抗重茬治理方法-大棚作物类

抗重茬治理方法-大棚作物类

 

在同一地块里连续种植同一种作物(或同一科作物),或连续种植易感染同一种病原菌或线虫的作物,这种种植制度叫连作。连作容易造成相同病虫害的猖獗、某种元素缺乏、根系分泌的有机酸及有毒物的自毒和土壤值较大改变等现象。引起作物连作障碍的原因是复杂的,是土壤-作物系统内部诸多因素综合作用的外在表现。茄科(尤其茄子)、葫芦科(尤其西瓜)、豆科、菌类等蔬菜忌重茬;伞形科、百合科、十字花科、禾本科蔬菜相对较能耐重茬。近年来,随着蔬菜生产的发展,设施蔬菜栽培面积不断扩大,逐渐成为我国农业中最有活力的新产业之一。但是保护地蔬菜生产由于倒茬困难、复种指数高和种类单一的特点,促成并加剧了连作障碍的发生,连作障碍问题从而成为保护地蔬菜栽培必需解决的问题。1.连作障碍产生的原因

1.1土壤养分分布不均衡

某一蔬菜作物对某些营养元素的吸收具有偏爱性,对喜好的养分连年吸收,必然导致某些养分的缺乏,而不需要或需要较少的元素相对就会积累过多,土壤内养分分布平衡必然失调,地力得不到充分利用。其次,不同蔬菜根系分布深浅不同,年年连作,同一深层的根系吸收范围固定,从而造成一定土层营养成分的缺乏。再者,蔬菜施肥通常偏重氮!磷而轻钾肥,时久则导致蔬菜缺钾症;同时部分中微量元素缺乏,造成养分不均衡,易出现营养生理障碍。

1.2土壤有害微生物的积累

土壤中微生物以细菌数量最多,其次是放线菌,真菌数量居第三位。在连作栽培条件下,作物分泌物及植株残茬腐解物为微生物提供了丰富的营养和寄主。在长期适宜的温湿度环境下,微生物数量不断增加;当条件不适宜时这些微生物会在寄主残体或土壤中形成耐久性的生存器官,一旦寄主重新出现便迅速发芽侵染寄主从而造成危害。不同病原菌在土壤中生存时间有所差异,一般轮作3-6年才能避免土传病害的发生。

设施蔬菜土壤中随着连作年限的增加,土壤细菌增加,真菌种类的数量减少,但有害真菌的种类和数量增加,放线菌随连作年限的增加含量减少。由于放线菌大多能产生抗菌素,一方面能刺激植物生长,提高植物的抗病力;另一方面能拮抗病原微生物,所以放线菌的减少,土壤微生物间的拮抗作用削弱,土壤由细菌型向真菌型过渡,助长了土壤有害微生物的繁殖,加重了土传病虫害的发生。真菌型土壤是地力衰竭的标志,细菌型土壤是土壤肥力提高的一个指标。

土传病虫害是引起连作障碍最主要的因子。引起蔬菜连作障碍70%左右的地块是由土壤传染性病虫害引起的。连作提供了根系病虫害赖以生存的寄主和繁殖场所,使得土壤中的病原菌数量不断增加。在保护地中,病原菌和虫卵不仅可在土壤中积累,也可保存在支架和墙壁上,因而更加严重。

1.3土壤次生盐渍化

土壤次生盐渍化和酸化现象在设施蔬菜生产中普遍发生,以连栋大棚和温室最为明显,已成为设施土壤可持续利用的主要障碍。

设施蔬菜栽培条件下,追肥量往往是露地蔬菜栽培的几倍,远远超过了蔬菜的需要量,使大量剩余肥料及其副成分在土壤中积累,加上常年覆盖或季节性覆盖改变了自然条件下的水分平衡,土壤得不到雨水淋洗,设施内温度又较高,使土壤养分的矿化速度加快,土壤水分的蒸发量和作物的蒸腾量大,再加上下层土壤中的肥料和其它盐分以及地下水中的盐分随地下水向地表移动,并在水分蒸发后积聚在土壤表层(大量盐分积聚在土壤表层),土壤盐分表现为积聚型,从而导致设施内土壤发生次生盐渍化。

