近年来,设施蔬菜发展迅速,为最大限度地提高蔬菜种植效益,肥料农药用量大,茬口安排也相对紧密。大棚土壤因复种指数高、连作时间长,随着种植年限的增加,土壤的生物多样性逐渐遭到破坏,使土壤微生物菌群失衡,从而引发土壤板结、盐渍化等问题,导致根结线虫、死棵等土传病害逐年加重,尤其在“黄瓜村”“西红柿村”“茄子村”等单一种植的棚区,因土壤恶化而出现的“痛点”问题更为严重。随着“土十条”和《土壤污染防治法》等政策的颁布和实施,缓解土壤“痛点”问题以及土壤修复刻不容缓、势在必行。目前正值蔬菜歇茬闷棚期,对此我们从当前棚室土壤的“痛点”问题入手,通过对比传统和新型土壤调理剂的优缺点,指导菜农合理修复、养护士壤。
1.板结
土壤板结是指土壤耕作层缺乏有机质,结构不良,在某些外力作用下(如灌水、降雨、镇压等)结构遭破坏,干燥后受内聚力作用使土面变硬,最终不适于作物生长的现象。大棚土壤板结的原因主要有两点:一是土壤中有机质匮乏,腐殖质含量偏低,影响了微生物的活性,从而影响土壤团粒结构的形成,使得土壤尤其是表层板结变硬,浇水后黏,干后裂,土壤透气性非常差,气体交换不畅使土壤中二氧化碳积累,氧气不足,阻碍蔬菜根系的正常生长,蔬菜长势衰弱。从寿光市同兴土壤肥料测试与研究中心的检测资料来看,有机质含量不足的土壤明显存在着板结的情况。二是化学肥料过量施用。有些菜农认为化学肥料用得越多,产量就越高,因此不管是底肥还是追肥都过多的施用化学肥料,其实长期过量施用化学肥料会影响土壤团粒结构的形成,如肥料中过量的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,既浪费磷肥,又破坏土壤团粒结构;钾肥过量施入,能将形成土壤团粒结构的多价阳离子置换出来,土壤团粒结构的键桥被破坏了就不能正常形成了,必然致使土壤板结。
2.盐渍化
土壤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,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的现象或过程,也称盐碱化。
从土壤的表象来看,发生盐渍化的土壤最明显的特征是土壤表面呈现“红、白、绿”等颜色。“绿”即绿苔,多是由于在氮肥过量的情况下,某些藻类生物在湿润的土壤中过度繁殖所引发的。据了解,长绿苔的土壤一般盐分高于0.3%,土壤盐分越高,绿苔会越多,颜色也越深;此外绿苔喜湿,当棚内湿度过高,尤其是在刚刚冲肥过后,土壤湿润、养分充足时,绿苔会比较多,或者当连阴雨天多、光照不足时,也利于土壤滋生绿苔。“白”即白碱,是因为过量施用的化学肥料中钠、钙、镁等阳离子在土壤表面大量积聚,与氯离子、硫酸根、碳酸根等发生化合反应形成化合物后析出的结晶。“红”即红霜,一般是土壤中过量的磷和铁相互作用,形成氧化物或某种化合物,有的资料认为红霜也可能是某种藻类生物富集形成。总的来说,土壤出现“红、白、绿”等颜色可以看作是土壤盐渍化的一种指示,当土壤出现这些异常颜色时,说明土壤里的盐分已经很高了,会影响蔬菜的正常生长。
其实,土壤出现盐渍化对蔬菜的根系影响最大。例如,当土壤全盐含量过高,土壤盐溶液浓度过大时,根系不能正常吸收水分,植株表现为中午萎蔫,晚上恢复正常,严重时幼苗定植后根系发育不良或不发育,叶片边缘可能会表现出枯黄色斑痕或向外翻卷,呈伞状变脆等情况,导致植株难以成活。
