李蔭萍
摘? ? 要:青城鎮(zhèn)依托其特殊的自然優(yōu)勢(shì)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),目前已形成了特色產(chǎn)業(yè)基地。但是連作栽培導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化,蔬菜病蟲(chóng)害為害嚴(yán)重,增加了菜農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本,也嚴(yán)重影響了青城鎮(zhèn)設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。文章通過(guò)調(diào)查青城鎮(zhèn)設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的問(wèn)題并查閱大量文獻(xiàn)資料,從設(shè)施蔬菜發(fā)生連作障礙后的表現(xiàn)、原因及綜合防治方面進(jìn)行分析,旨在為相關(guān)研究人員和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供一定的參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:設(shè)施農(nóng)業(yè);連作障礙;原因;綜合防治措施
文章編號(hào):1005-2690(2022)10-0088-03? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類號(hào):S316? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
青城鎮(zhèn)人多地少,960 hm耕地養(yǎng)活2萬(wàn)老百姓,人均耕地不超過(guò)533 m;屬典型的黃河谷地,平均海拔1 450 m,年平均氣溫10.2 ℃,土地肥沃,氣候溫和,光照充足,水資源豐富,發(fā)展高效設(shè)施蔬菜具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。目前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)已成為支柱產(chǎn)業(yè),但設(shè)施栽培集約化生產(chǎn)、種植品種單一,造成設(shè)施蔬菜復(fù)種指數(shù)高,土壤連作障礙嚴(yán)重,對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了一定的負(fù)面影響。
1 設(shè)施蔬菜連作障礙的表現(xiàn)
1.1 土壤板結(jié)
土壤板結(jié)是導(dǎo)致蔬菜根系生長(zhǎng)不良、生理問(wèn)題增多、抗性下降的主要原因之一。因土壤本身黏粒含量高、有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充不足、長(zhǎng)期或單一地偏施化學(xué)肥料、農(nóng)戶地膜清理不干凈、長(zhǎng)期采用大水漫灌、翻耕過(guò)于精細(xì)等,導(dǎo)致土壤耕作層缺乏有機(jī)質(zhì),結(jié)構(gòu)不良,干燥后受內(nèi)聚力的作用使土面出現(xiàn)變硬現(xiàn)象[1]。
1.2 土壤鹽漬化和酸化
土壤鹽漬化是青城鎮(zhèn)目前設(shè)施栽培過(guò)程中普遍存在的現(xiàn)象,在種植過(guò)程中土壤會(huì)出現(xiàn)青、紅、白霜。相關(guān)資料顯示,青霜是由于土壤含氮量過(guò)高,紅霜是由于土壤中磷、鐵含量高,白霜也俗稱“返白堿”,是土壤中鉀鈉鈣鎂與氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的化合物析出結(jié)晶[2],鹽分濃度過(guò)大嚴(yán)重影響了設(shè)施蔬菜的正常生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致植株矮小、果實(shí)僵化等現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)絕收,使得青城鎮(zhèn)設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度降低。