抗重茬治理方法-大棚作物類

抗重茬治理方法-大棚作物類

 

在同一地塊里連續種植同一種作物(或同一科作物),或連續種植易感染同一種病原菌或線蟲的作物,這種種植制度叫連作。連作容易造成相同病蟲害的猖獗、某種元素缺乏、根系分泌的有機酸及有毒物的自毒和土壤值較大改變等現象。引起作物連作障礙的原因是復雜的,是土壤-作物系統內部諸多因素綜合作用的外在表現。茄科(尤其茄子)、葫蘆科(尤其西瓜)、豆科、菌類等蔬菜忌重茬;傘形科、百合科、十字花科、禾本科蔬菜相對較能耐重茬。近年來,隨著蔬菜生產的發展,設施蔬菜栽培面積不斷擴大,逐漸成為我國農業中最有活力的新產業之一。但是保護地蔬菜生產由于倒茬困難、復種指數高和種類單一的特點,促成并加劇了連作障礙的發生,連作障礙問題從而成為保護地蔬菜栽培必需解決的問題。1.連作障礙產生的原因

1.1土壤養分分布不均衡

某一蔬菜作物對某些營養元素的吸收具有偏愛性,對喜好的養分連年吸收,必然導致某些養分的缺乏,而不需要或需要較少的元素相對就會積累過多,土壤內養分分布平衡必然失調,地力得不到充分利用。其次,不同蔬菜根系分布深淺不同,年年連作,同一深層的根系吸收范圍固定,從而造成一定土層營養成分的缺乏。再者,蔬菜施肥通常偏重氮!磷而輕鉀肥,時久則導致蔬菜缺鉀癥;同時部分中微量元素缺乏,造成養分不均衡,易出現營養生理障礙。

1.2土壤有害微生物的積累

土壤中微生物以細菌數量最多,其次是放線菌,真菌數量居第三位。在連作栽培條件下,作物分泌物及植株殘茬腐解物為微生物提供了豐富的營養和寄主。在長期適宜的溫濕度環境下,微生物數量不斷增加;當條件不適宜時這些微生物會在寄主殘體或土壤中形成耐久性的生存器官,一旦寄主重新出現便迅速發芽侵染寄主從而造成危害。不同病原菌在土壤中生存時間有所差異,一般輪作3-6年才能避免土傳病害的發生。

設施蔬菜土壤中隨著連作年限的增加,土壤細菌增加,真菌種類的數量減少,但有害真菌的種類和數量增加,放線菌隨連作年限的增加含量減少。由于放線菌大多能產生抗菌素,一方面能刺激植物生長,提高植物的抗病力;另一方面能拮抗病原微生物,所以放線菌的減少,土壤微生物間的拮抗作用削弱,土壤由細菌型向真菌型過渡,助長了土壤有害微生物的繁殖,加重了土傳病蟲害的發生。真菌型土壤是地力衰竭的標志,細菌型土壤是土壤肥力提高的一個指標。

土傳病蟲害是引起連作障礙最主要的因子。引起蔬菜連作障礙70%左右的地塊是由土壤傳染性病蟲害引起的。連作提供了根系病蟲害賴以生存的寄主和繁殖場所,使得土壤中的病原菌數量不斷增加。在保護地中,病原菌和蟲卵不僅可在土壤中積累,也可保存在支架和墻壁上,因而更加嚴重。

1.3土壤次生鹽漬化

土壤次生鹽漬化和酸化現象在設施蔬菜生產中普遍發生,以連棟大棚和溫室最為明顯,已成為設施土壤可持續利用的主要障礙。

設施蔬菜栽培條件下,追肥量往往是露地蔬菜栽培的幾倍,遠遠超過了蔬菜的需要量,使大量剩余肥料及其副成分在土壤中積累,加上常年覆蓋或季節性覆蓋改變了自然條件下的水分平衡,土壤得不到雨水淋洗,設施內溫度又較高,使土壤養分的礦化速度加快,土壤水分的蒸發量和作物的蒸騰量大,再加上下層土壤中的肥料和其它鹽分以及地下水中的鹽分隨地下水向地表移動,并在水分蒸發后積聚在土壤表層(大量鹽分積聚在土壤表層),土壤鹽分表現為積聚型,從而導致設施內土壤發生次生鹽漬化。

