王蕾成英陳迪娟(.江蘇省連云港市贛榆區農村能源環境保護辦公室,江蘇連云港00;.江蘇省連云港市贛榆區農業科學研究所,江蘇連云港00)
設施茄果類蔬菜連作障礙成因分析及防治措施
王蕾1成英2陳迪娟2
(1.江蘇省連云港市贛榆區農村能源環境保護辦公室,江蘇連云港222100;2.江蘇省連云港市贛榆區農業科學研究所,江蘇連云港222100)
隨著設施蔬菜產業的迅速發展,連作障礙已成為贛榆區農業可持續發展的瓶頸。我們調查了蘇北地區一些蔬菜生產基地,著重分析了贛榆區大棚設施連作障礙發生的主要原因,并提出了設施茄果類蔬菜連作障礙的防治策略。
茄果類蔬菜;設施栽培;連作障礙;防治
贛榆區是江蘇省“菜籃子”工程的重要蔬菜生產基地之一,以栽培茄果類蔬菜為主,已形成區域特色產品。近年來,隨著設施栽培技術的推廣,贛榆區茄果類蔬菜生產的規模化、專一化、產業化經營模式日趨成熟,但設施茄果類蔬菜主產區的連作障礙也日趨突出,已成為贛榆區設施茄果類蔬菜生產可持續發展的瓶頸。多年連作導致棚內土壤養分分布不均衡,極易引起植株出現缺素癥狀(如番茄缺鈣易發生臍腐病等);隨著連作年限的延長,土傳病蟲害大量積累,極易引起大暴發、大流行,造成減產甚至絕收。我們通過對設施茄果類蔬菜種植基地和農戶的跟蹤調查與分析,發現導致連作障礙產生的主要原因有土壤理化性狀劣化(主要是土壤次生鹽漬化和酸化)、土傳病蟲害及由根系分泌物和殘茬分解物等引起的自毒作用等,在此基礎上我們提出了針對性的防治措施。
1.1土壤理化性狀惡化
1.1.1肥料施用不當導致土壤養分分布不均衡
常有菜農認為多肥則高產,如施肥量大大超過蔬菜的實際吸收量,且偏施氮、磷肥,導致土壤中的氮、磷含量偏高與富集,鉀及中微量元素相對缺乏。鉀素供應不足會降低植株的抗逆性,加重病蟲害發生,造成蔬菜產品質量下降。部分中微量元素缺乏,致使土壤養分供應不均衡,植株易出現營養生理障礙,如番茄的頂裂果、臍腐病等由缺鈣引起[1],番茄下部葉片黃化并向上發展由缺鎂引起。
1.1.2土壤次生鹽漬化和酸化
設施內土壤普遍發生次生鹽漬化和酸化,以連棟大棚和溫室最為明顯[2]。由于大棚設施常年覆蓋或季節性覆蓋,棚內土壤得不到雨水的淋洗調節,棚室內溫度較高,水分蒸發量大,養分、鹽分在土壤表層聚集,形成白色的鹽層,即土壤次生鹽漬化。贛榆區地處沿海,自然狀態下土壤鹽分含量普遍偏高,設施內更易發生土壤次生鹽漬化,影響作物種子萌發和根系吸水吸肥。同時,有些農戶長期過量施肥,尤其是不合理施用酸性、生理酸性的化學肥料(富含C1-、SO42-)和未完全腐熟的有機肥料,加速了土壤發生酸化,出現化學逆境。土壤pH值的變化將影響土壤養分的有效性,在石灰性土壤中,pH值的降低可活化并增強鐵、錳、銅、鋅等微量元素以及磷的有效性;而在酸性土壤中,pH值的降低會加重氫離子、鋁、錳的毒害作用和土壤養分中鈣、鎂離子的淋失,從而引起植物營養元素缺乏。一些抑制土壤病菌的微生物在鹽漬化和酸性土壤中活性降低,作物易發生生理病害及其他病害,導致產量下降。
1.2土傳病蟲害流行
土傳病蟲害是引起連作障礙的最主要因子。相關文獻報道,70%蔬菜連作障礙是由土傳病蟲害引起的[3]。近年來我們調查發現,宿遷、淮安、徐州等地的設施蔬菜生產基地土傳病蟲害發生十分嚴重,如茄科蔬菜的青枯病、枯萎病和番茄的根結線蟲病等都是毀滅性病害,極易造成大流行和整棚絕產。而連年使用農藥又使病原菌和害蟲的抗藥性逐漸增強,連作多年后極易出現病蟲害大發生。另外,施用過多化肥也降低了土壤中病原拮抗菌數量,從而助長了土壤病原菌的繁殖,加重了土傳病蟲害的發生。
1.3植物自毒作用
作物的自毒作用(autotoxicity)是指某些作物可通過地上部淋溶、根系分泌物和作物殘茬腐解等途徑釋放一些物質,對同茬或下茬同一種或同一科作物生長產生抑制作用,進而影響作物根系發育導致減產的現象。自毒作用發生在種內,是導致作物產生連作障礙的重要因素之一。試驗表明,番茄、茄子、西瓜、黃瓜等極易產生自毒作用。連作障礙產生的原因是錯綜復雜的,是作物—土壤2個系統內部諸多因素綜合作用的外觀表現,是需要栽培學和病理學相結合才能解決的問題。迄今為止,有關連作障礙的研究主要是在單因子水平上,對其內在相互關系和本質了解較少,有待進一步深入研究。
2.1減少鹽分積累,保持和改善土壤理化性質
