宿迁地区设施蔬菜连作障碍综合防控的做法和效果
2019-01-21姜若勇吴绍军孟佳丽田福发
姜若勇 余 翔 吴绍军 孟佳丽 田福发
(江苏省农业科学院宿迁农科所,江苏宿迁 223800)
江苏宿迁设施蔬菜连作障碍占比较高,经过综合防控技术的改进和推广,如轮作、间作和伴生、水洗盐、增施生物菌肥、高温闷棚消毒等,有效缓解了土壤连作障碍,降低了蔬菜发病率和死苗率。
江苏省宿迁市常年蔬菜生产面积14万hm2(210万亩),其中设施蔬菜7万hm2(105万亩)。由于蔬菜生产设施不可移动或移动工本较大以及蔬菜生产区域性强,特别是在倡导一村(区域)一品,蔬菜生产专业化、规模化和集约化的情况下,多数地区蔬菜生产种类单一;设施为蔬菜提供了适宜的生长环境,但也为病原生物繁衍营造了适宜的小气候;加之自毒物质、盐分积聚等,造成宿迁地区设施蔬菜连作障碍逐年显现。全市设施蔬菜连作障碍显症面积占设施蔬菜生产总面积的1/10,每公顷生产成本增加2 000~6 000元,生产收益下降20%~50%,甚至绝收。为了提高产量,一些菜农加大化学肥料和农药投入,不仅污染生态环境,还造成蔬菜产品农药残留量较高。针对设施蔬菜连作障碍问题,江苏省农业委员会设立专项,对设施蔬菜连作障碍进行技术攻关。为此,笔者深入宿迁蔬菜产区进行调查研究,联合江苏省农业科学院植物保护研究所开展合作研究,对宿迁地区设施蔬菜连作障碍防控技术进行了试验和集成。总结如下,以供其他地区借鉴。
1 防控设施蔬菜连作障碍的技术改进
设施蔬菜连作障碍多由土壤中微生物群落失衡、病原生物蔓延、养分失衡、次生盐渍化、自毒物质积累,以及土壤板结酸化等引起,其中以土传性病虫害、自毒物质积累和土壤理化性状劣变3个因素为主导原因。笔者从农业措施、物理措施和生物防控等方面进行技术攻关,并取得了显著效果。
1.1 农业防治措施
1.1.1 轮作 轮作对消减蔬菜连作障碍效果显著,如采用水稻—蔬菜、玉米—蔬菜轮作模式,也可采用不同类型的蔬菜轮作。例如,宿迁市宿城区洋北镇采用春提早西瓜与水稻轮作,即在连续7 a(年)一年两熟的稻麦田种1茬西瓜,西瓜不需嫁接。生产调查结合土壤检测结果表明,西瓜茬后种植1茬水稻,土壤中细菌数量增加213%,放线菌数量增加40%,真菌数量降低56%;西瓜茬种植1茬水稻后再种西瓜,后茬西瓜的枯萎病发病率为13.7%;西瓜茬种植2茬水稻1茬小麦后再种西瓜,后茬西瓜枯萎病发病率为5.6%;西瓜茬种植3茬水稻2茬小麦后再种西瓜,后茬西瓜枯萎病发病率为2.1%;西瓜茬种植5茬水稻4茬小麦后再种西瓜,后茬西瓜枯萎病发病率为1.0%。
宿城区埠子镇蔬菜种植大户王恒在种植2 a(年)茄果类蔬菜后种植1茬大蒜,大蒜茬后再种植茄子,茄子黄萎病发病率为2.1%,不需用药防治,人工拔除病株即可;而不进行大蒜轮作连续种植茄果类蔬菜,即使用药防治,茄子黄萎病发病率也只能控制在20%左右。
经过调研和分析,需要1~2 a(年)轮作的蔬菜有:菠菜、青花菜、水芹、芜菁和茼蒿等;需要2~3 a(年)轮作的蔬菜有:马铃薯、菜豆、黄瓜、苦瓜、韭菜、莴苣、芹菜、草莓和大白菜等;需要4~5 a(年)轮作的蔬菜有:番茄、辣椒、甜瓜、芋、花椰菜和姜等;需要6~7 a(年)轮作的蔬菜有:茄子、豌豆和西瓜等。
