暴雨灾害对日光温室蔬菜的影响与应急管理技术
2018-02-01王娟娟李衍素
王娟娟李衍素
(1全国农业技术推广服务中心,北京 100125;2中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
气象学定义,24 h(小时)降水量为50 mm或以上的强降雨称为“暴雨”。暴雨是一种灾害性天气,往往造成洪涝灾害和严重的水土流失,导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等重大的经济损失。特别是对于一些地势低洼、地形闭塞的地区,雨水不能迅速宣泄造成农田积水和土壤水分过度饱和,会造成更大的灾害。土墙式日光温室是我国首创的一种蔬菜生产设施,在我国北方设施蔬菜主产区大面积应用,但一般结构较简陋,抵抗自然灾害的能力较差。2018年,我国日光温室蔬菜主产区多次出现暴雨、特大暴雨等自然灾害,使温室结构不同程度受损,室内进水导致土壤含水量高,田间蔬菜萎蔫或死亡,雨水退去后土壤板结、通透性差,病虫害暴发风险加大,严重影响了日光温室蔬菜的生产秩序和市场供应。笔者分析了暴雨灾害对日光温室蔬菜的主要影响,提出了灾后恢复生产的技术建议,以期提高日光温室蔬菜产区应灾减灾能力,减少暴雨灾害对日光温室蔬菜生产的影响。
1 暴雨灾害对日光温室和蔬菜生产的影响
1.1 日光温室墙体可能坍塌,牢固性、安全性和生产能力显著降低 土墙式日光温室东侧、西侧和后墙均为土墙结构,太阳光入射面多为竹木拱架结构,相对较简陋。由于暴雨冲淋、积水浸泡,导致温室墙体遭受不同程度的破坏,牢固性、安全性和生产能力显著降低,需根据温室受损情况区别处理。按损毁程度和发生原因,可将暴雨灾后日光温室分为3类:第1类,地势较高、防范措施较好未受损,或轻微受损、但不影响棚室内蔬菜生产的温室。第2类,结构受损需修复加固的温室。有的立柱和后屋面斜撑被压断或砸断,有的墙体部分垮塌,经过临时加固可以投入生产。此类温室识别容易,但修复加固方法和措施各有不同,需科学评估,更要特别注意防范次生坍塌灾害发生。第3类,墙体垮塌严重、无修复价值,或完全坍塌的温室,只能重建后恢复生产,对农民、蔬菜生产和供应等影响均较大。
1.2 淹水后日光温室土壤性状劣化,对蔬菜后期生长或再定植有较大影响 淹水后,受灾温室土壤会出现“三高三低”现象,明显影响蔬菜的生长或再定植再生产。① 土壤相对含水量高、含氧量低。蔬菜生长适宜的土壤相对含水量一般为70%~80%,淹水后的土壤相对含水量可达100%,土壤大小孔隙比变小,导致土壤通透性和根区供氧能力极差,易发生沤根、死根等现象。淹水退去后,表层土壤也会在较长时间内保持相当高的相对含水量和低含氧量,不适合定植或蔬菜生长。② 表层土壤盐分高、有效矿质元素含量低。随表层土壤水分蒸发,下层土壤中的盐分离子随水分在毛孔中运动而上移,表层土壤盐分含量变高,暂时加重表层土壤的次生盐渍化。而淹水淋洗表层土壤中的可溶性矿质元素离子,导致有效矿质元素含量降低。③ 有害微生物数量高、有益微生物数量低。淹水导致土壤中有害微生物大量滋生,种群和数量齐升,而有益微生物种群和数量明显减少,使土壤生物学性状劣变。另外,淹水后蔬菜叶片凋落或整株死亡,蔬菜残株、野草等有机体无氧分解散发臭味,影响蔬菜生长和田间操作。部分温室因进入淤泥而导致表层土壤物理性状极差,短时间内不经特殊处理无法种植蔬菜。
