設施栽培中環(huán)境的特點及其調控技術.doc

設施內土壤生態(tài)環(huán)境特點及調控陳玉洲西南大學園林園藝學院 112013325040838摘要：設施栽培是在露地不適于作物生長的情況下，利用溫室、大棚等設施，人為地創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件來進行作物栽培的一種方式。了解設施內的環(huán)境特點，并掌握其人工調控方法，對促進設施園藝作物的優(yōu)質高產高效栽培，具有重要的意義。設施生產由于本身存在的特點：周年栽培茬次多、輪作困難等，而造成了土壤環(huán)境惡化，使土壤中鹽離子濃度升高，致使蔬菜的產量降低，品質變劣，病蟲害加劇，究其原因，有多方面，但主要來自于設施內的土壤1。本文主要根據分析現在設施土壤生態(tài)環(huán)境特點，逐步找出解決措施，用科學的方法合理利用設施土壤在農業(yè)方面的優(yōu)勢和作用，促進設施農業(yè)增產增收。關鍵字：設施栽培；環(huán)境特點；土壤；調控The characteristics and regulation of greenhouse soil environmentChen YuzhouColleague of Horticulture and Landscape Architecture, Southwest University 112013325040838Abstract: Protected cultivation is a way creating suitable environment for crop artificially with the help of the greenhouse and other facilities when the conditions are not suitable for crop growths in the field. To understand theenvironmentin the protected facilities and theartificial regulation method is essential to promote theestablishmentof good quality and high yielding cultivationof horticultural crops. Protected facilities have some disadvantages, such as anniversary stubble cultivation , difficulty of crop rotation and so on. It can result in soil environment degradation , increasingsoilsalt ionconcentration, decreasing vegetable yield and quality, increasing pests and diseases. The main reason is that the degradation of soil. In this paper, according to analysis now facilities in agriculture soil development environment feature of soil, and gradually find solutions, use the method of science reasonable use facilities soil in agriculture advantage and function, and promote the agricultural production facilities and incomes.Key words: Protected cultivation ; Environment feature ; Soil ; Regulation引言設施栽培的是是是農業(yè)的一個重要組成部分，其特點是在用人工采收，改變局部生態(tài)環(huán)境，充分利用光能、熱能栽種水果蔬菜。土壤是作物賴以生存的基礎，作物生長發(fā)育所需要的養(yǎng)分和水分，都需從土壤中獲得，所以溫室內的土壤營養(yǎng)狀況直接關系作物的產量和品質，是十分重要的環(huán)境條件。隨著設施栽培面積的迅速擴大及栽培年限的增加，設施土壤出現許多新的特點2。由于設施栽培土壤特殊的覆蓋結構，為植物生長創(chuàng)造了一個溫濕度較高的環(huán)境，設施土壤地表長期覆蓋栽培和高度集約經營，保護設施改變了土壤自然條件下的水熱平衡，其溫度、光照、通氣條件和水費管理條件均不同于一般大田，再加上連作，設施內不能引入大型機械設備進行深翻、少翻、免耕法的措施不到位，使其內部的微生態(tài)環(huán)境具有顯著地特征，形成特殊的土壤生態(tài)環(huán)境。