在設(shè)施栽培過(guò)程中,肥料投入量大,而大部分營(yíng)養(yǎng)元素?zé)o法完全被植株利用、菜農(nóng)忽略微量元素的投入,氮磷鉀大量元素超常規(guī)施入,但施入的肥料中只有少量氮、磷元素被作物吸收,大量的氮、磷元素殘留在土壤中形成硝酸根離子和硫酸根離子,從而加速了土壤的酸化。同時(shí),氮元素大量消耗,但碳元素含量增加,土壤中有機(jī)質(zhì)用量少、土壤有機(jī)質(zhì)含量較低也在一定程度上加速了土壤的酸化,土壤pH值和全鹽含量隨種植年限的變化呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)[3]。
1.3 蔬菜病蟲(chóng)害嚴(yán)重
土傳病蟲(chóng)害是作物連作障礙最突出的表現(xiàn)。有調(diào)查結(jié)果表明,存在作物連作障礙的地塊,其中有70%左右連作障礙是由土壤傳染性病蟲(chóng)害引起的[4],設(shè)施蔬菜周年生產(chǎn),病蟲(chóng)害沒(méi)有越冬時(shí)間,適宜蔬菜生長(zhǎng)的高溫高濕也為病蟲(chóng)害生長(zhǎng)繁殖提供了有利條件。另外同一作物或近緣作物連續(xù)種植后,同種病害有了生存的寄主和繁殖場(chǎng)所,在土壤中大量繁殖,導(dǎo)致病原菌的數(shù)量不斷增加,加上菜農(nóng)盲目追求產(chǎn)量和眼前利益大量地噴施農(nóng)藥和化肥,使得病害產(chǎn)生了耐藥性,土壤中病原的拮抗菌減少,更加重了土傳病蟲(chóng)害的產(chǎn)生。
1.4 土壤環(huán)境惡化
大量研究發(fā)現(xiàn),在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,超量和不平衡使用化肥加劇了溫室土壤養(yǎng)分失衡。設(shè)施栽培蔬菜生長(zhǎng)速度快,需肥水量比較大,菜農(nóng)在蔬菜種植過(guò)程中,沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)的測(cè)土配方,而是為了產(chǎn)量盲目地使用氮、磷肥來(lái)促進(jìn)作物生長(zhǎng),從而導(dǎo)致土壤中氮、磷元素超標(biāo)。磷元素超標(biāo)產(chǎn)生的磷酸根離子與土壤中的陽(yáng)離子生產(chǎn)難溶性的磷酸鹽導(dǎo)致土壤板結(jié),氮元素的超標(biāo)加劇土壤酸化。加上設(shè)施栽培中雨水對(duì)土壤的淋溶作用降低,造成土壤板結(jié)或者團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞。重茬現(xiàn)象普遍,導(dǎo)致土壤內(nèi)養(yǎng)分分布平衡失調(diào),某一種類蔬菜對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收具有一定的偏愛(ài)性,長(zhǎng)期連續(xù)種植同一種類的蔬菜必然會(huì)導(dǎo)致土壤中某些養(yǎng)分缺失[5]。還有土壤中離子間的拮抗作用、土壤生物群落的變化、植物的自毒作用等,使土壤養(yǎng)分失調(diào)、不平衡,從而使得土壤環(huán)境惡化。
2 設(shè)施蔬菜連作障礙產(chǎn)生的原因
2.1 長(zhǎng)期覆蓋
設(shè)施蔬菜種植幾乎常年覆蓋,長(zhǎng)期無(wú)法得到雨水的淋溶,農(nóng)戶超標(biāo)施入的肥料富集成礦物質(zhì)元素而無(wú)法隨雨水流到土壤深層,設(shè)施大棚內(nèi)溫度高,按照“鹽隨水來(lái)”的規(guī)律,在水分蒸發(fā)的過(guò)程中,土壤中的礦物質(zhì)隨水分蒸發(fā)到地表,土壤的礦化作用明顯加劇,更加快了土壤表層鹽分濃度的升高。
