時間:2018年10月22日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):
北方甜瓜種植主要是日光溫室,或者是塑料大棚,但是由于栽培溫度高,濕度大,施肥過多可能引發(fā)土壤結(jié)構(gòu)的改變,為此下面文章主要結(jié)合北方甜瓜設(shè)施栽培土壤現(xiàn)狀,對土壤不合理的肥水管理、土壤鹽漬化酸化、土壤重金屬污染及土壤病蟲害等方面進行研究,分析設(shè)施土壤質(zhì)量對甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,進而對其進行改良,合理改善土壤理化性狀,減少土壤病蟲害的發(fā)生,為甜瓜種植栽培提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:甜瓜,設(shè)施栽培,土壤改良
甜瓜是一種品味俱佳的水果,屬葫蘆科甜瓜屬。近年來,隨著園藝設(shè)施不斷普及,設(shè)施甜瓜的栽培面積呈上升趨勢。我國北方甜瓜種植多以日光溫室和塑料大棚栽培為主[1],而設(shè)施栽培溫度高、濕度大,肥料的過量施用、灌溉方式不科學(xué)等,會造成甜瓜種植土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。連續(xù)種植單一作物或同類作物往往導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境發(fā)生惡化,嚴重影響作物品質(zhì)。
種植戶為追求經(jīng)濟效益而連年種植,其對土壤資源的過度利用造成土壤肥力大大下降,導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化,使得甜瓜生長衰退,病蟲害發(fā)生嚴重。在影響甜瓜產(chǎn)量與品質(zhì)的同時,也影響果蔬生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,其危害往往是不可逆的。
1土壤類型
北方地區(qū)環(huán)境地勢較復(fù)雜,受成土條件影響該地區(qū)的土壤類型繁多,主要用于耕作的土壤有:黑土、黑鈣土、白漿土、草甸土、沼澤土、褐土、棕壤、鹽堿土等。對土壤肥力、土團結(jié)構(gòu)、保水保肥性等方面進行綜合分析,最適宜甜瓜生長的土壤是黑土,其有機質(zhì)含量高,養(yǎng)分充足,摻入適當砂土可增強土壤通透性及含氧量;其次是褐土,鉀元素含量高,有利于增進甜瓜糖分;而北方地區(qū)主要農(nóng)業(yè)土壤是棕壤,也屬于排水良好、土層深厚、結(jié)構(gòu)性優(yōu)異的土壤類型,因此也較適合甜瓜種植。
2現(xiàn)狀分析
我國北方甜瓜設(shè)施栽培的主要形式是日光溫室和塑料大棚栽培,為提高甜瓜產(chǎn)量,追求經(jīng)濟效益最大化,栽培生產(chǎn)中常盲目大量施用化肥、農(nóng)藥,使得土壤中化肥含量超標,土壤鹽漬化、酸化加重,造成土壤板結(jié),土壤肥力減弱,導(dǎo)致土壤耕作質(zhì)量下降。不合理施用肥水管理及工業(yè)上“三廢”的排放,造成土壤二次污染,已經(jīng)嚴重的影響人們的生活質(zhì)量[2]。
“大水大肥大藥”等粗放式設(shè)施栽培生產(chǎn)模式以及多年的連作生產(chǎn)嚴重惡化了土壤理化性質(zhì),使得甜瓜病蟲害更為嚴重,因大量農(nóng)藥殘留在土壤中,使得甜瓜品質(zhì)與產(chǎn)量下降,食品質(zhì)量安全無法從源頭上得到保障。
3存在的主要問題
我國設(shè)施栽培中普遍存在過量灌溉的問題。灌溉水不能完全被吸收利用,其利用率僅為40%~60%,設(shè)施栽培內(nèi)環(huán)境得不到良好調(diào)節(jié),不能發(fā)揮節(jié)水與增產(chǎn)的作用[3]。土壤水分狀況是甜瓜生長發(fā)育過程中最主要的環(huán)境因子之一,其不同生長階段對土壤水分狀況的需求不同。用水不合理,灌溉次數(shù)頻繁,導(dǎo)致甜瓜種植土壤團粒結(jié)構(gòu)遭到破壞,土壤孔隙減少,通透性變差,造成土壤板結(jié),嚴重影響甜瓜根系對營養(yǎng)元素的吸收。