1.3 灾后蔬菜生产管理要求高,病虫害发生严重,采收期延后或部分减产 暴雨灾害多发生在夏季的7、8月,正是日光温室蔬菜换茬的重要时节点。若日光温室处于休棚期,灾害可能对温室结构影响较大,推迟蔬菜定植时间,从而使蔬菜始收期明显延迟。若温室蔬菜已经定植,会造成植株受水淹而凋萎或死亡,若水灾严重致使日光温室大面积被淹、蔬菜幼苗大面积死亡,会导致当地蔬菜种苗市场出现“两难”现象。一方面,灾害使未定植幼苗无法进场按时定植,众多种植户被迫临时改变种植计划,使灾前已培育的种苗因灾害而无人购买或退订,出现“售苗难”。另一方面,水灾过后,能恢复生产的棚室又急需优质壮苗尽快定植恢复生产,而此时育苗场因无育苗计划,无法供应足够数量的优质壮苗,出现“供苗难”,一些正常条件下无法定植的小苗、老苗会被抢购一空,严重打乱蔬菜种苗的供应秩序。
受灾较轻的温室在雨水退去后,菜农重新恢复生产也存在困难。暴雨水灾使日光温室蔬菜生产管理难度加大。受水涝、泥土黏污影响,蔬菜部分根系腐烂,新根发生极慢,叶片较薄,叶色较淡,午间高温时易萎蔫,影响光合作用,导致植株生长不良,甚至个别植株发生病害而死亡,对栽培管理技术要求比正常生产要高,管理投入高。暴雨水灾还会使日光温室蔬菜病虫害特别是土传病害发生风险加大。因温室空气和土壤湿度大,且部分地块淹水时间过长,植株萎蔫凋落或死亡,植株残体存留田间,导致病害特别是土传病害发生严重,病虫害暴发的风险增大。暴雨水灾会显著推迟日光温室蔬菜始收期,多数温室蔬菜减产,部分绝产,对后市影响不明确,市场风险增大。
2 暴雨灾害后日光温室蔬菜恢复生产的技术建议
暴雨灾害发生后,根据日光温室结构受损程度、积水时间、淹水蔬菜生长情况等,分类型、分层次研判,基于工程学、生物学等原理,立足灾后及时恢复生产和区域产业长远发展,并结合未来一段时间内蔬菜市场供需,提出温室修复加固、排水、栽培、植保等方面的技术建议,提高日光温室蔬菜产区暴雨灾害的应灾减灾能力。
2.1 尽快科学评估损毁温室,分类提出高效易用的修复加固方案,防止发生次生灾害 对于第2类温室,要采用科学的方法对温室结构的承载能力进行测定,包括墙体结构、屋面结构和基础结构,找出薄弱部位,因情施策,制定有针对性的工程改造技术方案,严格组织施工。加强对现有土墙温室墙体的防水处理和防护,提高墙体的整体防水性能。例如,灾前可用废旧棚膜从后墙底部把墙体整体包裹,向上至水淹线以上,雨水退去后去掉棚膜及时晾晒墙体。定期对地下水位变化、墙体沉降、地基持力层和承载力以及墙体的变形、裂缝等分类进行观测,对维修加固措施不当的温室应及时进行二次加固和修缮,严禁发生墙体二次塌方、人身伤亡等次生灾害,并及时总结经验,指导建设和生产。
对于第3类日光温室,应积极引进专业的工程队伍对倒塌现场进行清理,或恢复土地进行大田种植,或等有条件时进行重建。重建温室应在充分评估地下水位和地基承载的基础上通过专业设计,以确保后续安全生产。受损严重的日光温室蔬菜园区,要做好高标准重建规划,水电路配套,特别要注意园区排水一体化建设,加强园区重建的工程质量监管,确保重建后的园区具有科技引领示范作用,避免发生类似灾害。
2.2 挖通、挖深排水沟渠,尽快排水,降低土壤和温室墙体含水量 雨季来临前,日光温室园区要及时清沟理墒,挖通排水沟渠,以利于雨水到来时顺利排水。除暴雨水灾冲淋、浸泡日光温室墙体外,栽培床淹水后也可从里侧面浸泡墙体地基。因此,只要温室内有积水,必须第一时间将积水排出,这样不仅能减轻对蔬菜的危害,还能避免雨水浸泡墙体而导致墙体坍塌,造成更大损失。淹水后即使温室和土壤表面已无明水,但土壤和日光温室土墙地基中的相对含水量仍然极高。灾后要及时在日光温室内地势较低处深挖排水池,把土壤中多余的水分控到排水池中,并将池中积水及时排出。在日光温室外挖深、挖通排水沟渠,一方面可以承接、排出温室内排出的积水,另一方面淹水退去后,可由土壤毛管作用渗出土壤中的水分,洗脱由大量施用化肥而沉积在土壤中的大量盐分,降低土壤含水量,也可促进墙体水分释放,降低墙体垮塌风险。另外,可将温室上下风口全部打开或将棚膜全部掀开,加强放风,促进棚室内水汽扩散,降低棚室内部空气湿度、日光温室墙体和种植区土壤含水量。