2.2 化肥使用超標(biāo)
菜農(nóng)大多文化層次較低,種植全憑經(jīng)驗(yàn),在設(shè)施蔬菜種植過(guò)程中過(guò)量施入化肥,導(dǎo)致大部分礦物質(zhì)離子無(wú)法被作物吸收而富集,離子間的拮抗作用使其他植物所需營(yíng)養(yǎng)也無(wú)法被作物吸收,從而土壤養(yǎng)分儲(chǔ)存量大幅度上升[6],導(dǎo)致土壤鹽漬化嚴(yán)重,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞,造成土壤板結(jié)。比如氮肥施入過(guò)量會(huì)消耗大量的有機(jī)肥,從而影響土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),改變土壤性狀;磷肥過(guò)量時(shí),產(chǎn)生的磷酸根離子和土壤中的陽(yáng)離子結(jié)合產(chǎn)生難溶鹽造成土壤板結(jié)。
2.3 土壤中養(yǎng)分不均衡
不同種類的蔬菜吸收土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的種類、數(shù)量及比例不同[7],再加上菜農(nóng)種植過(guò)程中施肥不均衡,普遍存在重施氮﹑磷肥現(xiàn)象,這些主、客觀因素導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分不均衡,部分離子大量存在但不被作物吸收,部分作物需要的元素又得不到補(bǔ)充,比如鈣、鎂、硼、鋅等微量元素不足。土壤養(yǎng)分的不均衡加速土壤酸化,導(dǎo)致土壤板結(jié)加重。
2.4 有機(jī)肥施用方法不合理
目前糞肥已成為大棚蔬菜生產(chǎn)的主要基肥之一,菜農(nóng)為了使用方便,經(jīng)常將人和動(dòng)物的糞便曬干或者未經(jīng)腐熟直接施入土壤中,使雜草滋生,帶入大量的病菌、蟲(chóng)卵。長(zhǎng)期大量施用未腐熟的有機(jī)肥同樣會(huì)影響土壤的理化性質(zhì),導(dǎo)致土壤鹽分積累,影響作物生長(zhǎng)等。也有資料顯示,有機(jī)肥在分解腐熟的過(guò)程中會(huì)形成大量的有機(jī)酸(草酸等)和二氧化碳,致使土壤進(jìn)一步酸化。
2.5 灌溉技術(shù)不合理
由于水質(zhì)及種植成本等多種因素,本地設(shè)施蔬菜種植基本沒(méi)有采用滴灌等精準(zhǔn)灌溉方式,菜農(nóng)大部分采用開(kāi)溝灌溉法,這種粗放式的灌溉方法,加上設(shè)施溫度較高,土壤表面的水分蒸發(fā)量大,鹽分隨土壤集聚到土表,導(dǎo)致土壤次生鹽漬化加重。
2.6 耕作層過(guò)淺
在設(shè)施栽培過(guò)程中,由于設(shè)施的限制,大型旋根機(jī)無(wú)法入內(nèi),再加上近年來(lái)勞動(dòng)力成本上漲,大部分農(nóng)戶采用小型旋耕機(jī)對(duì)設(shè)施土壤進(jìn)行翻耕操作,導(dǎo)致設(shè)施土壤的耕作層變淺,土壤深層的養(yǎng)分得不到補(bǔ)充,長(zhǎng)期淺耕會(huì)使土壤理化性狀改變,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞。
2.7 植物本身的自毒
土壤中殘留的蔬菜根系、枯枝殘葉的分泌物及腐解物為有害菌提供了充足的營(yíng)養(yǎng)和寄主,同時(shí)對(duì)同種或者同科植物產(chǎn)生抑制作用,下一茬栽培同一種作物時(shí),病原菌會(huì)迅速侵染作物并大量繁殖,從而使得土傳病害增加。
3 綜合防治措施
3.1 選用抗病品種
不同作物或同種作物的不同品種耐連作障礙的能力有所不同,生產(chǎn)中通過(guò)抗性篩選選擇抗性較強(qiáng)、耐連作栽培的品種來(lái)栽培,易于提高作物抗病能力。
3.2 采用嫁接技術(shù)