1.1.2 间作与伴生 经江苏省农业科学院宿迁农科所试验研究,早春大棚西瓜于10月上中旬整好土地后先全畦面(畦宽2.3~3.0 m)栽植大蒜,翌年2月上中旬沿定植行将宽1 m左右的大蒜作青蒜采收,留出的空地整地施肥后于3月上中旬栽培西瓜,畦面剩余的大蒜不影响西瓜定植与生长,可等蒜头完熟后再收获。与不间作大蒜的春提早西瓜相比,西瓜根际土壤中细菌数量增加15.9%,真菌数量减少60.2%,放线菌数量增加28.9%,镰刀菌数量减少54.9%,西瓜枯萎病发病率降低66.7%。
部分有蔬菜种植经验的大户,在蔬菜生产中自觉采用间作模式。例如,泗洪县界集镇杜墩村的种植户崔志芳,在2行草莓中间间作1行大蒜或大葱,草莓根腐病发病率降低10.3个百分点,蚜虫发生量明显减轻。宿迁市经济开发区蔡集镇的种植户张大海,采用每4行樱桃番茄间种1行生菜(叶用莴苣)、芹菜、水萝卜等措施,土壤盐渍化、樱桃番茄病毒病发病情况明显减轻。沭阳县北丁集乡菜农韦玉梅在蔬菜田内、四周零星种植几株蓖麻,主茬蔬菜虫害发生明显减轻,生长良好;玉米与甜椒隔行种植或在玉米行内间种黄瓜,甜椒病毒病、黄瓜花叶病毒病发病情况明显减轻。
1.1.3 错行栽植 设施西瓜等瓜菜大行距栽培中,第2茬瓜菜与上茬瓜菜错行栽植能有效减轻连作障碍。2016年本所的西瓜课题组以京欣1号为试材,研究错行栽培对西瓜死苗率的影响,第1年于6 m宽大棚中间栽植2行西瓜,第2年于大棚两侧栽2行不嫁接西瓜,试验结果表明,错行栽培的西瓜死苗率为8.6%,较重行栽培的西瓜死苗率降低33.1个百分点。
1.1.4 增施作物秸杆 江苏盐城市大丰县在大蒜播种后于畦面平铺1层玉米秸秆,江苏宜兴地区在辣椒、番茄生产行间平铺麦草、稻草等生产方式对减轻蔬菜连作障碍效果较好,可增加设施蔬菜土壤腐殖质,使土壤质地松软,透气性好,蔬菜生长健壮、抗性强,病害发生明显减轻,该措施已在地方示范应用。
1.1.5 增施菌渣 宿迁市宿豫区丁嘴镇丁庄村农户朱超,其香菇生产后的菇渣有3种还田方式:一是粉碎后直接还田,二是粉碎堆制后还田,三是与其他有机肥高温堆制成复合有机肥还田。每667 m2施用菇渣或复合有机肥2.0~3.3 t,西瓜长势好,西瓜不嫁接连作一茬的死苗率仅为3.2%,消减连作障碍效果显著。其中,以菇渣粉碎堆制后还田效果最好。
1.2 物理防治措施
1.2.1 高温消毒 在光照充足、气温较高的7月上旬至8月下旬,施入下茬蔬菜需要的饼肥、动物粪肥等,以利于有机物腐熟,增加地温;翻地25~30 cm深,以增加土壤透气性;整平土地,起好栽培垄,灌足水后平铺、盖严地膜,封好棚室外膜,晴好天气闷棚20~30 d(天)。
1.2.2 水洗盐 以施用化学肥料为主,以及大量施用含盐量高的禽畜粪有机肥的设施蔬菜,土壤终年不接受降雨,没有自然淋溶过程,加之设施棚室内温度高,在地面水分蒸发和植物蒸腾作用下,水中的盐分在土层表面累积形成次生盐渍化,严重地块的地表有一层“白霜”,蔬菜难以立苗。经宿迁市土壤肥料技术指导站测定,当地8 a(年)以上的棚室土壤导电率达9.35 mS·cm-1,是附近粮田土壤的近10倍。与酸化危害相似,土壤次生盐渍化不仅会破坏土壤结构,还会对作物的生长和土壤微生物活性产生不利影响,进而导致蔬菜产量和品质下降。宿迁市洋河新区1位瓜农,连续5 a(年)没有揭除棚膜,2016年4月5日笔者调查时发现,大棚内两侧近墒沟边的甜瓜成苗率为52.6%,大棚中央的甜瓜成苗率为11.3%,且长势很差,大棚中央成苗率更低的原因可能是土壤盐分积累比大棚内两侧多,大棚内两侧近墒沟边的土壤易被雨水、雪水浸溶,盐分积累较少。