另外,土壤鹽分積累后,會造成土壤溶液濃度增加,使土壤的滲透勢加大,導致作物種子的發芽、根系的吸水吸肥均不能正常進行,而且由于土壤溶液濃度過高,營養元素之間的拮抗作用也會影響作物對某些元素的吸收,從而出現缺素癥狀,最終作物使生育受阻,產品及品質下降。

1.4土壤理化性狀的劣化

1.4.1土壤酸化

長期過量施用化肥和有機肥,尤其是生理酸性肥料和沒有腐熟完全的有機肥料,會導致土壤酸化。土壤呈酸性反應,不利于作物生長發育,這在南方比較普遍,且多發生于老菜田。土壤酸性強時,氫、鋁和錳離子非常活躍,影響土壤養分的有效性。許多研究表明,保護地蔬菜土壤值隨種植年限的增加呈下降的趨勢。土壤值的變化將會影響到土壤養分的有效性。在石灰性土壤上,值的降低能夠活化而增加鐵、錳、銅、鋅等微量元素以及磷的有效性;而在酸性土壤上,值的降低會加重鋁、錳的毒害作用和降低磷、鈣、鎂、鋅、鉬等元素的有效性。

同時,由于過量施肥,特別是連續或過量施入氮素化肥會破壞土壤的緩沖能力和離子平衡能力,導致交換性鹽基總量及Ca2+、Mg2+量的減少,而NO-含量增大,從而導致土壤PH下降,出現了化學逆境。

1.4.2土壤物理性狀不良

土壤的空隙度和結構性、土壤水分和通透性等對農作物根系的生長及養分吸收有重要影響。保護地土壤與露地土壤相比,隨著種植年限延長,土壤結構性得到明顯改善,水穩性團粒結構。隨著種植年限延長而增加,土壤毛細管空隙發達,持水性好,這主要是因為多年培肥所致。但非活性孔隙比例相對下降,土壤通氣透水性差,物理性狀不良。連作引起的鹽類積聚會使土壤板結,通透性變差,需氧微生物的活性下降,土壤熟化慢;同時,翻耕深度不夠,使土壤耕作層變淺,固定在一定的范圍內,影響根系的伸展,造成植株生長發生障礙。

1.5作物的自毒作用

某些作物可通過植物殘茬腐解、根系分泌和等途徑釋放一些有毒物質,對同茬或下茬同種或同科植物的生長產生抑制作用,這種現象被稱為自毒作用。研究表明,自毒作用是導致作物產生連作障礙的因子之一。自毒現象是一種發生在種內的生長抑制作用,已在黃瓜、西瓜、番茄、茄子、碗豆、甜瓜等多種蔬菜上發現。根系分泌物中低分子量的物質(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、對羥基甲酸、肉桂酸等十余類有毒物質,通過抑制作物對NO3、SO4、Ca2+、K+等離子的吸收、對水分的吸收、作物的光合作用、蛋白質和DNA合成等多種途徑來影響作物生長。大量試驗表明,酚類物質和某些脂肪酸對植物生長能產生抑制作用,特別是酚類物質已成為公認的化感物質。

2設施蔬菜連作障礙的防治措施

設施蔬菜連作障礙產生的原因是錯綜復雜的,是作物——土壤兩個系統內部諸多因素綜合作用的表現。由于作物種類和栽培條件不同,作物發生連作障礙的主要原因也可能不同,因而防治連作障礙的措施也應有所不同。

2.1合理輪作與間套作

不同作物間進行合理輪作,使土壤中的病原菌在失去寄主或改變生活環境的條件下逐漸死亡,從而降低土壤中病原菌的數量,達到減輕或防止土傳病害的發生合理的輪作,避免了多年一種或一個科的作物連年種植,可以有效把防止自毒作用的發生。只要時間足夠長,殘留在土壤中的有毒物質就可以揮發、分解及被土壤固定,而使濃度降低到臨界濃度以下,從而不足以對作物自身產生任何毒害作用。水旱輪作由于土壤經過長期淹水,既可使土壤病害及草害受到有效抑制,還可以洗酸,以水淋鹽,防治土壤的次生鹽漬化和酸化。

