我国设施土壤的问题及解决措施.doc

我国设施土壤的主要问题和解决措施1 我国设施土壤和设施农业的发展现状设施土壤是指玻璃温室、日光温室、塑料大棚等园艺设麓栽培土壤的总称。1和设施土壤联系最紧密的是设施农业，设施农业栽培的特点是采用人工措麓，即利用玻璃和塑料薄膜建立温室、大棚，改变局部生态环境。 从全国范围看。设施农业的发展分为三个高峰期：第一个高峰期出现在19741978年，主要,集中在东北和华北地区，由辽宁海城鞍山、山东寿光开始起步，全国大棚总面积约为10万亩左右；第二个高峰期出现在19581988年，设,施农业的发展已遍及全国。大棚总面积已超过200万亩，山东寿光达10多万亩，辽宁海城发展到4万多亩，安徽砀山也有2万多亩 ；第三个高峰期出现在1955年至今，随着农业结构调整力度的加大设施农业迅速发展，到1999年底。全国大棚面积已超过450万亩，跃居世界第一。 2 设施农业是我国农业增效、农民增收直接有效的途径。然而 ，因为缺乏科学合理的管理措施，设施土壤的可持续利用周期不长。当达到一定年限，生产上便会出现作物生长不良、 病害严重等一系列问题。其主要原因是设施土壤的问题。由于温室、大棚等栽培条件下的土壤缺少雨水淋洗，且温度、湿度、通气状况和水肥管理等均与露地栽培有较大差别，加之设施栽培又长期处于高集约化、高复种指数、高肥料施用量的生产状态下，其特殊的生态环境与不合理的水肥管理措施导致了土壤次生盐渍化、土壤酸化、设施土壤板结等诸多生产问题的产生。2 设施土壤存在的主要问题及原因2.1 设施土壤次生盐渍化由于化肥使用量过高、缺少雨水淋溶、水分运行方式等原因，土壤终年处于积盐过程，次生盐化发生早且盐害严重。据报道，玻璃和塑料温室耕层土壤(0-25 cm)盐分分别为露地的11.8倍和4倍；硝酸根含量则更高，分别为露地的16.5倍和5.9倍，一般种植2-3年即出现盐害。硝酸根是温室土壤盐渍化过程中增加最多的组分，其含量与盐分含量呈正相关，这是因为氮肥施用过多所造成。表明硝酸根的积累是引起土壤次生盐化的原因之一，也是造成设施蔬菜生理障碍的主要土壤因子。此类设施土壤缺乏排水洗盐条件，硝酸盐积聚迅速，通常35年后严重影响蔬菜产量和品质。对于塑料大棚和日光温室等季节性揭棚设施，土壤受到雨水淋洗，积盐程度比全年性覆盖的设施轻。随着大棚使用年限的延长，耕层(0 - 20 em)土壤的全盐含量在不断增加，表层聚积趋势明显，如不同棚龄大棚0 - 20 cm土层的可溶性盐分离子的含量，露地（10年老菜地）与3、6、10年大棚分别为1.04 g/kg与2.27、2.67、3.32 g/kg。土壤盐类累积，会造成土壤溶液浓度增加，使土壤渗透势加大，作物根系的吸水吸肥能力减弱，植物生长发育不良。土壤溶液盐浓度过高，还会造成元素之间的拮抗作用，进而影响到作物对某些元素的吸收。大棚内土壤水分在耕层内的运行方向，除灌水后一天左右的时间外，都是向着地表的方向。水是由下向上运动，这种特殊的运行方式是土壤盐分不断积累，导致土壤次生盐渍化。2.1.1解决设施土壤盐碱化的措施（1）合理施肥 防止设施土壤次生盐渍化最有效的措施是根据前茬残留硝态氮量来确定氮肥施用量。多施有机肥可降低土壤E C值、减轻盐类危害。施用半腐熟有机肥，半腐熟有机肥的分解，将消耗耕层和表土盐分中的氮源，吸收部分盐分和阻断部分毛昔水流，抑制盐分积聚的作用。从而降低土壤溶液盐分浓度。（2）用地膜等覆盖物能够保持土壤水分下层土壤带有可溶性盐分的水分，经毛细管作用上升，除供作物生育需要外 ，多余的水分凝结在地膜上，形成水滴，积累到一定程度再由上而下洗刷表土盐分。从而减轻土壤盐碱化。 （3）生物除盐法。选种耐盐蔬菜也是重要措施。一些蔬菜的耐盐度次序为：茎椰菜、花菜、结球生菜、番茄茄子、芹菜甜椒 黄瓜。应根据温室盐害程度不同选种不同蔬菜。利用洗涤农作物除盐，除盐效果最好的是玉米，利用保护地休阿期种植玉米、芦粟等禾本科作物，排盐效果很好。