高温闷棚后揭除畦面地膜和设施外膜,利用雨水淋溶洗盐,雨水不足的年份可灌河水洗盐。盐分含量高的设施土壤及黄潮土中碱土地区土壤,提倡1 a(年)洗盐1次;棕潮土类(包括棕砂土、棕黄土、老黄土)、砂姜黑土类等盐碱含量较低的土壤,以及施用低盐分含量有机肥的设施土壤,也要2~3 a(年)洗盐1次。
1.2.3 有机基质无土栽培 有机基质无土栽培是解决设施土壤连作障碍的有效方法,完全采用人工基质进行蔬菜生产,病虫害较少。有条件的可用商品基质栽培,为降低成本也可自配基质,如笔者采用菌渣、牛粪、草炭以3∶1∶1的体积比配比,或采用菇渣、稻颖壳、河沙以4∶2∶1体积比混配后,每立方米加入发酵微生物(日本酵素菌腐熟剂,潍坊真农酵素菌有限公司生产)0.2 kg、干鸡粪15 kg及少量微量元素,经过4次翻堆、25~30 d(天)堆制发酵制成基质,用栽培槽栽培番茄、西瓜等,对防治连作障碍效果良好。
1.3 生物防治措施 施入拮抗微生物可降低土壤中的病原菌密度,抑制病原菌活动,土壤中接种有益微生物能分解连作产生的有害物质或与特定病原菌竞争营养和空间,减少病原菌数量和避免作物根系感染病害。一些有益微生物还具有固氮或联合固氮,分解磷、钾等矿质元素供蔬菜吸收,分泌生长激素刺激蔬菜生长等作用。
本所西瓜课题组在西瓜栽植时、大田植株生长前期每株西瓜分别施用1.2×108cfu·g-1解淀粉芽孢杆菌B1619水分散粒剂20、10 g,可使西瓜成熟期根际土壤中细菌数量增加36.3%,放线菌数量增加26.1%,真菌数量减少51.4%;西瓜枯萎病病情指数降低41.2%,产量增加17.8%,中心糖含量增加1.3%,果实商品率提高43.2%。
经生物菌肥宁盾(南京农业大学生物源农药创造有限公司生产,以2.0×108cfu·g-1芽孢杆菌为主,复配不同生防细菌)处理(西瓜栽植时、大田植株生长前期施用,每次每株用400 mL 50倍液浇施西瓜根部),平均单株西瓜幼苗总鲜质量、总干质量、地上部鲜质量、地上部干质量分别为3.47、0.34、2.96、0.31 g,比不施宁盾的对照分别增加42.2%、43.5%、48.7%、46.2%,幼苗根际土壤中细菌、放线菌增加,真菌减少,其中细菌、放线菌数量分别为10.2×103、6.7×105cfu·g-1,比对照增加96.15%、59.84%。
2 设施蔬菜连作障碍综合防治技术措施
消除设施土壤连作障碍应采取多种方法进行综合防治,将每一项措施做到位,才能达到改善土壤物理结构、防止土壤板结、提高植物抗病性和产量的目的。
除采用上述的农业、物理、生物防治措施外,生产上还可以利用嫁接技术防控茄果类和瓜类蔬菜连作障碍,利用石灰氮+太阳能消毒等化学措施有效杀灭地下害虫、根结线虫、杂草及青枯病、立枯病、根肿病等病原菌。石灰氮+太阳能消毒法:在7~8月棚室闲茬期,每667 m2用固体石灰氮75~80 kg,底施优质有机肥5 000~6 000 kg、三元复合肥(N-P-K为15-15-15)60~80 kg、过磷酸钙60~80 kg,灌水后覆盖地膜、棚膜,高温闷棚15~20 d(天),定植前7 d(天)通风晾地、整地。轮作、间作、伴生要选择上茬或主茬蔬菜病原菌的非寄主作物、能释放抗菌物质、吸收土壤中过剩盐分以及亲缘关系较远的作物,具体操作方法见1.1农业防治措施。此外,生产上还应重视清洁田园,在每茬蔬菜采收结束后及时清除蔬菜残体。重视有机肥和中微量元素平衡施用,有机肥一定要经过高温堆制,完全腐熟后再施用,中微量元素则要按需投入,配方施肥。