設(shè)施栽培內(nèi)溫高較高、濕度較大,過量施用肥料易導(dǎo)致甜瓜種植土壤次生鹽漬化。施肥量雖大,但肥料利用率較低,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分超出甜瓜的需求量引起瓜果品質(zhì)下降;而設(shè)施栽培常年連作,瓜果生長帶走大量鹽基離子得不到合理的補充,使得種植土壤離子濃度不平衡致使酸化發(fā)生,而土壤酸化會抑制甜瓜生長,病蟲害則會更嚴重。由于設(shè)施栽培在北方地區(qū)農(nóng)作物種植中的普遍使用,其優(yōu)勢相對集中,但隨著種植年限增加,連作障礙日益突出。
在大量積累重金屬元素的同時會導(dǎo)致土壤微生物結(jié)構(gòu)失衡。例如土壤脲酶直接參與土壤有機氮的轉(zhuǎn)化,其活性降低會對甜瓜生長產(chǎn)生重大影響[4]。重金屬污染除導(dǎo)致土壤微生物有害病原菌占據(jù)土壤養(yǎng)分,還會降低有益微生物活性,影響甜瓜植株對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,致使土壤理化性狀惡化、土壤出現(xiàn)異常反應(yīng)、土壤養(yǎng)分逐漸流失和植物體內(nèi)有害物質(zhì)的積累不斷[5-6],從而降低甜瓜的品質(zhì)與產(chǎn)量,并造成環(huán)境污染加重。
4改良措施
4.1甜瓜種植土壤科學(xué)管理
4.1.1肥水養(yǎng)分科學(xué)管理
為達到高產(chǎn)的目的,改善土壤水肥狀況,必須從根本上解決問題,讓農(nóng)戶明白大水大肥對甜瓜生長的危害。合理施肥水,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時,又要節(jié)約能源、保護環(huán)境,提高資源利用率,根據(jù)甜瓜不同生長階段的需求進行調(diào)控。在施肥上可采取平衡施肥法,可以提高肥料利用率;或以甜瓜需肥量和肥料利用率進行測土配方施肥,少量多次使得肥料充分吸收;還可提倡使用緩釋和控釋肥來延長肥效、控制肥料的釋放,調(diào)控養(yǎng)分的供應(yīng)速度,使養(yǎng)分得到充分的利用。
甜瓜生長發(fā)育需要大量水分,但盲目灌溉,卻會造成甜瓜植株停滯生長甚至死亡,還會造成土壤的養(yǎng)分流失。因此,控制水的灌溉量非常重要。在甜瓜栽培生產(chǎn)上可利用滴管方式提供肥水養(yǎng)分,既可以節(jié)約資源,又可以減輕土壤污染。
4.1.2土壤鹽漬化防治
可利用有機肥為主、化肥為輔的施肥方式,能夠增強土壤滲水排鹽能力、改善土壤結(jié)構(gòu)、減少鹽漬化的發(fā)生。也可利用地膜覆蓋或土壤表層覆蓋稻草、秸稈等,減少水分的蒸發(fā),將鹽分控制在土壤深層,有效抑制耕層土壤鹽分的升高[7];還可利用鹽生作物,緩解土壤鹽漬化的危害程度,如堿蓬、鹽地檉柳、羅布麻、沙棗等鹽生或耐鹽作物,對土壤有脫鹽作用,可降低土壤含鹽量;或者通過耕翻措施來稀釋土壤的鹽分濃度。
4.1.3土壤酸化防治
可利用微生物肥料配合有機肥料施用,改善土壤的酸堿性,能較大程度提高土壤中微生物的種類和數(shù)量[8],而有機肥為堿性,增加的大量鹽基離子可促進土壤陽離子交換,能夠有效緩解土壤酸化[9];也可利用土壤改良劑,在酸性土壤中施入石灰改良土壤pH值,或施用磷礦粉、白云石增加土壤中磷和鉀的含量,或者施入粉煤灰改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),都可有效控制土壤酸化。
4.1.4甜瓜病蟲害防治