（4）应用硝化抑制剂也是一个不错的办法。改进灌溉技术，以水化盐；利用秋季降水淋洗；套作；排土客土以及辣耕对于防止盐丹积累都有一定效果。深耕，把积聚在土壤表层的盐类与下层土混合，盐类浓度被稀释。工程除盐法等。32.2 设施土壤酸化2.1.1土壤酸化现状蔬菜大棚由于种植经济效益高，可以反季节栽培，近年来在蔬菜种植区面积大量发展，对我国的蔬菜供应及出口做出了很大贡献。但是，几年过后，温室和大棚种植总会出现僵苗、死苗、叶片焦枯、落花落果、果实畸形等症状，土面则表现泛白拟似盐霜，土面泛红，土面泛绿。土壤板结坚硬，通透性差，我们知道，大多数蔬菜，适宜在PH值5.5到7.5的土壤中生长，土壤含盐量在0.1%以下较宜。如果PH值小于5.5，棚室中的土壤就开始酸化了。例如江苏南部的蔬菜大棚，棚内土壤PH值常常在5.5以下，部分大棚菜田土壤PH值低至4.32，已极度酸化。上海地区大棚蔬菜土壤的盐分高达0.49-0.93%，更甚者大棚芦笋的土壤含盐量则达2.21%芦笋不长，整株死亡。2.1.2土壤酸化的鉴别我们怎样鉴别土壤酸化呢？使用土壤检测仪器检测比较准确。检测时按照仪器要求的取样方法在棚内取土样。然后将土样晒干，捻碎，筛细。将晒干、捻碎、筛细的土样放入容器中，倒入蒸馏水，充分混合，将混合好的溶液放入仪器中，仪器便将检测结果打印出来。不用检测仪，我们可以用pH试纸来检测。检测时，按前述的方法制备混合液，将pH试纸放入杯中沾湿，与色板对比。我们知道，大多数蔬菜，适宜在pH值5.5-7.5的土壤中生长。如果pH值小于5.5，我们就认为棚室中的土壤开始酸化了。土壤酸化，最简单的方法是直观鉴别。在酸性的土壤上，容易滋生真菌，作物生长发育不良，青枯病和黄萎病的发病率增多，使作物的产量和品质下降。或从种植到收获的全生育期，都有死苗现象，同时土壤板结，我们也可以判定，土壤开始酸化了。2.1.3土壤酸化的原因 由于土壤酸化的基本原因是氢离子的形成，而土壤中氢离子来源于不同途径，再加上设施土壤又具有高温高湿、高蒸发、高复种指数、肥料施用量大、无雨水淋洗等特点，因此设施土壤的酸化原因也不尽相同。主要表现在以下几方面： 1.高温高湿的条件下使有机质分解的更快，产生更多的有机酸和腐殖酸。有机质分解迅速，含量下降，土壤缓冲能力降低，土壤酸化问题加重。2.在高复种指数条件下，倒茬作物单一，为了保证作物的产量和质量，增加肥料施用量已成为设施栽培的重要措施之一，但是雨水淋溶作用小，随着栽培年限的增加，导致土壤有机质含量下降，缓冲能力降低，耕层土壤酸性离子的积累严重导致了土壤酸化。还有偏施或过量施用生理酸性肥料也成为设施土壤酸化的另一原因。 3.高蒸发和无雨水淋洗使设施土壤养分易于在土壤表层积累，造成设施土壤表层酸化更为严重。 4.为了提高大棚作物的产量，施用高浓度氮、磷、钾三元复合肥，而钙、镁等中量元素投入相对不足，造成土壤养分失调，从而过多的移走土壤中的碱基离子，如钙离子、镁离子、钾离子等，导致了土壤中的钾和中微量元素消耗过度，使土壤向酸化方向发展。 5.高浓度氮、磷、钾三元复合肥的投入比例过大，使土壤胶粒中的钙、镁等碱基元素很容易被氢离子取代。 2.1.4土壤酸化的危害 1.土壤酸化滋生真菌，根际病害增加，且控制困难，尤其是十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。 2.土壤结构被破坏，土壤板结，物理性变差，抗逆能力下降，蔬菜抵御旱、涝自然灾害的能力减弱。 3.H+增多，影响作物对其他阳离子的吸收。 4.土壤酸化将会加剧土壤营养元素K、ca、Mg等的盐基离子的淋溶，磷素的固定，也加剧了土壤中铝、锰等有毒元素的释放。此外，土壤酸化除因pH值过低直接危害作物外，还会导致铝、锰、氢对植物的危害和土壤中营养元素P、Mo、Ca、Mg、Fe的缺乏，从而使作物减产。另外，土壤酸化还会抑制土壤中硝化细菌的活动，容易发生二氧化氮的危害。5. 