采用與種植品種親和力高、抗逆性強(qiáng)的植物作為砧木來(lái)減輕或避免土傳病害,減緩連作障礙。以茄子為例,嫁接茄根系分泌物與自根茄相比,促進(jìn)了茄子種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng),在生長(zhǎng)后期嫁接茄的根系分泌物對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用小于前中期,而自根茄抑制作用增強(qiáng)。因此,生產(chǎn)中使用嫁接技術(shù)能提高蔬菜的抗逆性以及克服自毒,是緩解連作障礙的有效方法之一。
3.3 合理輪作和間作
合理輪作和間作可以改善土壤的生物群落結(jié)構(gòu),上茬植物根系分泌物能為土壤提供營(yíng)養(yǎng)源,并且通過(guò)輪作,使上茬作物的有害病菌找不到寄主無(wú)法存活,可減輕土傳病害對(duì)設(shè)施蔬菜的為害。
3.4 深翻土壤
深翻可以增加土壤耕作層,破除土壤板結(jié),提高土壤通透性,改善土壤理化性狀,消除土壤連作障礙。但由于設(shè)施種植本身的局限性,菜農(nóng)基本使用小型旋耕機(jī)進(jìn)行土壤翻耕,多數(shù)小型旋耕機(jī)土壤翻耕深度淺,上下土層翻動(dòng)也較少,長(zhǎng)期使用導(dǎo)致耕作層變淺,每年使用的糞肥、各類化肥大部分聚集在地表下10 cm內(nèi),從而加重了土壤鹽漬化,并隨著耕作層變淺根系分布也變淺,根系易受傷、老化,出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。
通過(guò)對(duì)部分大棚土壤測(cè)算發(fā)現(xiàn),每增加3 cm活土層,每公頃可增加1 050~1 125 m3的蓄水量,并可使當(dāng)季蔬菜增產(chǎn)10%左右。在生產(chǎn)中菜農(nóng)用深翻和淺耕相結(jié)合、機(jī)械和人工相結(jié)合的方法深翻土壤,克服土壤連作障礙。
3.5 調(diào)節(jié)土壤pH值
化肥的大量施入是導(dǎo)致土壤pH值降低的重要因素,每年對(duì)設(shè)施內(nèi)的土壤進(jìn)行pH值檢測(cè)。當(dāng)土壤pH值不適合蔬菜生長(zhǎng)時(shí),要根據(jù)土壤酸化程度施入一定量的石灰或者結(jié)合高溫悶棚使用石灰氮,這樣不但可以提高pH值,而且對(duì)土壤病原菌有滅殺作用。大量施入腐熟農(nóng)家肥或者秸稈、泥炭土都能有效改善土壤酸堿度,改善土壤板結(jié)。
3.6 推廣平衡施肥技術(shù)
合理施肥是緩解連作障礙的有效方法。在設(shè)施種植過(guò)程中要加大菜農(nóng)的培訓(xùn)力度,改變老百姓認(rèn)為大量施肥就會(huì)有好收成的錯(cuò)誤觀點(diǎn),做到精準(zhǔn)施肥、平衡施肥、配方施肥來(lái)有效解決過(guò)量施肥和施肥比例不合理而造成的連作障礙。多年種植的老棚,礦物養(yǎng)分含量大多會(huì)超標(biāo),在施用基肥時(shí)要選擇有機(jī)肥為主或者純施用有機(jī)肥,使用有機(jī)質(zhì)含量高、營(yíng)養(yǎng)更全面餅肥效果更好;追肥時(shí)盡量采用新型水溶性肥料吸收利用率會(huì)更好,殘留更少。
3.7 使用微生物肥料
微生物肥料是由一種或數(shù)種有益微生物、培養(yǎng)基質(zhì)和添加物(載體)培制而成的生物性肥料,通稱菌肥或菌劑,是一種間接性肥料。菌肥中微生物的某些代謝過(guò)程或代謝產(chǎn)物可以增加土壤中的氮元素、某些植物生長(zhǎng)素以及抗生素的含量,或促進(jìn)土壤中一些營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,并兼有刺激植物的生育進(jìn)程及防治病蟲(chóng)害的作用。向土壤中施入微生物肥料,微生物的分泌物能溶解土壤中的磷酸鹽,將磷素釋放出來(lái),同時(shí),也將鉀及微量元素陽(yáng)離子釋放出來(lái),以鍵橋形式恢復(fù)團(tuán)粒結(jié)構(gòu),消除土壤板結(jié)。
3.8 增施腐熟的有機(jī)肥
增施有機(jī)肥可改善土壤根系生長(zhǎng)狀況,提高土壤速效養(yǎng)分含量,增加根際土壤微生物含量,改善土壤微生物區(qū)系,減輕根結(jié)線蟲(chóng)為害,提高作物抗性。菜農(nóng)通常使用通過(guò)堆漚腐熟的有機(jī)肥,或者通過(guò)高溫悶棚的方法讓有機(jī)肥得到有效腐熟。
