徐盛生 東莎莎
導讀:設施蔬菜已經成為我國農業支柱產業,但由于連作現象越來越突出,由此產生的連作障礙也愈發嚴重,并且其發展速度快、防控難度大。分析設施蔬菜連作障礙的形成原因、表現形式及為害,總結出農業防治、生物防治等綠色防控措施,以期為設施蔬菜連作障礙的研究和防控提供一定參考。

連作障礙蔬菜表現

土壤鹽漬化表現

黃瓜嫁接
目前,設施蔬菜在我國農業和農村經濟發展中的地位和作用越來越突出,已經成為百姓增收致富的一條重要途徑。設施蔬菜多為反季節栽培,可以進行提早或延遲栽培、越冬栽培,使蔬菜產品能夠提前或延后供應市場,因此產量高、效益好。
但受種植管理習慣和區域化規模種植的影響,菜農未進行合理的輪作,設施蔬菜連作現象越來越突出;同時,盲目過量施用化肥,使土壤環境質量下降,造成連作障礙愈發嚴重,直接影響蔬菜的正常生長發育,導致蔬菜抗病性降低,產量逐年下降,有害物質超標,品質變劣,達不到市場對蔬菜產品安全、無污染的需求,并且其發展速度快、防控難度大,已經成為制約設施蔬菜高質量發展的一個重要因素[1]。
連作障礙就是同一作物(或近緣作物)在同一地塊上連續種植數年以后,即使進行正常栽培管理,作物也會出現生長發育狀況變差、產量降低、品質變劣等現象。連作障礙主要由連作和重施化肥導致。
連作現象主要受以下2個因素的影響。
①技術局限 由于多年種植,絕大部分菜農只對一兩種蔬菜進行摸索并形成了比較成熟的種植技術和較為豐富的管理經驗,管理起來得心應手,因此受技術局限不愿意放棄自己的特長而改種其他蔬菜。
②市場銷售影響 政府多年推行蔬菜產業化布局、規模化經營,目前蔬菜生產的區域化種植局面基本形成。黃瓜村、番茄縣等甚至成了一個村、一個縣的名片,這種情況下如果改種其他蔬菜,銷路、效益就會受到一定程度的影響。
在高投入、高產出、高收益刺激下,設施蔬菜生產中盲目超量使用化肥、農藥,不合理進行肥水管理等現象愈發嚴重,特別是偏施、重施化肥尤其是氮素肥料,不施或少施有機肥。長此以往,種植作物單一加之化肥的過度使用破壞了土壤結構,土壤逐步酸化板結,土壤養分失衡、鹽分積累,使土壤發生次生鹽漬化,造成連作障礙日趨嚴重[2]。