在酸性条件下，铝、锰的溶解度增大、有效性提高，对蔬菜产生毒害作用。6. 酸性条件下，土壤中的氢离子增多，对蔬菜吸收其它阳离子产生拮抗作用。2.1.5土壤酸化的改良措施4 1.正确选择肥料：少施含氯化肥，过磷酸钙等生理酸性肥料，而选择施用碱性或生理碱性肥料，如草木灰、钙镁磷肥等。 2.避免施用未腐熟的有机肥，同时严格控制N肥用量。 3.进行土壤消毒，对酸化严重的保护地土壤，大棚翻耕时，每亩每次撒施生石灰2030kg，春秋两季撒于土壤耕层，调节土壤PH值。 4.使用商品改良剂。每亩用EM原露浇入根际周围，每年处理2次，连续2年以上，可逐渐平衡土壤PH值，提高土壤肥力。 5.施入阿维菌素有机肥改良土壤金龟二代施人土壤，可中和酸性，提高土壤pH值，直接改变土壤的酸化状况，并且能为蔬菜补充大量的钙、硅、镁及其他微量元素。 6.配方施用化肥蔬菜对氮、磷、钾的吸收比例一般为1：0.3：1.03，而当前蔬菜生产投入的氮、磷、钾比例为1：1.09：0.54，磷过多而氮钾少，所以应提倡使用氮、磷、钾之比为两头高中间低的复肥品种，特别注重钾的投入，以及中微量元素投入，大力推广有机无机复合肥，使养分协调，抑制土壤的酸化倾向。7.增施阿维菌素有机肥，不仅可增加大棚土壤有机质的含量.提高土壤对酸化的缓冲能力，使土壤PH值升高，而且，在大棚中有机物料分解利用率高，增加了土壤有效养分，改善土壤结构，并能促进土壤有益微生物的发展，抑制蔬菜病害的发生。52.2设施土壤板结土壤板结是土壤表层在降雨或灌水等外因作用下结构破坏、土料分散，而干燥后受内聚力作用的现象。由于大量施用化肥，忽视有机肥的施用，有机质匮乏，土壤结构退化，透气性降低，需氧性的微生物活性下降，土壤熟化慢，造成土壤板结、蔬菜根系发育不良，影响蔬菜生长。6造成土壤板结的主要因素是土壤团粒结构的改变，土壤团粒结构是由若干土壤单粒粘结在一起形成为团聚体的一种土壤结构，是带负电的土壤粘粒及有机质通过带正电的多价阳离子联接而成的。在土壤团粒结构下，能够疏通空气，从而疏松土壤，提高地温，同时有利于土壤微生物的活动，促进有机物质的分解，增加土壤养分供应能力，改善营养条件。土壤有机质的含量是土壤团粒结构和肥力的一个重要指标，同时土壤有机质是土壤团粒结构的重要组成部分，因而土壤有机质的降低，会致使土壤板结。 土壤板结的情况下，通气性变差，植物根部细胞有氧呼吸作用减弱,导致植物根部因呼吸作的能量减少。而土壤中得的矿质元素多以离子形式存在的，吸收时多以主动运输方式，要耗细胞代谢产生的能量。当呼吸减弱，能量供应不足，导致对矿质元素的吸收受阻，不利于植物生长。并且土壤板结不利于土壤中离子物质的扩散，导致施肥后土壤中得元素分布不均匀，同样不利于植物对矿质元素的吸收。形成土壤板结的原因是多方面的，主要的大概有七个：农田土壤质地太粘，有机肥不足及秸秆还田量减少，塑料制品过多，长期单一地施用化肥，镇压、翻耕等农耕措施，部分地方地下水和工业废水及有毒物质含量高，暴雨水土流失后造成土壤板结。（7）治理土壤板结要具体分析其形成的原因，采取不同的措施。如果是由于土壤质地太黏而造成的，可以向土中掺沙，增施有机肥，改变土壤过的物理性状。单纯是因为有机肥不足造成的就可以向土中增施有机肥，但是也得适量不可过多施用。农作物秸秆是重要的有机肥源，秸秆根茬还田是增肥地力的有效措施之一。秸秆根茬粉碎还田是提高土壤有机质含量和养分，增加了土壤的团粒结构，增加了孔隙度，调整了土壤坚实度，降低了土壤容重，协调了水、肥、气、热状况，提高蓄水保墒性能。为土壤微生物活动创造了良好环境，有利于有机质分解、软化。因而要采用秸秆还田技术。在过去的设施土壤作物种植中大量采用地膜覆盖和营养袋育苗栽培技术，这些塑料制品的过多使用，用后又没有彻底清除塑料胶状物大量残留在土壤中，破坏了土壤结构致使土壤板结。因而在治理土壤板结时要减少或杜绝塑料制品的使用，使用了也要彻底清除，不可滞留土中。土壤施用农家肥严重不足