不同園藝作物無土栽培病蟲綠色聯防體系的研究*

李 玉 ，張彩玉 ，朱志超

（浙江大學農業試驗站，浙江 杭州 310058）

無土栽培是近幾十年興起的一種作物栽培技術，以如今國際上通用流行的界定方式，無土栽培（水培、霧培、基質培）是指不采用土壤，可使用或者不使用基質，用營養液栽培作物根系或采取別的方式進行植物栽植的方法。這種種植方式不僅減少了田間土壤易傳播的病蟲害以及植物定植后水肥管理、田間土壤理化性質變化等所需要采取的措施，而且能夠克服植物連作障礙影響，提高肥料、水資源利用率，提升作物的經濟效益，達到提高生產效益的目的。無土栽培包括基質栽培、水培、霧培等種植模式，本研究主要是在水培、霧培條件下，針對同一設施環境不同園藝作物病蟲害開展聯合防治體系的技術研究，減少環境污染，進而提高種植效益。

1 研究概況

1.1 綠色聯合防控技術研究的必要性

綠色聯合防控技術是根據作物不同生育時期的病蟲害發生特點，采用科學、合理、安全、綠色的技術措施，聯合農業防治、生物防治等多種防治手段的綠色防控技術。可以有效控制農作物的病蟲害，確保農作物生產安全、農產品質量安全和農業生態環境安全[1-4]。無土栽培是一種先進的栽培模式，擺脫了土壤的限制，在一定程度上減少了病蟲害發生，病蟲害的發生受溫度、濕度、通風等環境條件影響較大[5-6]，一旦一種園藝作物發生病蟲害，會蔓延到整個設施大棚，進而影響到多種園藝作物的正常生長，如果連棟大棚內是單一園藝作物發生病蟲害，則相對方便控制。許多研究表明，針對連棟大棚種植單一園藝作物（如只種植葉菜類或者爬藤類，甚至只種植1 種園藝作物如1 種生菜，或者2～3 種如甜瓜的2 個品種）的病蟲害綠色防治措施有很多，但針對不同園藝作物無土栽培在同一設施環境下（如連棟大棚里種植多種園藝作物，葉菜類、爬藤類、花卉類等交叉種植）的病蟲害綠色防控研究還相對較少[5]。

1.2 研究區域氣候特征

浙北地區屬于北亞熱帶季風氣候區，雨熱同季，降水充沛，光溫同步，日照較少，氣候溫和，空氣濕潤；地形起伏、高差大，垂直氣候較明顯；年平均氣溫15.6 ℃，平均相對濕度76%，年降水量1 309 mm，年日照時數1 810 h。

1.3 研究區域地理位置特征

本項目試驗地位于湖州市長興縣泗安鎮浙江大學農業試驗站長興農業試驗基地植物氣霧立體栽培技術示范基地，面積約為1 920 m2，由于浙北氣候因素的限制，連棟大棚內的溫濕度相比于露天溫濕度更大，更容易引起棚內病蟲害發生。

1.4 研究區域設施條件

植物氣霧立體栽培技術示范基地主要是研究氣霧栽培和水培，根據作物的需肥特性，設置了三種營養液供養不同的作物。其中，葉菜類植物和爬藤類植物在不同生育時期的需肥特性不一樣，應更改需肥用量。示范基地設施環境比較干凈，以下為無土栽培技術栽培原理示意圖和栽培平臺示意圖。

圖1 是無土栽培系統的核心設施，是控制整個無土栽培系統營養液間歇性循環的關鍵設備，由栽培系統和營養液循環系統兩部分構成。利用水泵和增壓泵將營養液從儲液池引入管道，通過調控噴霧裝置，定時間斷地噴霧到作物根上，滿足作物生長需要的水分和營養。少量營養液利用落差回流到回收池，過濾后回到儲液池，循環利用。

圖2 是無土栽培系統的栽培平臺，可分為三角形（斜面式）、方形（豎直面）、平面栽培平臺等，可定植小苗，提高水資源利用率，提高空間利用率。

圖2 無土栽培平臺

2 品種收集馴化

不同園藝作物在生長周期、病蟲害發生規律等方面存在較大差異，關鍵技術是通過選育適合當地的品種進行無土栽培試種，從而選出最合適的作物品種，才能對園藝作物的病蟲害發生規律進行調查分析。

本試驗引進了甘藍、花菜、甜菜、生菜、木耳菜、空心菜、青菜等葉菜類園藝作物以及姑娘果、小番茄、絲瓜、南瓜、瓠瓜等爬藤類園藝作物，還種植了草莓等經濟型園藝作物。通過研究，篩選出適合在同一設施環境下無土栽培的復合園藝作物品種：冬季（草莓+生菜+羽衣甘藍+花菜+甜菜），春夏（瓠瓜+番茄+絲瓜+辣椒+空心菜），秋季（甘藍+甜菜+生菜+花菜），根據季節選擇適宜的復合園藝作物，圖3為不同季節的無土栽培復合種植實景。

圖3 無土栽培復合種植實景

3 探索適合當地的綠色防控技術措施

不同園藝作物的病蟲害防治措施存在一定的差異，其在生長周期及抗性方面差別較大，需要多觀察作物生長過程中的病蟲害發生特點，及時防治，避免影響作物的品質和產量；探索適合當地的綠色防控措施，也是決定無土栽培模式下生物、物理、農業綜合綠色聯合防治措施能否順利推廣的關鍵。