輪作夏玉米

沼液池
同種類蔬菜的病蟲害基本相同。同一設施中連年種植同一種或同一類蔬菜,土壤、設施中存留、寄生的病原菌、細菌、害蟲會潛伏越冬,并且會越來越多。隨著種植時間的延長,這些通過土壤傳播的病蟲害發生越來越頻繁,為害越來越重,防治越來越難。
猝倒病、立枯病、根腐病、枯萎病、青枯病及根結線蟲病等都是常見的土傳病蟲害。西瓜枯萎病病菌在土壤中能夠存活8年,所以不采用嫁接技術,種植西瓜的地塊要8年以上才可以再種植西瓜。
偏施、重施化肥,土壤的團粒結構會遭到破壞,使土壤孔隙度下降、土壤容重上升、含水量和保水能力下降。多年連作,作物根系分泌物相同,其中的甲酸、乙酸、草酸等有機酸釋放的H+不斷積累,導致土壤酸性逐步增強。番茄青枯病、西瓜枯萎病等病害在酸性土壤中更容易發生。
一是由于連作,養分單一吸收的現象愈發普遍和嚴重。栽培品種單一、固定,所需的營養元素固定,根系吸收的范圍也相對固定,連續種植幾年后,土壤中某些營養元素就會缺乏,某些元素就會過剩,導致土壤營養平衡被打破。二是菜農傳統的施肥習慣,往往是重施化肥,忽視有機肥;重視氮、磷、鉀肥,輕視中微量元素的補充,造成中量元素、微量元素的缺乏。三是偏施、重施氮肥,土壤中硝酸鹽含量逐年積累增加。
連作年數越多,土壤養分失衡現象就越嚴重,造成蔬菜作物不能正常健壯生長發育,抗病性下降,產量降低,生理性病害增多,蔬菜產品中的硝酸鹽含量超標等。
雖然設施蔬菜栽培復種指數高,追求高產量,營養消耗也多,但實際生產中施肥量遠超作物需肥量,造成營養過剩。同時設施內溫度較高,土壤水分蒸發量和植物蒸騰量大,土壤犁底層的肥料和鹽分會沿土壤毛細管隨水向上移動,最終在土壤表面積累,形成一薄層白色鹽分,這就是土壤次生鹽漬化現象。土壤鹽漬化會使土壤板結,降低土壤的通透性,導致土壤溶液濃度提高,土壤滲透勢能上升,阻礙作物根系吸收水肥,進而影響作物的生長發育,葉片不舒展,濃綠肥厚,即使水肥充足,也表現出缺水狀況,最終導致產量下降,生理性病害增多,產品的商品性欠佳,商品率下降。
日光溫室內經常會看到地表出現青苔、紅色物質、白色鹽分,這都是程度不同的土壤次生鹽漬化的表現。
植物根系在生長過程當中會釋放出一些種類繁雜的物質,可以活化土壤當中難以使用的元素,將其轉化成可以利用的狀態。但連年種植,同類分泌物不斷積聚就會產生自毒作用,抑制根系生長和對養分的吸收。
設施蔬菜發生連作障礙,影響蔬菜的正常生長、產量降低,導致蔬菜的抗逆性下降,病蟲害頻繁發生,這又會促使菜農加大施肥量,并在使用農藥時刻意增加濃度和劑量,但往往事與愿違達不到應有的效果,甚至還會導致蔬菜中的藥物殘留量超標。對設施蔬菜連作障礙的治理要以防為主,實行農業、生物等綠色措施進行綜合防治。
①品種選擇 應用抗性品種是防治連作障礙的基本措施,如以色列的FA593、FA1420、粉太郎1號、金冠1號等番茄品種對根結線蟲病的抗性較好。
②換根嫁接 嫁接能夠增加植株抗病性,增強植株長勢,還能抵御土傳病害,已經是目前常用的栽培措施。如用黑籽南瓜作砧木嫁接黃瓜、西瓜,可以有效避免枯萎病的發生;用托魯巴姆、坂砧2號、千禧等作砧木嫁接番茄可抗土傳病害。
③合理輪作 不同種(科)作物進行輪作,病蟲害不同,吸收的營養不同,根系分泌物不同,就會減輕病蟲害的發生,減緩土壤惡化,防止發生自毒作用。日光溫室蔬菜效果最顯著的是輪作玉米,大蔥次之。比如日光溫室黃瓜、番茄等6月拉秧后,輪作1茬夏玉米或大蔥。
④間作套種 利用不同蔬菜的不同習性和生長特點進行間作套種,可以有效緩解蔬菜連作障礙的發生。