3.9 秸稈還田的綜合利用
綜合利用廢棄秸稈堆肥還田,一方面可以補(bǔ)充土壤中的有機(jī)質(zhì),改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤生產(chǎn)潛力;另一方面可以降低化學(xué)肥科施用量,促進(jìn)無(wú)公害化生產(chǎn),節(jié)支增效,同時(shí)還能改善農(nóng)村人居環(huán)境,提高生活品質(zhì)[8]。
3.9.1 高溫悶棚法
高溫悶棚法主要利用太陽(yáng)、生物、化學(xué)所產(chǎn)生的三大熱能有效殺滅治病微生物及部分地下害蟲(chóng),促使有機(jī)肥腐熟、殺死土傳病害從而克服連作障礙。主要做法是在夏季換茬季節(jié),大約7月下旬,大棚蔬菜拉秧后,拔除植株殘?bào)w(挖出植物根系),保持棚架完好、棚膜完整,對(duì)大棚進(jìn)行太陽(yáng)消毒后,均勻撒入作物秸稈(玉米秸、稻殼等)1 t左右、有機(jī)肥料(雞糞、牛糞、羊糞等)3~5 t、石灰氮施用量為0.9~1.2 t/hm,人工或機(jī)械混翻兩遍,深度25~30 cm,讓石灰氮和土壤充分結(jié)合。覆蓋地膜,四周壓土密閉(一定要密閉薄膜搭接處),膜下灌水至飽和,密封整個(gè)大棚至少15 d,讓有機(jī)物充分腐熟并殺死連作障礙引起的土傳病害。
3.9.2 堆漚腐熟
施入堆漚腐熟的秸稈可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增加C/N比,有效克服連作障礙。將玉米、小麥、水稻等作物的秸稈切碎后加水濕潤(rùn),使秸稈含水量達(dá)到用手能擰出水來(lái)為宜,在地上鋪上防滲布或者塑料,然后鋪1層40 cm左右的秸稈,壓實(shí),撒1層速腐劑和尿素,每40 cm撒1層速腐劑和尿素,1 t秸稈使用速腐劑1 kg和尿素5 kg,并用泥將堆密封,堆漚大約25 d后翻堆1次,之后重新用塑料或者泥密封好,再經(jīng)過(guò)15~20 d,秸稈基本腐爛成高效有機(jī)肥[9]。
3.10 拉秧后進(jìn)行土壤處理減輕連作障礙
3.10.1 灌溉洗鹽法
設(shè)施土壤積聚的鹽分過(guò)多會(huì)引起土壤酸化、板結(jié),使植物生長(zhǎng)受到抑制,蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)下降。因此,當(dāng)?shù)夭宿r(nóng)在設(shè)施休閑季節(jié)通過(guò)大水灌溉,將土壤集聚的鹽分有效地稀釋下淋,從而減輕土壤表層積鹽,改善土壤的生態(tài)環(huán)境。
3.10.2 太陽(yáng)能消毒法
當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶清園之后在地面噴灑殺蟲(chóng)殺菌劑,在噴灑殺蟲(chóng)殺菌劑時(shí)加入一定量的純酒精,同時(shí)覆蓋地膜,酒精在高溫的條件下分解,會(huì)消耗完薄膜底下的氧氣,更好地殺死病菌,7~10 d后打開(kāi)上下通風(fēng)口,揭開(kāi)地膜,再結(jié)合使用有機(jī)肥、秸稈、土壤處理劑的方法進(jìn)行高溫悶棚。
4 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向,這對(duì)克服連作障礙提出了更高的要求,但受農(nóng)民種植習(xí)慣、利益驅(qū)使及土地限制,在當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜種植過(guò)程中,通過(guò)推行輪作和間作種植模式來(lái)克服土壤連作障礙還存在很大困難,只能采取科學(xué)的土壤管理辦法,促進(jìn)當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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