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如何從根本上減輕甚至消除了土壤次生鹽漬化的危害?
2019-10-21   來源:蔬菜衛士    

土壤次生鹽漬化是設施蔬菜生產過程中普遍存在的連作障礙之一。表1是以土壤鹽分總量為標準的菜田土壤鹽化分級參考指標。本文介紹了土壤鹽漬化對設施蔬菜生產的危害,并闡述了設施菜田土壤鹽漬化的成因,提出了降低設施菜田土壤鹽漬化危害的施肥方法。

如何從根本上減輕甚至消除了土壤次生鹽漬化的危害?

表1菜田土壤鹽化分級參考指標

如何從根本上減輕甚至消除了土壤次生鹽漬化的危害?

1、設施菜田土壤鹽漬化的危害

土壤鹽漬化對植物整個生育期都有重要的影響。在離子水平上,土壤鹽漬化不僅造成土壤水勢下降,影響植物對水分的吸收;還會影響植物吸收礦物元素。如Na+過多會影響植株對K+、Ca2+、Mg2+等離子的吸收。Cl-與SO42-吸收過多,也可降低對HPO4-吸收。這種不平衡的吸收,不僅造成礦質營養脅迫,也會造成單鹽毒害作用,最終可能會打破植物體內的離子平衡。

在分子生物學水平上,土壤鹽漬化通過抑制光合作用,呼吸作用和蛋白質合成對植物造成抑制作用。土壤鹽漬化阻止光合電子傳遞過程的順利進行,導致電子傳遞體系處于過度還原狀態,產生過量活性氧,引起膜脂過氧化,進而破壞植物細胞的結構與功能,最終使細胞內環境及其新陳代謝過程發生紊亂。而葉綠素降解又進一步抑制了植物的光合作用。土壤鹽漬化對蘋果酸鹽代謝的影響是抑制植物呼吸作用的主要途徑,進而使植物出現中毒現象甚至死亡的情況。土壤鹽漬化通過抑制硝酸還原酶活性,使一系列含氮化合物的代謝紊亂,酶活性喪失、蛋白質降解。耐鹽植物通過提高包括SOD、POD、CAT、APX、GST、GPX等酶促防御系統的活性和谷胱甘肽(GSH)、VC、甜菜堿、維生素E、類胡蘿卜素等還原性物質的含量來減輕土壤鹽漬化的傷害。

在超微結構水平上,土壤鹽漬化通過影響質膜系統的蛋白質和磷脂雙分子層結構,從而使生物膜穩定性降低;同時通過影響細胞活性氧濃度,導致膜脂過氧化程度和質膜透性增強,最終影響植物的生長發育。例如,土壤鹽漬化會導致葉綠體中的類囊體膜糖脂的含量顯著下降,不飽和脂肪酸的含量也下降,而飽和脂肪酸的含量卻隨之上升,從而破壞了膜的光合特性;同時土壤鹽漬化會使垛疊狀態的類囊體膜的比例減小,減小了基粒結構的比例,必然引起光合能力的下降。

在細胞和組織水平上,土壤鹽漬化使植物葉片表皮細胞、皮層薄壁組織、柵欄組織和海綿組織的加厚,誘導氣孔的關閉,從而降低光合強度。

在這一系列的影響下,土壤鹽漬化抑制了植物組織和器官的生長,植株矮化,根系發育不健全,甚至腐爛。隨著鹽脅迫程度的加深,植物葉片從基部到心葉逐漸干枯失綠、出現鹽斑、失水皺縮卷曲,葉面積擴展速率下降,甚至縮小,葉尖和葉緣枯黃,整個葉片干枯腐爛,葉柄軟化并逐漸死亡。同時土壤鹽漬化還會加速發育進程,使營養生長期和開花期縮短。

2、設施菜田土壤鹽漬化成因及防治

過量施肥是造成設施菜田土壤次生鹽漬化的主要原因。設施蔬菜生產過程中,農戶為了追求經濟效益,往往在棚室里進行連續種植,復種指數高,肥料投入量過大。調查表明設施菜田平均總施肥量遠高于露地蔬菜和糧田,是蔬菜正常生長所需養分的數倍。大量未被蔬菜吸收利用的養分和肥料的副成分,在沒有降水淋洗的條件下,富集在土壤中,成為土壤鹽分的主要來源。其中土壤硝酸根的積累是引起設施菜田土壤次生鹽漬化的重要原因之一。硝化作用的適宜溫度是30~35℃,溫室和大棚內空氣和土壤溫度較大田土壤更適宜土壤硝化作用進行,所以溫室和大棚土壤硝化指數和硝化強度均高于一般大田土壤。在鹽分組成中以NO3--N含量增加最為明顯,土壤硝態氮含量往往是同地區大田土壤的數倍以上。硝酸鹽積累會抑制植物對鈣鎂的吸收,增加土傳病害發生的風險,并造成蔬菜中硝酸鹽含量超標。此外設施菜田中的SO42-、Cl-含量也遠高于露地菜田。因土壤中鹽分離子對植物的抑制作用為Cl->SO42->NO3-。所以SO42-、Cl-的累積也應收到重視。

不合理的施肥方式也增加了形成土壤次生鹽漬化的風險。設施蔬菜生產周期長,生長速度快,多次收獲,需要多次施肥。不同生育期需肥特點不同,生長前期(營養生長階段)以偏重氮肥為宜,生長中、后期(開花結果期)以偏重鉀肥為宜。實際生產中農民底肥養分比例過大,追肥養分比例不平衡,即造成了肥料的浪費,又導致鹽分的積累。設施蔬菜生產過程中既需要快速釋放養分的肥料,又需要培肥土壤的長效有機肥料,特別是能調節土壤C/N比的高碳型有機肥。實際生產中農民多施用畜禽糞便或以畜禽糞便為主要原料的商品有機肥。研究發現我國部分畜禽糞便和以畜禽糞便為主要原料的商品有機肥中存在的C/N比,C/P比不合理,EC值過高等問題,特別商品有機肥的EC值高于畜禽糞便等有機廢棄物,不合理施用會加重土壤鹽漬化。不適宜的肥料產品和施肥方式也會增加土壤鹽漬化風險。

溫室和大棚內氣溫、地溫較高,對水分需要量很大,土壤表面蒸發強烈,水分上行是溫室和大棚土壤鹽分積聚的外在動力。合理灌溉,特別是以微噴和滴灌技術為代表的水肥一體化技術能很好地降低土壤鹽漬化的風險。

綜上所述:合理施用肥料,增施高碳型有機肥,增加有益菌和硝化抑制劑,能調控土壤的碳氮比,緩解土壤鹽漬化對設施蔬菜的傷害。另外噴施谷胱甘肽(GSH)、VC等外源還原性物質能有效緩解土壤鹽漬化對設施蔬菜的傷害。除此之外,應用地膜等覆蓋物,選種耐鹽蔬菜,利用降水淋洗,間套作,排水法,客土法以及深耕對于防止鹽分積累都有一定效果。但合理施肥即節約肥料,又從根本上減輕甚至消除了土壤次生鹽漬化的危害,是最應受到重視的方法。

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標簽:根本 消除 鹽漬化

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