2.3 增施稻壳、秸秆等高碳有机物料,提高温室土壤通透性 对暴雨灾害导致灌水的日光温室,水淹造成土壤含水量极高,大小孔隙比变小,通透性极差,几乎没有氧气,导致蔬菜根系死亡,这是淹水引起蔬菜死亡的重要原因。待日光温室土壤含水量下降、可以进场劳作后,可在土壤表层撒施2~3 cm厚、干燥、吸水性好的高碳有机物料,例如稻壳、长度小于10 cm的作物秸秆等,一方面可以吸收空气和土壤中的水分,另一方面在下茬整地时可与土壤一起深翻混匀,增加土壤有机质含量、大小孔隙比,提高温室土壤通透性,有利于蔬菜根系发育。
2.4 强化存活蔬菜生产管理,促进缓苗,防止病虫害暴发 灾后尚存活的蔬菜根系部分死亡,叶片变薄、失绿、萎蔫,抗性变差,病虫害暴发风险增大。可采取以下措施:① 加强风口和温光管理。雨后天气突然转晴会导致蔬菜萎蔫,在高温强光时段要及时覆盖遮阳网遮阳降温,如出现叶片生理性失水萎蔫的症状,可适当叶面喷水或喷施叶面肥,利于尽快缓苗。② 墒情合适时要及时中耕松土,防止土壤板结,使表层土壤疏松透气,促进新根发生。同时降低土壤湿度,避免蔬菜沤根或发生茎基腐病等病害。③ 若存活蔬菜的茎叶上有大量淤泥,可用喷淋法清洗。④ 加强土壤养分、墒情监测。雨水浸泡的地块由于土壤湿度较大,不宜立即浇水施肥。可待土壤干燥后适量浇水,随水追施肥料,要小水小肥,适当降低氮肥施用量,增加磷、钾、钙、微量元素和生物有机类肥料的施用量。也可结合中耕松土撒施少量磷酸二氢钾、微生物菌肥等,或叶面喷施0.3%磷酸二氢钾溶液、0.5%尿酸氨基酸溶液、海藻酸、腐殖酸等叶面肥。⑤ 加强病虫害监测与防控。暴雨灾害后要及时清理田间的蔬菜残株、杂草、病株等。蔬菜未发病前,天气晴好时可喷施百菌清、多菌灵等广谱性杀菌剂防病。发现病株后应及时清理出温室,并对症喷药。如发生虫害应及时喷施杀虫剂。为防止灾后死棵,待土壤含水量较适宜时,可用微生物菌剂或适用药剂进行灌根或冲施。
2.5 受灾较重、蔬菜无望恢复生长的温室,及时清理田园,土壤消毒,适时合理换茬、科学定植 受灾较重、蔬菜无望恢复生长的温室,在评估险情的基础上,排出积水后,首先要尽快清理死棵、败叶和杂草,并集中处理,保证田园清洁,防止病害传播。当棚室能进人后立即开始生产,撒施有机物料和生物菌肥。墒情合适时深翻,破除土壤板结,因大水浸泡后土壤中的可溶性矿质元素易流失,可补施适量基肥。结合深翻利用棉隆、石灰氮等进行土壤消毒。土壤消毒后,增施枯草芽孢杆菌等生物制剂恢复土壤微生物生态。
适时合理换茬。暴雨灾害一般发生在夏季,灾后恢复生产多在8~10月,此时正值日光温室蔬菜换茬的重要时节点,越冬茬、秋冬茬蔬菜陆续开始整地、定植。灾后要根据日光温室受损情况、季节、土壤墒情、蔬菜生育期、市场供需等,科学选择蔬菜种类。宜选种生长期长、经济效益高的果菜类蔬菜,且选用优质、抗病、根系发达的嫁接商品苗。暴雨灾害对种苗市场也有显著影响,可能会出现“供苗难”,地方主管部门、行业协会等可根据灾害情况,采取预先准备、及时补充、就近调拨等多种方式提供优质壮苗,供受灾户恢复生产、及时种植。
科学定植。起垄,铺设水肥一体化设备。采用高垄浅穴方式定植幼苗,以降低植株根际含水量,提高根际含氧量,防止沤根烂根,促进缓苗。定植后,适当延后覆盖地膜时间,防止土壤高湿缺氧导致根系发育不良。及时中耕松土,疏松土壤,增加土壤通透性。用促根剂和杀菌剂灌根,拮抗土壤病原菌繁殖,预防后续生产发生病害。