3.酸碱失衡
大棚土壤的酸化问题主要是因为肥料使用不合理造成的。例如,施肥比例失调。高浓度的氮、磷、钾肥料投入过多,而钙、镁等中微量元素投入相对不足,造成土壤养分失调,土壤胶粒中的钙、镁等元素很容易被氢离子置换;再加上连年重茬种植以后导致土壤有机质含量降低,从而造成了土壤的缓冲能力下降。在缓冲能力低的土壤中稍微施用一些生理酸性肥料,就会引起土壤pH值的下降,进而表现酸化情况。此外,因棚室温湿度高,受雨水淋溶极少,随着栽培年限的增加,耕层土壤酸根离子积累越来越严重,土壤就会酸化。
大棚土壤出现碱化,原理与上述相同,但与人为的浇水、施肥关系密切。如棚室浇水频,特别是大水漫灌,使土壤的团粒结构遭到破坏,大孔隙减少,通透性变差,盐分不能渗透到土壤深层,水分蒸发后使盐分向表土积聚,逐渐造成土壤次生盐碱化。同时盲目大量施用化肥,忽视有机肥的施用,导致土壤有机质匮乏、透气性降低,土壤熟化慢、板结,加重了盐碱化的发生。
4.土传病害高发
土壤是一个非常复杂的生态环境,近年来,棚室蔬菜死棵、线虫等土传病害逐年加重,究其原因,除了难以改变的连作及复种模式外,与菜农不恰当的管理和用肥用药方式有很大关系。用肥不平衡,尤其是当土壤中的某种矿质元素剧增或酸碱失衡时,会引发相关的有害病原菌的滋生和活跃。如大量施用氮肥可刺激土传病菌中的镰刀菌、轮枝菌和丝核菌生长;或者用药方式不正确,有害病菌在土壤中的滋生和发展并不是显而易见的,只有当侵染作物根部并导致植株出现症状的时候才被发现。因此,菜农往往会加大用药量和用药次数,这样虽然抑制住了侵染根部的病原菌,却不能彻底将土壤中的病原菌清除干净,存活下来的有害病原菌对药剂的抗性越来越高,于是陷入了农药用量越来越大病虫害却来越来难防治的无限循环中;此外,不恰当的管理也是导致土传病害高发的一个原因,通常土传病害严重的棚室,菜农一般会通过歇茬期高温闷棚的方式杀灭有害菌和线虫,但是不能忽视的是,进行土壤处理后,在杀灭有害菌的同时,也将有益菌一同杀灭,若不能及时、连续补充有益微生物菌,土壤就处于一种“空白”状态。而在土壤中微生物大量消失时,没有及时补充有益菌,一旦病原菌先行传入,缺少了有益菌的抑制作用,病原菌会更快更猛烈地繁殖起来,从而导致土传病害多发,植株萎蔫、死棵的情况接连不断。
5.根结线虫难防治
根结线虫是一种高度专化型的杂食性植物病原线虫,可侵染茄果类、瓜类等多种蔬菜,一直以来都是令菜农最为头疼的问题。由于保护地蔬菜周年栽培,根结线虫在蔬菜上发生时的侵染循环与世代是相互重叠的,侵染力强的幼虫多在土层1~20厘米处活动,而这也正是根系分布的主要范围;当棚内温度25~30℃时,25天即可完成一个世代,在根结线虫基数大的棚室中,世代重叠现象更为明显。此外,随着冬季气候变暖,温室也是越来越暖和,于是冬季土壤温度就不会降得很低,线虫会活跃得比较早,甚至在保温性特别好的温室中,冬季线虫也继续保持旺盛的生命活动,不停止为害,这也是线虫难防难治的一个主要原因。
被根结线虫侵染后,植株地上部的表现也多种多样,如受侵染后,根系吸收、输送水分和养分的能力下降;合成内源激素的能力下降,从而表现出叶片变小,叶色变浅、变黄,似缺素症;落花落果,果实小、畸形多;植株生长缓慢、矮小瘦弱,中午萎蔫,早晚恢复;严重的全株枯死等多种症状。