常年連作栽培,使土傳病蟲害更為嚴重,而甜瓜栽培中易發(fā)生病蟲害主要分為四類:細菌、真菌、病毒病害及蟲害。一般甜瓜開花坐果期抗病性較強,坐果后植株抗病性下降,更容易被病蟲害感染。因此,在其生長過程中,要以農(nóng)業(yè)預(yù)防為主,化學(xué)防治為輔,兩者相結(jié)合[10]。對患病植株,發(fā)現(xiàn)后準確判斷病因,采取有效防治措施。
4.2重金屬污染防治
4.2.1合理施用農(nóng)藥化肥
改進化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)工藝,從源頭上降低化肥和農(nóng)藥產(chǎn)品本身的重金屬含量,指導(dǎo)農(nóng)民合理施用農(nóng)藥,通過科學(xué)的測土配方使農(nóng)藥化肥施用更合理,不僅能增強土壤肥力、提高作物防病害能力,還能調(diào)控土壤中重金屬的環(huán)境行為。土壤重金屬可被土壤有機質(zhì)吸附或絡(luò)合固定,從而降低土壤重金屬的毒性[11]。
4.2.2嚴格控制工業(yè)污染
土壤重金屬污染根源還來自工業(yè)生產(chǎn),應(yīng)嚴格控制工業(yè)“三廢”的排放,從源頭上解決重金屬污染的問題。為了從根本上減少各種污染物的排放,監(jiān)管部門應(yīng)加大環(huán)境監(jiān)測力度,嚴格控制各種污染物的任意排放[12]。另外,灌溉用水應(yīng)該使用地下水,工業(yè)廢水排放應(yīng)該遠離農(nóng)田和種植區(qū)。
4.2.3生物修復(fù)法
利用動植物或微生物的代謝活動消除土壤中的有毒物質(zhì),例如,蚯蚓可以一定程度上忍耐土壤重金屬元素,利用其自身的酶系統(tǒng)產(chǎn)生有機無機復(fù)合肥,利于改善土壤環(huán)境,促進土壤金屬元素的轉(zhuǎn)變;蜈蚣草、粉葉蕨等對重金屬元素有超積累作用[13]。生物修復(fù)方法經(jīng)濟適用,操作簡單,安全可靠,對環(huán)境凈化、美化作用顯著,在提高土壤肥力的同時,也可對土壤及周圍水體進行修復(fù)。
4.2.4客土與換土法及深耕翻土法
客土與換土法是將未被污染的土壤加到原種植土壤上,降低土壤重金屬濃度,減少對甜瓜栽培的危害。深耕翻土法指將原種植土壤上下翻動,使重金屬元素大范圍內(nèi)擴散,降低其濃度。上述方法只適合小面積污染治理,因其耗資大,成本高,不能根除重金屬元素,同時還面臨占用土壤資源、土壤二次污染等問題。
5結(jié)語
甜瓜作為北方重要的經(jīng)濟作物之一,其產(chǎn)量的高低和品質(zhì)的好壞直接影響著農(nóng)民的收入。近年來,瓜農(nóng)追求其經(jīng)濟效益,受傳統(tǒng)“糞大水勤”的影響,甜瓜設(shè)施栽培土壤污染嚴重,導(dǎo)致甜瓜產(chǎn)量急劇下降,品質(zhì)不佳,影響甜瓜的銷量。甜瓜在種植過程中對土壤肥力、土壤透氣性要求極高,不僅要求土壤肥沃,還需要通氣良好。其種植多為日光溫室、塑料大棚栽培,其溫度高,濕度大,施肥過多易引起土壤次生鹽漬化、土壤酸化和土壤硝態(tài)氮累積,應(yīng)該合理施用化肥,提高肥料利用率。
甜瓜種植土壤酸化導(dǎo)致甜瓜病蟲害增多,在甜瓜種植過程中應(yīng)按規(guī)格使用農(nóng)藥,以免施用過量,造成土壤污染。設(shè)施栽培連年種植會導(dǎo)致土傳病害嚴重,合理的輪作、間作和套作可改善甜瓜種植土壤中微生物結(jié)構(gòu),有機質(zhì)含量增加,病蟲害也相應(yīng)減少,土壤結(jié)構(gòu)得到改善。在甜瓜設(shè)施栽培土壤改良過程中,應(yīng)多種修復(fù)技術(shù)綜合使用,每一種改良技術(shù)都有優(yōu)點和不足,但單一的改良技術(shù)一般很難達到去除污染的效果,應(yīng)將幾種改良技術(shù)綜合起來才能充分發(fā)揮改良作用。
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