另外,土壤盐分积累后,会造成土壤溶液浓度增加,使土壤的渗透势加大,导致作物种子的发芽、根系的吸水吸肥均不能正常进行,而且由于土壤溶液浓度过高,营养元素之间的拮抗作用也会影响作物对某些元素的吸收,从而出现缺素症状,最终作物使生育受阻,产品及品质下降。

1.4土壤理化性状的劣化

1.4.1土壤酸化

长期过量施用化肥和有机肥,尤其是生理酸性肥料和没有腐熟完全的有机肥料,会导致土壤酸化。土壤呈酸性反应,不利于作物生长发育,这在南方比较普遍,且多发生于老菜田。土壤酸性强时,氢、铝和锰离子非常活跃,影响土壤养分的有效性。许多研究表明,保护地蔬菜土壤值随种植年限的增加呈下降的趋势。土壤值的变化将会影响到土壤养分的有效性。在石灰性土壤上,值的降低能够活化而增加铁、锰、铜、锌等微量元素以及磷的有效性;而在酸性土壤上,值的降低会加重铝、锰的毒害作用和降低磷、钙、镁、锌、钼等元素的有效性。

同时,由于过量施肥,特别是连续或过量施入氮素化肥会破坏土壤的缓冲能力和离子平衡能力,导致交换性盐基总量及Ca2+、Mg2+量的减少,而NO-含量增大,从而导致土壤PH下降,出现了化学逆境。

1.4.2土壤物理性状不良

土壤的空隙度和结构性、土壤水分和通透性等对农作物根系的生长及养分吸收有重要影响。保护地土壤与露地土壤相比,随着种植年限延长,土壤结构性得到明显改善,水稳性团粒结构。随着种植年限延长而增加,土壤毛细管空隙发达,持水性好,这主要是因为多年培肥所致。但非活性孔隙比例相对下降,土壤通气透水性差,物理性状不良。连作引起的盐类积聚会使土壤板结,通透性变差,需氧微生物的活性下降,土壤熟化慢;同时,翻耕深度不够,使土壤耕作层变浅,固定在一定的范围内,影响根系的伸展,造成植株生长发生障碍。

1.5作物的自毒作用

某些作物可通过植物残茬腐解、根系分泌和等途径释放一些有毒物质,对同茬或下茬同种或同科植物的生长产生抑制作用,这种现象被称为自毒作用。研究表明,自毒作用是导致作物产生连作障碍的因子之一。自毒现象是一种发生在种内的生长抑制作用,已在黄瓜、西瓜、番茄、茄子、碗豆、甜瓜等多种蔬菜上发现。根系分泌物中低分子量的物质(除了一般的可溶性糖和氨基酸)主要是包括苯甲酸、苯丙烯酸、对羟基甲酸、肉桂酸等十余类有毒物质,通过抑制作物对NO3、SO4、Ca2+、K+等离子的吸收、对水分的吸收、作物的光合作用、蛋白质和DNA合成等多种途径来影响作物生长。大量试验表明,酚类物质和某些脂肪酸对植物生长能产生抑制作用,特别是酚类物质已成为公认的化感物质。

2设施蔬菜连作障碍的防治措施

设施蔬菜连作障碍产生的原因是错综复杂的,是作物——土壤两个系统内部诸多因素综合作用的表现。由于作物种类和栽培条件不同,作物发生连作障碍的主要原因也可能不同,因而防治连作障碍的措施也应有所不同。

2.1合理轮作与间套作

不同作物间进行合理轮作,使土壤中的病原菌在失去寄主或改变生活环境的条件下逐渐死亡,从而降低土壤中病原菌的数量,达到减轻或防止土传病害的发生合理的轮作,避免了多年一种或一个科的作物连年种植,可以有效把防止自毒作用的发生。只要时间足够长,残留在土壤中的有毒物质就可以挥发、分解及被土壤固定,而使浓度降低到临界浓度以下,从而不足以对作物自身产生任何毒害作用。水旱轮作由于土壤经过长期淹水,既可使土壤病害及草害受到有效抑制,还可以洗酸,以水淋盐,防治土壤的次生盐渍化和酸化。

