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【摘 要】大棚种植作物随种植年限增加,土壤的肥力包括有机质、酸碱度、生物活性等理化和生物性质与露天菜地和大田相比均发生了明显变化。而为了不影响土壤的肥力可以从种植方式和种植年限上采取措施保证土壤肥力不下降。本研究通过对现在大棚土壤的质量进行调查和研究,从种植方式和种植年限两方面提出了改善土壤肥力的措施。
【关键词】大棚土壤肥力;种植方式;种植年限
随着大棚中的日渐普遍及相关技术的进步,现代农业学方面对改善大棚土壤的肥力方面进行了一定的研究。一般情况下,如果不采取一定的措施,土壤的肥力会随着种植时间的增长而日渐下降,因此,在很多地方如:种植方式和种植年限等方面可以有一些改进措施从而能大大改善土壤的肥力,使大棚作物的产量大大提高。
1.大棚土壤的现状
1.1大棚土壤的物理性状
大棚土壤孔隙度在3年棚龄大棚中为最高,其余均小于露地,变化在36%-40%之间。土壤容重方面,变化在1.58-1.67克每立方厘米之间,这也说明土壤存在着板结现象。这可能与化肥大量施用引起的土壤板结有关。从适宜作物生长发育的土壤孔性指标来看,大棚土壤通气孔隙减少,容重增加,影响了蔬菜生长发育,这与大棚灌水多采取沟灌方式有关。据调查,在大庆市和哈尔滨市的研究发现,与露天大田相比,棚内土壤的耕作层厚度减少了5-15m,容重降低0.07-0.10克每立方厘米,总孔隙度增加了1.3%-5.9%,他们认为大棚土壤的耕作层结构性好,持水性强,有益于蔬菜的生长,但耕作层浅,通气透水性差则是限制产量的障碍因子。在棚龄为3年的大棚中由于精耕细作,深翻土地,土壤通气性好,蕃茄产量一直很高,可见良好的耕作习惯在一定程度上也能减少大棚土壤的板结问题。
1.2大棚土壤的化学性状
土壤有机质在不同棚龄的大棚土壤中变化很大,土壤有机质含量除1年的棚外都大于露地,土壤中的有机质含量有增加的趋势;全氮含量在0-40cm土层均高于露地。土壤全氮含量随棚龄呈现出增加趋势。且3年的大棚全氮含量最高;土壤的碱解氮含量在棚龄大的棚中的含量还是很高的,3年,5年,7年的大棚中的碱解氮含量是很高,这主要是因为土壤的有机质和全氮含量比较高。20-40厘米的碱解氮含量要小于0-20厘米的碱解氮含量;随着棚龄的增加土壤全钾含量增加明显,且均高于露地,在20-40厘米的全钾含量小于在0-20厘米的全钾含量。
1.3大棚土壤的酶活力
土壤酶是土壤新陈代谢的重要因素,也是土壤代谢作用强度的标志。参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环,它同微生物一起推动着物质转化,催化土壤中复杂的有机物质转化为简单的无机化合物,供植物再利用。过氧化氢酶广泛存在于土壤中和生物体内,土壤过氧化氢酶促进过氧化氢的分解,能有效地防止土壤及生物体在新陈代谢过程中产生的过氧化氢对其毒害,因此过氧化氧酶活性关系到土壤的解毒能力;脲酶能水解尿素生成氨,其活性影响着土壤N素代谢状况,脲酶能促进土壤中含氮有机物尿素分子酰胺态键的水解,生成的氨是植物氮素营养来源之一,土壤有效氮与脲酶活性有关。脲酶活性低,会造成尿素淋失,但脲酶活性太高,尿素分解太快,则会引起氨的挥发损失,因此大棚土壤应合理施用氮肥,控制脲酶活性,减少氮素损失和对环境的影响;磷酸酶能促进各种有机磷化合物的分解,为植物提供有效磷。
