王蕾成英陳迪娟(.江蘇省連云港市贛榆區(qū)農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)辦公室,江蘇連云港00;.江蘇省連云港市贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇連云港00)
設(shè)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(qū)農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)辦公室,江蘇連云港222100;2.江蘇省連云港市贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇連云港222100)
隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,連作障礙已成為贛榆區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。我們調(diào)查了蘇北地區(qū)一些蔬菜生產(chǎn)基地,著重分析了贛榆區(qū)大棚設(shè)施連作障礙發(fā)生的主要原因,并提出了設(shè)施茄果類蔬菜連作障礙的防治策略。
茄果類蔬菜;設(shè)施栽培;連作障礙;防治
贛榆區(qū)是江蘇省“菜籃子”工程的重要蔬菜生產(chǎn)基地之一,以栽培茄果類蔬菜為主,已形成區(qū)域特色產(chǎn)品。近年來,隨著設(shè)施栽培技術(shù)的推廣,贛榆區(qū)茄果類蔬菜生產(chǎn)的規(guī)?;?、專一化、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式日趨成熟,但設(shè)施茄果類蔬菜主產(chǎn)區(qū)的連作障礙也日趨突出,已成為贛榆區(qū)設(shè)施茄果類蔬菜生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。多年連作導(dǎo)致棚內(nèi)土壤養(yǎng)分分布不均衡,極易引起植株出現(xiàn)缺素癥狀(如番茄缺鈣易發(fā)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(fā)、大流行,造成減產(chǎn)甚至絕收。我們通過對設(shè)施茄果類蔬菜種植基地和農(nóng)戶的跟蹤調(diào)查與分析,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致連作障礙產(chǎn)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(chǔ)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(dāng)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分分布不均衡
常有菜農(nóng)認(rèn)為多肥則高產(chǎn),如施肥量大大超過蔬菜的實(shí)際吸收量,且偏施氮、磷肥,導(dǎo)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(yīng)不足會降低植株的抗逆性,加重病蟲害發(fā)生,造成蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量下降。部分中微量元素缺乏,致使土壤養(yǎng)分供應(yīng)不均衡,植株易出現(xiàn)營養(yǎng)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(fā)展由缺鎂引起。
1.1.2土壤次生鹽漬化和酸化
設(shè)施內(nèi)土壤普遍發(fā)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(shè)施常年覆蓋或季節(jié)性覆蓋,棚內(nèi)土壤得不到雨水的淋洗調(diào)節(jié),棚室內(nèi)溫度較高,水分蒸發(fā)量大,養(yǎng)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(qū)地處沿海,自然狀態(tài)下土壤鹽分含量普遍偏高,設(shè)施內(nèi)更易發(fā)生土壤次生鹽漬化,影響作物種子萌發(fā)和根系吸水吸肥。同時(shí),有些農(nóng)戶長期過量施肥,尤其是不合理施用酸性、生理酸性的化學(xué)肥料(富含C1-、SO42-)和未完全腐熟的有機(jī)肥料,加速了土壤發(fā)生酸化,出現(xiàn)化學(xué)逆境。土壤pH值的變化將影響土壤養(yǎng)分的有效性,在石灰性土壤中,pH值的降低可活化并增強(qiáng)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(yǎng)分中鈣、鎂離子的淋失,從而引起植物營養(yǎng)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(fā)生生理病害及其他病害,導(dǎo)致產(chǎn)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(guān)文獻(xiàn)報(bào)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(diào)查發(fā)現(xiàn),宿遷、淮安、徐州等地的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地土傳病蟲害發(fā)生十分嚴(yán)重,如茄科蔬菜的青枯病、枯萎病和番茄的根結(jié)線蟲病等都是毀滅性病害,極易造成大流行和整棚絕產(chǎn)。而連年使用農(nóng)藥又使病原菌和害蟲的抗藥性逐漸增強(qiáng),連作多年后極易出現(xiàn)病蟲害大發(fā)生。另外,施用過多化肥也降低了土壤中病原拮抗菌數(shù)量,從而助長了土壤病原菌的繁殖,加重了土傳病蟲害的發(fā)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(zhì),對同茬或下茬同一種或同一科作物生長產(chǎn)生抑制作用,進(jìn)而影響作物根系發(fā)育導(dǎo)致減產(chǎn)的現(xiàn)象。自毒作用發(fā)生在種內(nèi),是導(dǎo)致作物產(chǎn)生連作障礙的重要因素之一。試驗(yàn)表明,番茄、茄子、西瓜、黃瓜等極易產(chǎn)生自毒作用。連作障礙產(chǎn)生的原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的,是作物—土壤2個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部諸多因素綜合作用的外觀表現(xiàn),是需要栽培學(xué)和病理學(xué)相結(jié)合才能解決的問題。迄今為止,有關(guān)連作障礙的研究主要是在單因子水平上,對其內(nèi)在相互關(guān)系和本質(zhì)了解較少,有待進(jìn)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(zhì)