合理的輪作和間!混!套作制度是解決連作障礙的最為簡單的方法。如早春在大棚內生長期較長的番茄、辣椒、茄子等蔬菜的行間可套種莧菜、茼蒿等速生蔬菜,這些速生蔬菜可吸鹽,澆水時還可洗鹽;夏季可利用大棚骨架種植絲瓜、冬瓜遮蔭,降溫吸鹽,既能防止土壤鹽漬化,又可增加大棚產量、產值。另外實行水旱輪作對防止連作障礙有極其明顯的作用。

2.2合理施肥,推廣配方施肥

在設施栽培中合理施用肥料,可防止土壤理化性質和生物學性質惡化及環境污染,減輕連作障礙和病蟲害的發生,提高蔬菜產量和改善品質。必須根據設施土壤養分狀況、肥料的性質、栽培蔬菜的營養特性和需肥規律,確定合理的施肥量。施用N、P、K等無機肥料,提倡測土配方施肥,根據各種蔬菜作物需肥規律和土壤供肥能力,確定所需施用的肥料種類及數量,盡量減少土壤障礙。

目前生產中普遍存在重視化學肥料、輕視和忽略了有機肥的施用,使本來較差的土壤條件向惡性方向發展(土壤越加板結,營養比例失調,團粒結構遭受破壞),這實際與土壤有機質含量有相關性。據日本國報道,連作年代過久,土壤中有機質施入量少是嚴重構成連作障害的最重要原因。又據匈亞利報道,在保證土壤施用化學肥料供應的前提下,但有機肥料所具有的獨特作用,是化學肥料無法替代和難以彌補的。可見,重視和加強土壤有機質的供給,可有效改善土壤結構和理化性狀,增強土壤中有益微生物數量和土壤保肥、供肥、保水、透氣調溫功能,減少化肥流失,增強土壤對酸堿的緩沖能力,提高土壤肥沃度,增強土壤通透性和提高土壤保肥、保水性能的重要措施。

2.3選用抗病品種和嫁接技術

利用抗病品種和嫁接技術可以克服病原菌的侵染,嫁接技術還可以幫助一些作物克服自毒作用。

2.3.1選用抗病品種

應用抗性品種是防止連作障礙的有效措施。目前國內外已選育出很多抗病蟲害的蔬菜品種,如抗凋萎縮、抗黃萎病、抗根結線蟲病、抗白粉病的甘藍等。而黃瓜、甜瓜、茄子、番茄等多種蔬菜都可采用抗性鉆本嫁接來防止連作帶來的病害障礙。

2.3.2利用嫁接技術

嫁接通過改善植株根系吸收特性,改變內源激素含量,使植株光合能力加強,提高保護酶活性等使蔬菜嫁接苗抗病增產。

由于葫蘆科的絲瓜、南瓜、瓠瓜和黑籽南瓜不易產生自毒作用,其中已證實黑籽南瓜不但對黃瓜甜瓜、西瓜等根系提取液表現抗性,而且這些提取液對黑籽南瓜的生長產生促進作用,所以利用黑籽南瓜作砧本嫁接葫蘆科蔬菜不但可以防止連作帶來的病害障礙,還可以克服連作引起的自毒作用。在果菜類栽培中,對于難以育成抗病品種的,采用抗性砧木如瓠瓜、南瓜進行嫁接栽培,可以有效地防止多種土傳性病害和線蟲為害。嫁接對黃瓜枯萎病,番茄青枯病、褐色根腐病,茄子青枯病、黃萎病、枯萎病、根結線蟲等都有顯著的防除作用。在日本,黃瓜栽培全部實行嫁接,我國不少地區已進行黃瓜嫁接栽培,取得了良好的效果,值得大力推廣。

2.4生物防治

生物防治是在農業生態系統中調節植物的微生態環境,使其不利于病原物或者使其對病原物與微生物的相互作用發生有利于寄主而不利于病原物的影響,從而達到防治病害的目的。

2.4.1引入拮抗菌

利用拮抗微生物防治植物根部病害,就是將培養好的拮抗微生物以一定方式施入土壤中,或是通過在土壤中加入有機物等措施提高原有拮抗微生物的活動,減輕病害的發生。在綜合控制系統中,施用含有大量拮抗菌的微生物菌肥有時是非常有效的。