控制鹽分積累是防止或減輕設施土壤次生鹽漬化的最根本措施。在大棚四周和棚室內部建立完善的排灌系統,及時排除雨水,防止發生澇害,可有效減少鹽分積累。生產實踐中常采用水洗法和生物洗鹽法來降低土壤中的鹽分。夏秋高溫多雨季節,采收結束后應及早揭除大棚塑料薄膜,清理田園,焚燒枯枝敗葉,讓雨水淋洗棚內土壤表層鹽分,通過垂直滲透和水平徑流進行排鹽;也可深翻土壤25cm左右,顛倒上下層土壤,平均鹽分濃度,隨后向棚內灌水4~6cm,保持6~7d后排干,如此反復2~3次,曬干后深翻耙平即可種植。此外,設施內可栽培耐鹽性蔬菜,或利用棚內空閑期種植嗜鹽植物(如鹽蒿、蘇丹草等),耐鹽性蔬菜和嗜鹽植物吸肥力強,生長迅速,有一定的除鹽效果[4]。
2.2提高認識,科學施肥
科學施肥,合理平衡有機肥和無機肥,大力推廣應用生物肥料;堅持基肥與追肥相結合,基肥以腐熟有機肥為主,配合施用磷、鉀肥。有機肥可增加土壤保水保肥能力和空氣含量,為有益微生物菌群提供良好的生存環境,抑制致病菌繁殖,而無機肥料養分釋放速度快,兩者合理平衡施用,可協調養分的釋放速度,給作物提供長期有效的營養。增施生物活性菌肥,有利于增強土壤有機質的礦化與腐殖化作用,改善土壤中微生物群體結構,充分提高有效養分的利用率。有研究證明,西瓜在營養缽育苗和移栽時施用微生物菌肥,可有效促進植株生長,防止枯萎病發生,克服西瓜連作障礙[5]。
2.3綜合防治土傳病蟲害,避免自毒作用
土傳病蟲害是連作障礙的主要成因之一,目前還沒有防治土傳病蟲害的有效藥劑,一旦根系病蟲害發生,則難以有效控制,因此應盡量減少設施土壤中的病原基數和提高植株抗病性。
2.3.1利用抗性品種和嫁接技術
不同蔬菜品種抗連作障礙能力不同,可篩選抗病性強、無自毒或很少有自毒作用的品種,選育能產生有益化感物質、根系分泌物能提高土壤團粒結構的品種和耐鹽品種。嫁接栽培可提高作物抗逆性,增加蔬菜產量,改善蔬菜品質。嫁接技術是防治土傳病害最為經濟有效的措施之一,目前已在黃瓜、西瓜、茄子等作物上應用,效果明顯,通常采用頂插接和靠接法,以頂插接法最為簡單,且易于推廣應用。
2.3.2輪作與間套作
與病原菌非寄主植物輪作,可顯著降低土壤中的病原菌數量,改善根系土壤微生物活性,同時原來的自毒物質也易于揮發、分解或被土壤吸附固定,減輕自毒作用。水旱輪作既可防治土壤病害和草害,也可防治土壤酸化、鹽漬化;旱地輪作,即與對抗植物(具有通過釋放抗菌物質來抑制病原菌功能的植物)和凈化植物(具有吸收土壤中過剩鹽分功能的植物)進行輪作,效果比較理想;間作套種改善土壤鹽漬化和微生物群落效果也較好,如在早春茄果類大棚內行間套種青菜秧、茼蒿等速生蔬菜,利用速生蔬菜喜鹽特性,可防止土壤鹽漬化,同時可增加茄果類蔬菜的產量和產值[6]。
2.3.3土壤消毒
土壤消毒可有效防治病原微生物及地下害蟲,獲得局部生態防治的效果。土壤消毒主要有化學藥劑消毒、蒸汽或太陽能等物理消毒方法。常用的土壤消毒劑有溴甲苯、氯化苦(三氯硝基甲烷)、DP混合劑(二氯丙烯與二丙烷和三碳烴混合而成)和甲醛等。高溫悶棚可明顯減輕設施蔬菜的連作障礙,通過高溫悶棚進行土壤消毒,有些大棚的蔬菜可恢復到新建棚時的產量與品質水平。
2.3.4生物防治
土壤中存在對病原菌產生拮抗作用的土壤微生物種群和一些具有分解自毒物質能力的微生物。通過篩選有益微生物來抑制土壤中病原菌,克服自毒作用,無疑是1條很好的途徑。拮抗微生物通過拮抗土壤中病原菌或與特定的病原菌競爭營養和空間來減少病原菌的數量和植物根系的感染,從而減少根際病害發生。可以接種有益微生物用來分解連作土壤中存在的有害物質,以改善土壤質地,避免自毒作用,如在黃瓜的生殖生長時期,在營養液中加入可以降解黃瓜有毒浸出液二氯苯甲酸的降解菌,可有效提高黃瓜產量。
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[3]郭曉冬.設施栽培條件下土壤的連作障礙及防治措施[J].甘肅農業科技,2003(7):38~40.
[4]李春龍,賀陽冬,陳華,等.辣椒連作障礙機制初探及其下茬作物的初選[J].安徽農業科學,2007,35(26):8187~8188.
[5]凌寧,王秋君,楊興明,等.根際施用微生物有機肥防治連作西瓜枯萎病研究[J].植物營養與肥料學報,2009,15(5):1136~1141.
[6]段峰,王秀云,高志紅.園藝作物連作障礙發生原因及防治措施[J].江西農業學報,2011,23(3):34~39.