控制鹽分積累是防止或減輕設(shè)施土壤次生鹽漬化的最根本措施。在大棚四周和棚室內(nèi)部建立完善的排灌系統(tǒng),及時(shí)排除雨水,防止發(fā)生澇害,可有效減少鹽分積累。生產(chǎn)實(shí)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(jié),采收結(jié)束后應(yīng)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(nèi)土壤表層鹽分,通過垂直滲透和水平徑流進(jìn)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(nèi)灌水4~6cm,保持6~7d后排干,如此反復(fù)2~3次,曬干后深翻耙平即可種植。此外,設(shè)施內(nèi)可栽培耐鹽性蔬菜,或利用棚內(nèi)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(qiáng),生長迅速,有一定的除鹽效果[4]。
2.2提高認(rèn)識,科學(xué)施肥
科學(xué)施肥,合理平衡有機(jī)肥和無機(jī)肥,大力推廣應(yīng)用生物肥料;堅(jiān)持基肥與追肥相結(jié)合,基肥以腐熟有機(jī)肥為主,配合施用磷、鉀肥。有機(jī)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(huán)境,抑制致病菌繁殖,而無機(jī)肥料養(yǎng)分釋放速度快,兩者合理平衡施用,可協(xié)調(diào)養(yǎng)分的釋放速度,給作物提供長期有效的營養(yǎng)。增施生物活性菌肥,有利于增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)的礦化與腐殖化作用,改善土壤中微生物群體結(jié)構(gòu),充分提高有效養(yǎng)分的利用率。有研究證明,西瓜在營養(yǎng)缽育苗和移栽時(shí)施用微生物菌肥,可有效促進(jìn)植株生長,防止枯萎病發(fā)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(fā)生,則難以有效控制,因此應(yīng)盡量減少設(shè)施土壤中的病原基數(shù)和提高植株抗病性。
2.3.1利用抗性品種和嫁接技術(shù)
不同蔬菜品種抗連作障礙能力不同,可篩選抗病性強(qiáng)、無自毒或很少有自毒作用的品種,選育能產(chǎn)生有益化感物質(zhì)、根系分泌物能提高土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)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(chǎn)量,改善蔬菜品質(zhì)。嫁接技術(shù)是防治土傳病害最為經(jīng)濟(jì)有效的措施之一,目前已在黃瓜、西瓜、茄子等作物上應(yīng)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(yīng)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(shù)量,改善根系土壤微生物活性,同時(shí)原來的自毒物質(zhì)也易于揮發(fā)、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(zhì)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(jìn)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(nèi)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(shí)可增加茄果類蔬菜的產(chǎn)量和產(chǎn)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(tài)防治的效果。土壤消毒主要有化學(xué)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(shè)施蔬菜的連作障礙,通過高溫悶棚進(jìn)行土壤消毒,有些大棚的蔬菜可恢復(fù)到新建棚時(shí)的產(chǎn)量與品質(zhì)水平。
2.3.4生物防治
土壤中存在對病原菌產(chǎn)生拮抗作用的土壤微生物種群和一些具有分解自毒物質(zhì)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(yǎng)和空間來減少病原菌的數(shù)量和植物根系的感染,從而減少根際病害發(fā)生??梢越臃N有益微生物用來分解連作土壤中存在的有害物質(zhì),以改善土壤質(zhì)地,避免自毒作用,如在黃瓜的生殖生長時(shí)期,在營養(yǎng)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(chǎn)量。
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[6]段峰,王秀云,高志紅.園藝作物連作障礙發(fā)生原因及防治措施[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,23(3):34~39.