2.种植方式与土壤肥力的关系
2.1种植方式对土壤肥力的影响
大棚种植方式对土壤中大多数重金属元素的含量影响很小,但会增加个别酸敏感元素(Zn)的流失,但是蔬菜中重金属总量的影响较大。另一方面,虽然大棚种植方式对蔬菜中重金属的影响因蔬菜品种不同,存在部分差异,但是总体趋势一致。大棚种植方式会明显增加黄瓜、番茄等植株对Zn、Mn、Cd的吸收,且三个元素在黄瓜植株内受种植方式影响最大的部位均为根部;而它们在番茄植株中含量受种植方式影响最大的部位分别为茎、果实和叶子,大棚内土壤的酸化,促进了蔬菜对它们的吸收。在对黄瓜、番茄试验中发现,大棚蔬菜的重金属风险以根菜类、茎菜类和叶菜类蔬菜为高,果实类蔬菜的风险较小。总之,大棚种植方式对不同重金属安全风险存在差异,应该具体讨论。例如,对于靠近公路的菜地,可以选择采用大棚种植方式,避免Pb污染;对于Zn、Mn、Cd含量较高的菜地,大棚种植方式会增加蔬菜重金属污染的风险;另外,Zn、Mn 对于蔬菜和人类是必需元素,在Zn、Mn偏低的菜地,可以选择大棚种植方式促进蔬菜对它们的吸收和富集。
2.2针对种植方式的建议
鉴于种植方式对土壤肥力的影响,在种植方式上建议:由于种植和采样天气方面的原因,大棚种植和露地种植的采样时间不同,环境和生长期的差异会在一定程度影响大棚内外重金属迁移和富集的可比性下降,建议最好在相同生长天数采样;对于某些含量特别低的形态,仪器的灵敏度也可能达不到分析要求,如Pb和Cd的乙醇提取态、残渣态含量都已经接近石墨炉原子吸收仪的检测限,误差较大,应选择精密度更高的仪器;蔬菜植株各部位中的Mn、Cd的盐酸提取态含量占到了总量的90%以上,两步形态区分的意义难以凸显,因此对于植物中Mn和Cd元素的形态分析方法有待完善。
3.种植年限与土壤肥力的关系
3.1种植年限对土壤肥力的影响
大棚土壤盐分含量较低,但随着种植时间的延长大棚土壤盐分含量也在发生变化,1一7年大棚土壤盐分含量有增加的趋势,7年大棚土壤盐分己达到最高峰0.99g,虽然对作物没有表现出障碍,但表明土壤盐分对作物有潜在的威脅。大棚土壤中5042一含量随种植时间延长而降低,主要与菜农施肥有关,菜农在大棚菜地喜欢施磷酸二氢钱,而农田喜欢施普钙,大棚土壤中Cl一含量随种植时间延长而增加,主要因为大棚菜地施粪尿肥量远大于农田,另外一部分菜农喜欢施KCI肥,造成大棚土壤Cl一含量高"
3.2对种植年限的建议
增施有机肥,因为腐熟的堆肥或厩肥在土壤中,经过土壤物理化学微生物的作用,形成一种有机胶体腐殖质,它能活化疏松土壤,促进土壤团粒结构形成,增强土壤通透性和保水保肥蓄热能力,缓解土壤盐化和酸化,促进蔬菜根系发育,提高其抗病、抗逆能力;水早合理轮作,改善土壤环境可在冬春季种蔬菜,夏秋季种水稻,在蔬菜基地或水早轮作确有困难的地方,要争取每隔2~3年水旱轮作一次,并建议采用水稻免耕直播技术,可以不拆棚,减少劳力;轮作换茬,调整蔬菜栽培环境,轮作换茬如瓜类与葱类轮作,可减少病虫害发生,减轻毒素的毒害作用,而且葱蒜可大量吸收瓜类吸收量小的肥料元素,充分利用肥力。
4.结语
土壤肥力对于大棚作物最终的收获关系巨大,要对如何提高大棚土壤肥力的措施充分重视。在种植方式和种植年限上对土壤肥力问题进行充分的改善和提高,保证大棚产物的质量和产量。 [科]
【参考文献】
[1]焦坤,李德成.蔬菜大棚条件下土壤性质及环境条件的变化.土壤,2003.