合理的轮作和间!混!套作制度是解决连作障碍的最为简单的方法。如早春在大棚内生长期较长的番茄、辣椒、茄子等蔬菜的行间可套种苋菜、茼蒿等速生蔬菜,这些速生蔬菜可吸盐,浇水时还可洗盐;夏季可利用大棚骨架种植丝瓜、冬瓜遮荫,降温吸盐,既能防止土壤盐渍化,又可增加大棚产量、产值。另外实行水旱轮作对防止连作障碍有极其明显的作用。

2.2合理施肥,推广配方施肥

在设施栽培中合理施用肥料,可防止土壤理化性质和生物学性质恶化及环境污染,减轻连作障碍和病虫害的发生,提高蔬菜产量和改善品质。必须根据设施土壤养分状况、肥料的性质、栽培蔬菜的营养特性和需肥规律,确定合理的施肥量。施用N、P、K等无机肥料,提倡测土配方施肥,根据各种蔬菜作物需肥规律和土壤供肥能力,确定所需施用的肥料种类及数量,尽量减少土壤障碍。

目前生产中普遍存在重视化学肥料、轻视和忽略了有机肥的施用,使本来较差的土壤条件向恶性方向发展(土壤越加板结,营养比例失调,团粒结构遭受破坏),这实际与土壤有机质含量有相关性。据日本国报道,连作年代过久,土壤中有机质施入量少是严重构成连作障害的最重要原因。又据匈亚利报道,在保证土壤施用化学肥料供应的前提下,但有机肥料所具有的独特作用,是化学肥料无法替代和难以弥补的。可见,重视和加强土壤有机质的供给,可有效改善土壤结构和理化性状,增强土壤中有益微生物数量和土壤保肥、供肥、保水、透气调温功能,减少化肥流失,增强土壤对酸碱的缓冲能力,提高土壤肥沃度,增强土壤通透性和提高土壤保肥、保水性能的重要措施。

2.3选用抗病品种和嫁接技术

利用抗病品种和嫁接技术可以克服病原菌的侵染,嫁接技术还可以帮助一些作物克服自毒作用。

2.3.1选用抗病品种

应用抗性品种是防止连作障碍的有效措施。目前国内外已选育出很多抗病虫害的蔬菜品种,如抗凋萎缩、抗黄萎病、抗根结线虫病、抗白粉病的甘蓝等。而黄瓜、甜瓜、茄子、番茄等多种蔬菜都可采用抗性钻本嫁接来防止连作带来的病害障碍。

2.3.2利用嫁接技术

嫁接通过改善植株根系吸收特性,改变内源激素含量,使植株光合能力加强,提高保护酶活性等使蔬菜嫁接苗抗病增产。

由于葫芦科的丝瓜、南瓜、瓠瓜和黑籽南瓜不易产生自毒作用,其中已证实黑籽南瓜不但对黄瓜甜瓜、西瓜等根系提取液表现抗性,而且这些提取液对黑籽南瓜的生长产生促进作用,所以利用黑籽南瓜作砧本嫁接葫芦科蔬菜不但可以防止连作带来的病害障碍,还可以克服连作引起的自毒作用。在果菜类栽培中,对于难以育成抗病品种的,采用抗性砧木如瓠瓜、南瓜进行嫁接栽培,可以有效地防止多种土传性病害和线虫为害。嫁接对黄瓜枯萎病,番茄青枯病、褐色根腐病,茄子青枯病、黄萎病、枯萎病、根结线虫等都有显著的防除作用。在日本,黄瓜栽培全部实行嫁接,我国不少地区已进行黄瓜嫁接栽培,取得了良好的效果,值得大力推广。

2.4生物防治

生物防治是在农业生态系统中调节植物的微生态环境,使其不利于病原物或者使其对病原物与微生物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响,从而达到防治病害的目的。