2.4.2接種有益微生物

在設施條件下,可以通過接種有益微生物來分解連作土壤中存在的有害物質,也可利用一些有益菌對特定的病原菌產生有害物質或與之競爭營養和空間等途徑來減少病原菌的數量和根系的感染,從而減少根際病害的發生。它包括接種一些有益菌根菌或其它有益菌群,以便在根際形成生物屏障;接種致病弱毒菌株,以促進幼苗產生免疫機能;使用含有益微生物的生物有機肥抑制土壤致病菌的發展,從而分解土壤中存在的相克物質等。

2.5加強土壤改良

辣椒為淺根系作物,科學有效地實行土壤機耕深翻,是有效改良和減輕連作障礙問題行之有效的重要措施。但是在長期連作生產的影響下,致使現有的土壤團粒結構遭受破壞,通透性變差,耕作層逐年變淺,作物根系生長活動范圍受阻,根系總量減少,吸收功能降低。因此,為了改善和創造有利于辣椒生長發育的良好土壤條件,切實從加強土壤深翻改良工作入手,減輕有害微生物對寄主的影響。具體要求,機耕時徹底打破土壤犁底層,耕翻深度30cm以上。同時結合深翻,每667m2撒施硫酸銅或代森錳鋅2kg,辛拌磷0.5kg,進行土壤消毒處理,提高土壤清潔度。

2.6全面推廣節水灌溉技術

采取隔溝(行)灌水的方法,有效控制水量;實行精播量育苗,提高辣苗素質;加強抗病、抗重茬辣椒品種的培育力度,積極探索選用具有免疫力及抗病性強的砧木進行嫁接栽培;同時增加生物有機肥的使用和推廣力度,起到拮抗某些病原微生物而達到抑制病害的目的。

2.7利用化感作用原理防治土傳病害

許多植物和微生物可釋放一些化學物質來促進或抑制同種或異種植物及微生物生長,這種現象稱為化感作用。利用農作物間的化感作用原理進行有益組合,不僅可有效地提高作物產量,并且在減少根部病害方面也可取得令人滿意的效果。生產上,由于許多蔥蒜類蔬菜的根系分泌物對多種細菌和真菌,具有較強的抑制作用,而常被用于間作或套種。

2.8土壤電處理

利用土壤連作障礙電處理技術處理溫室土壤可以獲得少菌少蟲的土壤,之后補充生物有機肥即可獲得優質土壤。目前,3DT-480型土壤連作障礙電處理機在處理枯萎病、根結線蟲病、根癌桿菌方面效果優于任何市售農藥,而且在解決香菜根系自毒作用方面效果優異,是今后土壤處理的重點技術。

2.9化學防治

農藥多菌靈、百菌清、托布津、代森鋅、代森錳鋅等對真菌性病原菌均具有較好的防治作用,對鐮刀菌防效也相當好。用法以拌種、灌根、葉面噴施等為主。但必須貫徹以防為主的原則,一旦病害蔓延,各種防治措施的效力就會大減,甚至失去作用。由于當前國際上對于農藥殘留問題越來越重視,使得許多農藥的應用受到限制,而且農藥防治存在著有效期較短、成本較高等問題。

2.10客土法

農業生產中有一些土壤不管連作多少年也不會發生土傳病害,這種土壤被稱為“抑病土”。反之,稱容易發生病害的土壤為“利病土”。將少量抑病土和作物種植土壤混合,有時也可減少土傳病害的發生,但相關機制研究還很薄弱,離具體應用尚有一定距離。

2.11淋水洗鹽

一年中選擇適宜的時間(最好是多雨季節),揭除大棚頂膜,使土壤接受雨水的淋洗,將土壤表面或表土層內的鹽份沖洗掉,必要時,可在設施內灌水排鹽。

2.12植物檢疫

迄今為止,有許多種鐮刀菌病害,如菜豆、洋蔥、菠菜的萎蔫病,國內尚無報道,必須嚴格執行檢疫制度,防止危險性病害蔓延。

 

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