[2]张昌爱,毕军,夏光利等.大棚土壤的理化状况和微生物状况.安徽农业科学,2002.
【关键词】大棚土壤肥力;种植方式;种植年限
随着大棚中的日渐普遍及相关技术的进步,现代农业学方面对改善大棚土壤的肥力方面进行了一定的研究。一般情况下,如果不采取一定的措施,土壤的肥力会随着种植时间的增长而日渐下降,因此,在很多地方如:种植方式和种植年限等方面可以有一些改进措施从而能大大改善土壤的肥力,使大棚作物的产量大大提高。
1.大棚土壤的现状
1.1大棚土壤的物理性状
大棚土壤孔隙度在3年棚龄大棚中为最高,其余均小于露地,变化在36%-40%之间。土壤容重方面,变化在1.58-1.67克每立方厘米之间,这也说明土壤存在着板结现象。这可能与化肥大量施用引起的土壤板结有关。从适宜作物生长发育的土壤孔性指标来看,大棚土壤通气孔隙减少,容重增加,影响了蔬菜生长发育,这与大棚灌水多采取沟灌方式有关。据调查,在大庆市和哈尔滨市的研究发现,与露天大田相比,棚内土壤的耕作层厚度减少了5-15m,容重降低0.07-0.10克每立方厘米,总孔隙度增加了1.3%-5.9%,他们认为大棚土壤的耕作层结构性好,持水性强,有益于蔬菜的生长,但耕作层浅,通气透水性差则是限制产量的障碍因子。在棚龄为3年的大棚中由于精耕细作,深翻土地,土壤通气性好,蕃茄产量一直很高,可见良好的耕作习惯在一定程度上也能减少大棚土壤的板结问题。
1.2大棚土壤的化学性状
土壤有机质在不同棚龄的大棚土壤中变化很大,土壤有机质含量除1年的棚外都大于露地,土壤中的有机质含量有增加的趋势;全氮含量在0-40cm土层均高于露地。土壤全氮含量随棚龄呈现出增加趋势。且3年的大棚全氮含量最高;土壤的碱解氮含量在棚龄大的棚中的含量还是很高的,3年,5年,7年的大棚中的碱解氮含量是很高,这主要是因为土壤的有机质和全氮含量比较高。20-40厘米的碱解氮含量要小于0-20厘米的碱解氮含量;随着棚龄的增加土壤全钾含量增加明显,且均高于露地,在20-40厘米的全钾含量小于在0-20厘米的全钾含量。
1.3大棚土壤的酶活力
土壤酶是土壤新陈代谢的重要因素,也是土壤代谢作用强度的标志。参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环,它同微生物一起推动着物质转化,催化土壤中复杂的有机物质转化为简单的无机化合物,供植物再利用。过氧化氢酶广泛存在于土壤中和生物体内,土壤过氧化氢酶促进过氧化氢的分解,能有效地防止土壤及生物体在新陈代谢过程中产生的过氧化氢对其毒害,因此过氧化氧酶活性关系到土壤的解毒能力;脲酶能水解尿素生成氨,其活性影响着土壤N素代谢状况,脲酶能促进土壤中含氮有机物尿素分子酰胺态键的水解,生成的氨是植物氮素营养来源之一,土壤有效氮与脲酶活性有关。脲酶活性低,会造成尿素淋失,但脲酶活性太高,尿素分解太快,则会引起氨的挥发损失,因此大棚土壤应合理施用氮肥,控制脲酶活性,减少氮素损失和对环境的影响;磷酸酶能促进各种有机磷化合物的分解,为植物提供有效磷。
2.种植方式与土壤肥力的关系
2.1种植方式对土壤肥力的影响