因而與露地土壤相比，溫室土壤易產生土壤鹽漬化、酸化及連作障礙，影響溫室作物的生長發(fā)育3。1 設施內土壤生態(tài)環(huán)境特點1.1土壤鹽漬化1.1.1土壤鹽漬化的原因41、園藝設施的半封閉條件減弱了土壤水分的淋洗，導致土壤中鹽分無法及時下滲散失。 2、過量施肥增加了土壤鹽分含量?；手型瑯雍写罅葵}類物質，過量施肥，使鹽分不斷累積，氮肥用量大是主要影響因素5。 3、地下水位高和灌溉水質差。地下高水位，使表層鹽分無法下滲，不斷在地表堆積；較差的水質中同樣含有較高的鹽分，且污染物使土壤板結，不利于鹽分的下滲。 1.1.2土壤鹽漬化對設施土壤的影響土壤鹽漬化是設施栽培種的一種十分普遍現象，其危害極大，不僅會直接影響作物根系的生長，而且通過影響水分、礦質元素的吸收、干擾植物體內正常生理代謝而間接地影響作物生長發(fā)育。1、對其物理性質的影響：使土壤的結構性被改變，水穩(wěn)性團粒結構的數量增加，土壤毛管空隙增多，土壤持水性增強，水分不易下滲流失；但土壤非活性孔隙比例相對降低，耕作層變淺，土壤板結嚴重，通氣透水性變差。2、對其化學性質的影響：a.使土壤酸化，影響作物的成活和生長 b.使土壤養(yǎng)分失衡，部分營養(yǎng)物質無法被作物吸收 c.影響土壤微生物的生長環(huán)境，從而導致其活性降低，微生物群落減少1.2土壤酸化由于化學肥料的大量施用，特別是氮肥的大量施用，使得土壤酸度增加。因為，氮肥在土壤中分解后產生硝酸留在土壤中，在缺乏淋洗條件的情況下，這些硝酸積累導致土壤酸化，降低土壤的pH6。1.2.1 土壤酸化的原因 由于土壤酸化的基本原因是氫離子的形成，而土壤中氫離子來源于不同途徑，再加上設施土壤又具有高溫高濕、高蒸發(fā)及無雨水淋洗、高復種指數、肥料施用量大等特點，因此設施土壤的酸化原因也不盡相同。主要表現在以下幾方面：1、高溫高濕的條件下使有機質分解的更快，產生更多的有機酸和腐殖酸。有機質分解迅速，含量下降，土壤緩沖能力降低，土壤酸化問題加重。2、高蒸發(fā)和無雨水淋洗使設施土壤養(yǎng)分易于在土壤表層積累，造成設施土壤表層酸化更為嚴重。3、在高復種指數條件下，倒茬作物單一，為了保證作物的產量和質量，增加肥料施用量已成為設施栽培的重要措施之一，但是雨水淋溶作用小，隨著栽培年限的增加，導致土壤有機質含量下降，緩沖能力降低，耕層土壤酸性離子的積累嚴重導致了土壤酸化。4、為了提高大棚作物的產量，施用高濃度氮、磷、鉀三元復合肥，而鈣、鎂等中量元素投入相對不足，造成土壤養(yǎng)分失調，從而過多的移走土壤中的堿基離子，如鈣離子、鎂離子、鉀離子等，導致了土壤中的鉀和中微量元素消耗過度，使土壤向酸化方向發(fā)展。1.2.2 土壤酸化的危害1、土壤酸化滋生真菌，根際病害增加，且控制困難，尤其是十字花科的根腫病和茄果類蔬菜的青枯病、黃萎病增多。2、土壤結構被破壞，土壤板結，物理性變差，抗逆能力下降，蔬菜抵御旱、澇自然災害的能力減弱。3、H+增多，影響作物對其他陽離子的吸收。土壤酸化將會加劇土壤營養(yǎng)元素K、Ca、Mg等的鹽基離子的淋溶，磷素的固定，也加劇了土壤中鋁、錳等有毒元素的釋放。1.3 土壤板結1.3.1土壤板結的原因形成土壤板結的原因是多方面的，主要的大概有七個：農田土壤質地太粘，有機肥不足及秸稈還田量減少，塑料制品過多，長期單一地施用化肥，鎮(zhèn)壓、翻耕等農耕措施，部分地方地下水和工業(yè)廢水及有毒物質含量高，暴雨水土流失后造成土壤板結7。造成土壤板結的主要因素是土壤團粒結構的改變，在土壤團粒結構下，能夠疏通空氣，從而疏松土壤，提高地溫，同時有利于土壤微生物的活動，促進有機物質的分解，增加土壤養(yǎng)分供應能力，改善營養(yǎng)條件。土壤有機質的含量是土壤團粒結構和肥力的一個重要指標，同時土壤有機質是土壤團粒結構的重要組成部分，因而土壤有機質的降低，會致使土壤板結。1.3.2 土壤板結的危害土壤板結的情況下，通氣性變差，植物根部細胞有氧呼吸作用減弱,導致植物根部因呼吸作的能量減少。而土壤中得的礦質元素多以離子形式存在的，吸收時多以主動運輸方式，要耗細胞代謝產生的能量。當呼吸減弱，能量供應不足，導致對礦質元素的吸收受阻，不利于植物生長。并且土壤板結不利于土壤中離子物質的擴散，導致施肥后土壤中得元素分布不均勻，同樣不利于植物對礦質元素的吸收。1.4 連作障礙溫室、塑料大棚連年種植同一種作物或采用同一種種植模式稱為連作。設施中連作障礙是一個普遍存在的問題。這種連作障礙主要包括以下幾個方面：第一，病蟲害嚴重。設施連作后，由于其土壤理化性質的變化以及設施溫濕度的特點，一些有益微生物的生長受到抑制，而一些有害微生物則迅速得到繁殖，土壤微生物的自然平衡遭到破壞，這樣不僅導致肥料分解過程的障礙，而且病害加劇；第二，根系生長過程中分泌的有毒物質得到積累，并進而影響作物的正常生長。