： 1 张连喜.金红苹果在内蒙乌盟地区J.北方园艺,1991,  (9):9-11. 2 韩殿元,李荣华.金红苹果在寒冷地区试栽初报J.北 方果树,1996,(4):22. 3 田林森,菅志武,姚红梅等.金红苹果栽培管理技术J. 内蒙古农业科技,2006,(3):38. 4 陈培民,王建民,张敏聪.无公害优质苹果生产技术操作 规程J.内蒙古农业科技,2003,(4):26-27,38.