大棚种植方式对土壤中大多数重金属元素的含量影响很小,但会增加个别酸敏感元素(Zn)的流失,但是蔬菜中重金属总量的影响较大。另一方面,虽然大棚种植方式对蔬菜中重金属的影响因蔬菜品种不同,存在部分差异,但是总体趋势一致。大棚种植方式会明显增加黄瓜、番茄等植株对Zn、Mn、Cd的吸收,且三个元素在黄瓜植株内受种植方式影响最大的部位均为根部;而它们在番茄植株中含量受种植方式影响最大的部位分别为茎、果实和叶子,大棚内土壤的酸化,促进了蔬菜对它们的吸收。在对黄瓜、番茄试验中发现,大棚蔬菜的重金属风险以根菜类、茎菜类和叶菜类蔬菜为高,果实类蔬菜的风险较小。总之,大棚种植方式对不同重金属安全风险存在差异,应该具体讨论。例如,对于靠近公路的菜地,可以选择采用大棚种植方式,避免Pb污染;对于Zn、Mn、Cd含量较高的菜地,大棚种植方式会增加蔬菜重金属污染的风险;另外,Zn、Mn 对于蔬菜和人类是必需元素,在Zn、Mn偏低的菜地,可以选择大棚种植方式促进蔬菜对它们的吸收和富集。
2.2针对种植方式的建议
鉴于种植方式对土壤肥力的影响,在种植方式上建议:由于种植和采样天气方面的原因,大棚种植和露地种植的采样时间不同,环境和生长期的差异会在一定程度影响大棚内外重金属迁移和富集的可比性下降,建议最好在相同生长天数采样;对于某些含量特别低的形态,仪器的灵敏度也可能达不到分析要求,如Pb和Cd的乙醇提取态、残渣态含量都已经接近石墨炉原子吸收仪的检测限,误差较大,应选择精密度更高的仪器;蔬菜植株各部位中的Mn、Cd的盐酸提取态含量占到了总量的90%以上,两步形态区分的意义难以凸显,因此对于植物中Mn和Cd元素的形态分析方法有待完善。
3.种植年限与土壤肥力的关系
3.1种植年限对土壤肥力的影响
大棚土壤盐分含量较低,但随着种植时间的延长大棚土壤盐分含量也在发生变化,1一7年大棚土壤盐分含量有增加的趋势,7年大棚土壤盐分己达到最高峰0.99g,虽然对作物没有表现出障碍,但表明土壤盐分对作物有潜在的威脅。大棚土壤中5042一含量随种植时间延长而降低,主要与菜农施肥有关,菜农在大棚菜地喜欢施磷酸二氢钱,而农田喜欢施普钙,大棚土壤中Cl一含量随种植时间延长而增加,主要因为大棚菜地施粪尿肥量远大于农田,另外一部分菜农喜欢施KCI肥,造成大棚土壤Cl一含量高"
3.2对种植年限的建议
增施有机肥,因为腐熟的堆肥或厩肥在土壤中,经过土壤物理化学微生物的作用,形成一种有机胶体腐殖质,它能活化疏松土壤,促进土壤团粒结构形成,增强土壤通透性和保水保肥蓄热能力,缓解土壤盐化和酸化,促进蔬菜根系发育,提高其抗病、抗逆能力;水早合理轮作,改善土壤环境可在冬春季种蔬菜,夏秋季种水稻,在蔬菜基地或水早轮作确有困难的地方,要争取每隔2~3年水旱轮作一次,并建议采用水稻免耕直播技术,可以不拆棚,减少劳力;轮作换茬,调整蔬菜栽培环境,轮作换茬如瓜类与葱类轮作,可减少病虫害发生,减轻毒素的毒害作用,而且葱蒜可大量吸收瓜类吸收量小的肥料元素,充分利用肥力。
4.结语
土壤肥力对于大棚作物最终的收获关系巨大,要对如何提高大棚土壤肥力的措施充分重视。在种植方式和种植年限上对土壤肥力问题进行充分的改善和提高,保证大棚产物的质量和产量。 [科]
【参考文献】
[1]焦坤,李德成.蔬菜大棚条件下土壤性质及环境条件的变化.土壤,2003.
[2]张昌爱,毕军,夏光利等.大棚土壤的理化状况和微生物状况.安徽农业科学,2002.