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科普知識

SCIENTIFIC KNOWLEDGE

正視土壤連作障礙,提高農民收益

分類:
農業種植
作者:
來源:
發布時間:
2020/05/28
瀏覽量

無論是蔬菜、水果還是花卉,連作障礙是許多農民碰到的最棘手的問題之一。由于某些作物的特性及土壤營養的失衡,土壤的可利用周期往往因為連作障礙而受到限制,除了迫不得已的休耕之外,只能靠有計劃性的進行不同作物的輪作來進行下一季的種植。尤其是對于設施農業,連作障礙不但剝奪了農民潛在的獲利空間,還增加了投資的成本與風險。

什么是連作障礙?

指連續在同一土壤上栽培同種作物或近緣作物引起的作物生長發育異常,即使在正常的管理情況下,也會出現生長與發育不良、品質與產量下降的情況。

引起連作障礙的主要原因

1、土壤中的養分失衡

每種農作物都有其特定的養分需求,在同一塊土壤上進行單一作物的種植,每期的農產品采收會帶走大量相似比例的養分,被移走的養分比例與投入的肥料養分比例并不相同,長期累積,最終導致土壤中養分失衡現象的發生。

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圖1.玉米缺素

2、土壤中鹽分累積過度

為了片面追求作物的產量和加速作物的生長而超量施用化肥,致使土壤中累積多量的營養元素和鹽基,在蒸發快速的高溫環境下,土壤中的鹽分會析出蓄積在表層土壤,使土壤出現連作障礙問題。

2.土地返鹽

3、作物自毒或者相克作用

自毒或相克是指作物在生長發育過程中通過揮發、淋溶、根部的分泌等作用,分泌的有毒物質會抑制本身或者鄰近作物的種子發芽、根部的生長、植株發育和開花結果。這些有毒物質包含植物堿、單寧、類脂醇、類黃素、酚類等及其衍生物。連作時前一期作物的根部分泌有毒物質,或殘體分解時釋放的毒性物質,在土壤中達到臨界濃度后,將引起下一期作物的毒害作用。

4、土壤中的物理性遭到破壞

土壤經過連年耕作,尤其是設施種植,設施內的土壤缺乏雨水淋洗,長時期施行旱作,有機質補充不夠,有益微生物族群數量減少,土壤的團粒結構因耕作時高頻率機械重壓而遭到破壞。部分種植者為了克服土壤傳播性病原菌的為害,利用化學物質進行熏蒸處理,同一區域的土壤經過多次化學物質的熏蒸處理后,也會導致土壤團粒結構遭到破壞。如我們最常見的草莓大棚進行硫磺熏蒸處理。

團粒

圖3.土壤團粒結構

5、病原菌及線蟲族群的增加

引起病原菌及線蟲族群增加的原因主要有以下三個方面:

  1. 連作土壤為土傳性病原菌或病原線蟲提供了良好的寄主和繁殖場所,造成有害病菌的大量累積。
  2. 大量使用化肥農藥降低了土壤中拮抗菌的數量,使微生物族群過于單一化。

(3)大多數土壤傳播性病原菌在缺乏寄主的條件下也會在寄主殘體或土壤中形成特殊的存活構造,一旦寄主作物出現即可再次活化而侵入感染。

許多連作障礙都是因為土壤中病原菌或病原線蟲族群的逐年增加而引起的。例如蔬菜大棚常見的黃葉病等。

總的來說,引起連作障礙的原因看似復雜,其實簡單的來說,就是耕作的土壤不再健康了。以往透過休耕或者輪作的方式都是讓土壤有充分的時間休息和恢復失去的部分,但難道沒有其他辦法來維持土壤的健康,好讓農民能夠增加對土地的利用?

土壤連作障礙問題的解決辦法

近年來很多人都不斷的針對土壤連作障礙的課題在做研究,積極的尋求解決的辦法??炕蕪娪驳难a充土壤中流失的養分,只會適得其反,讓土壤受到更深的傷害。那么究竟該如何解決土壤連作障礙問題呢?

1、直接進行土壤改良

直接進行土壤改良的辦法有淋洗和灌溉洗鹽法、換土法、高溫消毒法。

(1)淋洗和灌溉洗鹽法

通過雨淋或者灌溉水,使得土壤中的鹽分溶解,通過滲透作用把可溶性的鹽堿排到深層土壤或者淋洗出去加以排除。

(2)換土法

通過將表面含有鹽分的土壤移除,補充沒有鹽害的土進行覆蓋;或者也可通過加深耕耘的深度,將含鹽分高的表土翻入下層土壤,分散鹽分濃度,同時可以讓水分更容易滲入下層土壤。

(3)高溫消毒法

通過一定的手段對土壤進行高溫消毒,從而殺死土壤中的有害微生物及雜草。研究表明:

當土壤溫度達到38-50℃的時候,會殺死土壤中的水生藻類和線蟲;

當土壤溫度達到70℃的時候,會殺死大多數植物病原菌和細菌;

當土壤溫度達到80℃的時候,會殺死大多數雜草及病毒,所有植物病原細菌;

當土壤溫度達到93℃的時候,會殺死耐熱性的病毒、放線菌、雜草;

當如讓溫度達到100℃的時候,會殺死所有病原微生物、雜草。

2、間接式土壤改良

(1)科學合理化施肥

通過了解作物的屬性、增施有機肥、測土配方施肥等一系列措施,按照作物的實際需要進行科學施肥,既避免了肥料的浪費,也提高了作物對肥料的利用率,減輕對土壤和環境的壓力。

(2)生物防治法

通過向土壤中增施微生物肥料和有機肥,增強植物根圈的微生物功能。

促進植物養分吸收—如固氮菌、菌根菌、其它根圈有益微生物。

改善植物生長環境—溶磷菌、光合細菌、枯草芽孢桿菌。

抑制土壤土傳病害—枯草芽孢桿菌、放射線菌等。

生物菌肥和有機肥的使用,在改良土壤的同時,既促進了作物的生長與增產,也降低了土傳性病害的侵擾。

(3)添加土壤改良劑

通過添加土壤改良劑在提升土壤的緩沖能力,吸附游離的鹽分的同時,還可以促進有毒物質的分解,增加土壤的保水及保肥能力,改善土壤的物理、化學及生物性質,進而解除連作障礙帶來的問題。

天然礦物質:石灰、石灰石粉、白云石粉等。

碳質材料:活性炭、木炭、泥炭、腐殖酸、堿性含鈣鎂磷及微量元素。

微生物肥料:菌劑(單一菌或復合菌)、菌肥。

總之,土壤的連作障礙問題在種植過程中無可避免,尤其是設施種植中,雖然造成連作障礙的原因有很多,但不外乎土壤物理性、化學性及生物性遭到破壞。要解決連作障礙的問題,必須先明了其引起的原因,再提出解決方案。良好的土壤管理方式與策略,能夠避免或減少連作障礙問題的發生。