例如豇豆和辣椒等生長周期較長的蔬菜可以套種小青菜和茼蒿等,利用這些葉菜類蔬菜吸收土壤當中的鹽分,減輕和防止土壤鹽堿化。根據蔥蒜類蔬菜根系分泌物既能趨避線蟲,又能有效殺滅某些有害病菌的特性,可將番茄與大蔥進行間作。據煙臺市農業科學院2010年的試驗結果,番茄與大蔥間作,2齡根結線蟲蟲口減退率75.29%,發病率降低32.5%,病情指數下降14.6,增產28.12%。
⑤科學施肥 根據不同作物進行測土配方施肥,并推廣使用水肥一體化技術,對施肥量進行精準控制。改變傳統偏施、重施化肥的陋習,多施有機肥。
當前推廣的農戶用沼氣產生的沼液和沼渣,不僅是優質高效的有機肥料,改良土壤效果也非常顯著。將之用于設施蔬菜生產中,能夠持續改善土壤理化性狀,提高土壤有機質含量,對克服連作障礙效果明顯。每667 m2溫室均勻撒施沼渣4 000 kg左右,耕地整平后起壟作畦。
⑥土壤消毒 目前,應用比較廣泛的是太陽能消毒和石灰氮消毒,相比藥劑消毒,對土壤結構的破壞明顯降低,且無副作用產生。
a.太陽能消毒。夏季高溫休棚期,在大棚內撒5 cm麥秸和100 kg/667 m2左右過磷酸鈣,進行深翻耕地。然后覆蓋地膜密閉大棚20天左右,可殺滅土壤中的根結線蟲(在55℃溫度下10 min就可致死)和其他很多病原菌和害蟲(卵)。
b.石灰氮消毒。也是在夏季高溫休棚期進行。石灰氮是一種高效、無殘留、不污染環境的土壤消毒劑,尤其防治根結線蟲效果較好,也可以防治其他土傳病害及地下害蟲。在日光溫室蔬菜倒茬閑置的6~7月,每667 m2撒施碎麥秸1 000 kg左右后再撒施石灰氮(氰銨化鈣)50~100 kg,然后耕翻作壟,覆蓋地膜后灌透水,20~30天后揭去地膜,晾曬8~10天后即可進行定植。
①施用微生物菌肥 提高土壤中有益菌的含量,減少土傳病害的發生。每667 m2用微生物菌肥2 kg左右與充分腐熟的有機肥混勻后進行撒施、溝施或穴施,其中穴施效果最佳。
②施用生物農藥 生物農藥對生態環境的影響小,對人畜安全,不容易產生抗性,在設施蔬菜生產中特別是防治地下害蟲和土傳病害中,對土壤的破壞和污染較小。如利用生物制劑阿維菌素對線蟲觸殺效果好且無毒無副作用的特點防治根結線蟲,效果明顯,但在實際應用中應注意適當適量用藥,過量防治效果反而下降。黃瓜、芹菜等在定植時,開溝或按穴澆灌1.8%阿維菌素乳油1 000倍液,防效可達80%以上。
③沼液防治病蟲害 沼液用于防治病蟲害,無污染、無殘留、不產生抗藥性。沼液中含有大量的生物活性物質,其中的丁酸、赤霉素、吲哚乙酸以及維生素B12等能夠抑制病菌發生;其中的氨和銨鹽、抗生素等能直接殺滅作物害蟲。對蔬菜進行溝施和葉面噴施均可。茄果類蔬菜坐住果后,可隨水進行追施,每次每667 m2追施300~350 kg??煞謩e在蔬菜苗期、結果期葉面噴施過濾澄清后的沼液,全株噴霧。如番茄開花結果期,將沼液對水1.5倍后葉面噴灑,黃瓜幼苗期對水4倍、開花期和結果期對水1倍后進行葉面噴施,每次每667 m2施用30~50 kg;10:00前或15:00后噴施為宜,一般7~10天噴施1次,共噴灑3~5次。
設施蔬菜連作障礙發展速度快,防治困難,防止、解決、防治設施蔬菜栽培中的連作障礙已經成為世界性難題。設施蔬菜連作障礙不是一種單一的病蟲害,也不只是蔬菜作物本身的病害,而是土壤的理化性狀變劣進而影響蔬菜作物不能健康生長的復合的、復雜的植物和土壤的綜合性問題。在實踐生產中,單靠一項技術根本無法解決,治理也不能一蹴而就,只有因地制宜、有針對性地優化組合多種措施,才能達到綜合防治效果。