第三，由于作物對土壤養(yǎng)分吸收的選擇性，土壤中礦質元素的平衡狀態(tài)遭到破壞，容易出現缺素癥狀，影響產量和品質。2. 溫室土壤環(huán)境的調控措施了解這些特點后，就可以針對不同特點采取相應的治理措施。據調查，現在農民對土壤的治理并沒有放到一個正確的位置上，只是停留在打藥、用化肥基礎上，沒有針對設施內特殊的環(huán)境對土壤進行特殊處理，沒有采取恢復土壤生命力的有效措施8。因此有必要在此簡單介紹一下。2.1土壤鹽漬化調控措施42.1.1平衡施肥減少土壤中的鹽分積累，堅持多年施用有機肥，增加土壤中有機質含量，增強微生物活力，根據所種作物，施用微量元素肥料，根據實際情況，結合施用二氧化碳氣肥。2.1.2 合理灌溉降低土壤水分蒸發(fā)；適當灌水排鹽。2.1.3 施用秸稈，降低土壤鹽分含量。施入土壤后，在被微生物分解過程中，能夠同化土壤中的氮素，有效地降低土壤可溶鹽濃度，達到改良土壤的目的。2.1.4 加強管理。設施土壤要隔2-3年深翻1次，深度30-40 cm，增加有效活土層，擴散鹽類，增強土壤通氣性和保水保肥能力；2.2土壤酸化的改良措施62.2.1灌水淋鹽 由于設施土壤酸化大部分是由土壤鹽堿化引起的，所以采取注水的方式，先灌后排，把土壤的鹽分洗掉一部分，因為鹽分是隨水來的，那么他自然也會隨水分去；值得注意的是，采取的淋鹽方式，而不是給土壤澆水，所以灌入的水一定要多才有效果，不然會適得其反。2.2.2挖溝排水 土壤鹽分主要是通過地下水位上升和土壤毛管把鹽分帶到土壤表面，所以可以采取降低地下水位的方式減少鹽分在土壤表面的積累，那就是在大棚或溫室周圍挖一條較深的溝渠，讓土壤中的水從溝渠中排走，同時讓地下水位得到了降低，減少了水分把鹽分帶到土壤表面的機會，土壤鹽分就會大大降低。 2.2.3減少大棚覆蓋時間 設施土壤之所以比室外土壤更容易酸化，很大部分原因就是沒有得到雨水的淋刷，沒有雨水的淋刷，鹽分就會隨著土壤毛管向土表積聚，導致土壤鹽分增加，從而形成土壤酸化，較好的方式就是在下雨天可以將大棚去掉，讓土壤多接受雨水的淋刷，對土壤鹽分的降低有好處，同時就會降低酸度。2.2.4去掉表層土 土壤酸化主要集中在表層土，所以可以將表面積鹽的土壤排除掉，最好效果排除10cm左右的土壤，酸化較嚴重的可以增加到20cm，然后移至新的良好的土壤就能很好的解決土壤酸化問題。2.2.5合理施肥 由于化肥和有機肥中都含有大量的有機酸，所以不恰當的施肥也會導致土壤酸化加劇，對肥料根據土壤肥性進行科學配比，達到最佳利用效果，對減少土壤酸化有積極效果。2.3土壤板結的改良措施治理土壤板結要具體分析其形成的原因，采取不同的措施。如果是由于土壤質地太黏而造成的，可以向土中摻沙，增施有機肥，改變土壤過的物理性狀7。因為有機肥不足造成的就可以向土中增施有機肥，但是也得適量不可過多施用。農作物秸稈是重要的有機肥源，秸稈根茬還田是增肥地力的有效措施之一9。秸稈根茬粉碎還田是提高土壤有機質含量和養(yǎng)分，增加了土壤的團粒結構，增加了孔隙度，調整了土壤堅實度，降低了土壤容重，協調了水、肥、氣、熱狀況，提高蓄水保墑性能。為土壤微生物活動創(chuàng)造了良好環(huán)境，有利于有機質分解、軟化。因而要采用秸稈還田技術。設施栽培與大田栽培條件不同，秸稈還田比較困難，應采取多途徑實現秸稈間接還田。在治理的過程中推廣測土配方施肥技術：根據土壤化驗依據，采用有機與無機肥結合，增施有機肥，合理施用化肥，補施微量元素肥料，這樣化肥施入土壤不僅不會板結土壤，而且會增加有機質含量，改善土壤結構，在增加肥力的同時增加透水透氣性，進一步提高土壤質量，能避免板結的發(fā)生。在土壤耕作上要注意適度深耕，深耕不超過三十公分。要根據土壤情況和作物種類確定深耕10。2.4 連作障礙的調控措施2.4.1實行輪作換茬種植對于病毒源和傳染病已造成嚴重為害的菜地，要對這些病害采取回避措施，定期實行輪作換茬，改變這部分病蟲的生活環(huán)境，從而使他們失去寄主，斷絕了它們的營養(yǎng)源，達到減輕或消滅病蟲害的目的。2.4.2土壤改良1、換土，加一部分養(yǎng)分含量豐富的新土，降低土壤鹽類濃度。2、深翻改土，深翻3060cm改進土壤理化性狀。3、灌水洗鹽，在休閑季節(jié)進行灌水洗鹽，并及時排除含鹽水分。2.4.3重施腐熟有機肥有機肥不僅能增加土壤的有機質及微量元素的含量，還能改善土壤結構，增加保肥、保水、供肥、透氣、調溫等功能。因此在大棚蔬菜的施肥中要增加有機肥的施用量。2.4.4增施微量元素有機肥料連作易造成土壤中微量元素的偏耗，因此在施肥時，除應按照作物需肥規(guī)律施用氮磷鉀復合肥外，還要注意補充微量元素，試驗證明西瓜、黃瓜、西紅柿使用微量元素肥料，防病、增產效果十分明顯11。2.4.5用良種及嫁接技術選用抗病、優(yōu)質、高產的有機蔬菜品種，是提高抗病能力的前提，也是防治土傳病害最為經濟有效的措施。選擇高抗根結線蟲的品種和根部健壯的品種作為嫁接砧木，也是比較有效