2.4.1引入拮抗菌

利用拮抗微生物防治植物根部病害,就是将培养好的拮抗微生物以一定方式施入土壤中,或是通过在土壤中加入有机物等措施提高原有拮抗微生物的活动,减轻病害的发生。在综合控制系统中,施用含有大量拮抗菌的微生物菌肥有时是非常有效的。

2.4.2接种有益微生物

在设施条件下,可以通过接种有益微生物来分解连作土壤中存在的有害物质,也可利用一些有益菌对特定的病原菌产生有害物质或与之竞争营养和空间等途径来减少病原菌的数量和根系的感染,从而减少根际病害的发生。它包括接种一些有益菌根菌或其它有益菌群,以便在根际形成生物屏障;接种致病弱毒菌株,以促进幼苗产生免疫机能;使用含有益微生物的生物有机肥抑制土壤致病菌的发展,从而分解土壤中存在的相克物质等。

2.5加强土壤改良

辣椒为浅根系作物,科学有效地实行土壤机耕深翻,是有效改良和减轻连作障碍问题行之有效的重要措施。但是在长期连作生产的影响下,致使现有的土壤团粒结构遭受破坏,通透性变差,耕作层逐年变浅,作物根系生长活动范围受阻,根系总量减少,吸收功能降低。因此,为了改善和创造有利于辣椒生长发育的良好土壤条件,切实从加强土壤深翻改良工作入手,减轻有害微生物对寄主的影响。具体要求,机耕时彻底打破土壤犁底层,耕翻深度30cm以上。同时结合深翻,每667m2撒施硫酸铜或代森锰锌2kg,辛拌磷0.5kg,进行土壤消毒处理,提高土壤清洁度。

2.6全面推广节水灌溉技术

采取隔沟(行)灌水的方法,有效控制水量;实行精播量育苗,提高辣苗素质;加强抗病、抗重茬辣椒品种的培育力度,积极探索选用具有免疫力及抗病性强的砧木进行嫁接栽培;同时增加生物有机肥的使用和推广力度,起到拮抗某些病原微生物而达到抑制病害的目的。

2.7利用化感作用原理防治土传病害

许多植物和微生物可释放一些化学物质来促进或抑制同种或异种植物及微生物生长,这种现象称为化感作用。利用农作物间的化感作用原理进行有益组合,不仅可有效地提高作物产量,并且在减少根部病害方面也可取得令人满意的效果。生产上,由于许多葱蒜类蔬菜的根系分泌物对多种细菌和真菌,具有较强的抑制作用,而常被用于间作或套种。

2.8土壤电处理

利用土壤连作障碍电处理技术处理温室土壤可以获得少菌少虫的土壤,之后补充生物有机肥即可获得优质土壤。目前,3DT-480型土壤连作障碍电处理机在处理枯萎病、根结线虫病、根癌杆菌方面效果优于任何市售农药,而且在解决香菜根系自毒作用方面效果优异,是今后土壤处理的重点技术。

2.9化学防治

农药多菌灵、百菌清、托布津、代森锌、代森锰锌等对真菌性病原菌均具有较好的防治作用,对镰刀菌防效也相当好。用法以拌种、灌根、叶面喷施等为主。但必须贯彻以防为主的原则,一旦病害蔓延,各种防治措施的效力就会大减,甚至失去作用。由于当前国际上对于农药残留问题越来越重视,使得许多农药的应用受到限制,而且农药防治存在着有效期较短、成本较高等问题。

2.10客土法

农业生产中有一些土壤不管连作多少年也不会发生土传病害,这种土壤被称为“抑病土”。反之,称容易发生病害的土壤为“利病土”。将少量抑病土和作物种植土壤混合,有时也可减少土传病害的发生,但相关机制研究还很薄弱,离具体应用尚有一定距离。

2.11淋水洗盐

一年中选择适宜的时间(最好是多雨季节),揭除大棚顶膜,使土壤接受雨水的淋洗,将土壤表面或表土层内的盐份冲洗掉,必要时,可在设施内灌水排盐。

2.12植物检疫

迄今为止,有许多种镰刀菌病害,如菜豆、洋葱、菠菜的萎蔫病,国内尚无报道,必须严格执行检疫制度,防止危险性病害蔓延。

 

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