3.1 農業綜合防治措施

農業綜合防治措施主要是利用園藝作物種植綜合管理等防治手段來改善農作物生長環境，達到防治病蟲害的目的。在農業綜合防治措施的應用過程中，需要進行選良種、在合理時期播種移苗、棚內清理、水肥管理等各項操作[7-10]。在無土栽培示范基地中，氣霧栽培的優勢有節水、提高肥料利用率、縮短植物生長周期、立體栽培空間利用率高、景觀效果好、避免植物連作障礙、可解決因植物根系缺氧問題引發的各類病癥等。在農業綜合防控技術的應用過程中，落實了科學種植、適時育苗、棚內作物管理等技術要求。在氣霧大棚園藝作物管理的過程中，要及時清理園藝作物殘體，利用作物的套種、復種等生態調控方式控制農作物的生長環境[7]。以預防病蟲害為出發點，因地制宜，全面落實農業防控技術，以提升農產品的產量與品質。

1）改善氣霧大棚內無土栽培園藝作物的生長環境。在棚內作物生產管理過程中，管理者應根據當地的實際氣候與棚內實際情況，在園藝作物種植之前，做好園藝作物的選種工作和種子的消毒工作，提高園藝作物的發芽率、出苗率。同時，選擇合適的播種時間，加強園藝作物棚內溫度、濕度、二氧化碳管理以及作物的整枝打杈等綜合措施，以此抑制病蟲害的傳播與蔓延，促進農作物正常生長發育。

2）在棚內進行科學管理。種植園藝作物需要按照農作物的生長特性，對其生產過程進行科學管理，要根據農作物的種類，結合不同園藝作物的生育特點、生育周期、病蟲害發生特點，采取科學合理的種植方法。

3.2 物理防治措施

物理防治措施主要是以農作物的生物特性、病蟲害發生特性為基礎，利用光、熱等進行防控[7,10-11]。研究區域六七月份雨水比較多，會導致氣霧大棚內的空氣濕度較大，針對此季節的病蟲害防控，要采用粉塵法、煙熏法和誘殺法，如黃板誘殺法主要用來治理蚜蟲、潛葉蠅等，黃板高度與園藝植物葉片生長點的距離約為40 cm，長三角地區五月底到六月初是病蟲害多發時期，棚內園藝作物的蟲害發生程度一旦加劇，就需要增加黃板的數量防治蟲害，同時也要降低黃板的高度。

3.3 生物防治措施

生物防治技術主要是采用以蟲治蟲、以菌治蟲以及生物制劑、抗生素等防治病蟲害，例如采用多抗霉素、苦參堿等能夠治療蔬菜出現的軟腐病、角斑病，還能夠防治菜青蟲、蚜蟲等害蟲[7,12-13]。農業生物防治措施安全系數較高，不僅可以達到良好的防治效果，還可以保證農產品的質量安全。

1）“以蟲治蟲”。利用害蟲天敵進行病蟲害防治，在棚內投放天敵捕捉有害昆蟲，實現良好的病蟲害防治效果。

2）“以菌治蟲，以菌治菌”。生物農藥防治對周圍生態環境比較友好，對自然環境比較安全，不會造成較大的破壞。例如采用魚藤酮、微生物農藥治病，用農用抗生素治細菌性病害等，均可以達到良好的防治效果，保障農產品質量安全。

3.4 土農藥防治措施

土農藥防治是一種以植物治植物的防治措施，利用一些植物相生相克的原理，達到病蟲害防治的目的[14-15]。采用簡易的原料，如苦瓜葉、韭菜葉、辣椒葉、南瓜葉、黃瓜蔓、絲瓜、大蒜、番茄等原材料，防治棚內的病蟲害，不僅可以保護環境，也能保障農產品質量安全。防蟲可以采用辣椒面、干蓖麻葉、草木灰等，防病可以采用石灰水、大蒜水、高錳酸鉀制劑、尿洗合劑、辣椒劑等，蟲、病也可以進行聯合防治，針對氣霧栽培不同作物的病蟲害發生特點采取不同的措施。

3.5 化學防治措施

合理地使用化學防治技術也是綠色防控技術的一環，控制農藥的用量，使用低毒、低殘留的藥品對農業安全生產具有重要的意義。現在的農藥化學家都在研制新型的農藥品種，力求增加農產品安全性，同時幫助農戶提升效益。在使用農藥的過程中，農藥會不可避免地隨著植株進入氣霧栽培系統的營養液里，可通過調節營養液pH、離子交換量、有機質含量等方式，提高農藥的降解能力。

4 技術應用和產業化前景

浙江具有發展觀光農業的自然景觀和農業景觀，浙北地區的長興、安吉等地圍繞鄉村振興發展旅游經濟，因地制宜，優化農村產業結構，大力發展旅游觀光農業，涌現出無土栽培番茄樹、辣椒樹等農業景觀，促進了全省無土栽培觀光農業的快速發展。應用無土栽培技術，在溫度適宜的情況下，結合綠色防控技術，作物可周年生長，可常年為農場主帶來經濟效益，因此，非常適合發展休閑旅游觀光產業。

無土栽培技術是一種新型的農業栽培模式，每年約有1 000 多人次來研究地進行技術學習。同時，為了迎合大眾休閑體驗的需要，對無土栽培模式、復合園藝作物同一環境下種植、病蟲害發生規律等方面進行探索優化，為長興縣無土栽培的開發及應用提供技術支持[16-19]。

5 結論

綠色聯合防控措施的研究目前是我國設施農業、未來農業發展的主要方向，在全國大力發展農業生產過程中要全面推廣綠色防控技術，結合不同時期的環境特點，采取針對性的病蟲害綠色防控技術，提升葉菜類、果實類的品質（口感、風味等），進而減少環境污染，從而提升不同園藝作物的經濟效益，推動農業的可持續綠色發展。