李薩利 祁石剛 張鑫
設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)作為宿遷市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種重要形式,是實現(xiàn)富民增收、保障有效供給的重要舉措,也是實施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化工程的有力抓手。然而隨著設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的規(guī)模化、專業(yè)化、設(shè)施化發(fā)展進(jìn)程加快,土壤營養(yǎng)失衡、次生鹽漬化、病蟲害加劇、產(chǎn)量和品質(zhì)逐年下降等各種連作障礙問題出現(xiàn),嚴(yán)重阻礙了設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民收益的提高,并成為制約宿遷市蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸之一。為了全面掌握宿遷市設(shè)施蔬菜連作障礙情況,提出切實可行的治理措施,開展了設(shè)施蔬菜連作障礙情況普查。
根據(jù)本次普查,全市設(shè)施蔬菜面積490470畝(32698 hm2),發(fā)生連作障礙面積合計16516畝(1101.07 hm2,各縣區(qū)情況見表1),連作障礙面積占設(shè)施蔬菜面積的3.37%,涉及全市39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中沭陽縣連作障礙面積4761畝(317.4 hm2),涉及種類主要是番茄、西葫蘆、西瓜、草莓等;泗陽縣連作障礙面積901畝(60.07 hm2),涉及種類主要是茄子、辣椒、西瓜等;泗洪縣連作障礙面積3527畝(235.13 hm2),涉及種類主要是茄子、辣椒、番茄、西瓜、草莓等;宿城區(qū)連作障礙面積297畝(19.8 hm2),涉及種類主要是茄子、辣椒等;宿豫區(qū)連作障礙面積5500畝(366.67 hm2),涉及種類主要是茄子、辣椒、西瓜等;經(jīng)開區(qū)連作障礙面積1462畝(97.47 hm2),涉及種類主要是茄子、辣椒、芹菜等;洋河新區(qū)連作障礙面積68畝(4.53 hm2),涉及種類主要是番茄、草莓等。
表1 設(shè)施蔬菜面積及連作障礙面積分布情況
①連作年限越長,連作障礙越重 連作障礙是由于連續(xù)多年種植導(dǎo)致的植物生長障礙。據(jù)調(diào)查,連作年限越長,連作障礙發(fā)生越重。沭陽縣華沖鎮(zhèn)有近30 a蔬菜種植歷史,主要種植茄果類蔬菜,設(shè)施蔬菜連作面積5000畝(333.33 hm2),出現(xiàn)不同程度連作障礙面積2000畝(133.33 hm2),連作障礙發(fā)生面積占基地面積40%;宿遷市8個永久性“菜籃子”蔬菜基地(南蔡、羅圩、丁嘴、吳集、湯澗、四河、孫園、泗陽農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園)中有6個種植年限超過15 a,連作障礙發(fā)生面積占基地面積的20%以上;2個超過10 a,連作障礙發(fā)生面積占基地面積的10%左右;宿豫區(qū)曹集鄉(xiāng)設(shè)施蔬菜面積8406畝(560.4 hm2),以茄果類種植為主,種植年限7 a,出現(xiàn)連作障礙面積726畝(48.4 hm2),連作障礙發(fā)生面積占基地面積的8.6%;種植年限低于3 a的設(shè)施蔬菜基地,基本未發(fā)生連作障礙。
②全市發(fā)生規(guī)模小,相對分散 全市設(shè)施蔬菜面積490470畝(32698 hm2),出現(xiàn)連作障礙面積16516畝(1101.07 hm2),僅占設(shè)施蔬菜面積的3.37%,總體發(fā)生規(guī)模較小。調(diào)查發(fā)現(xiàn),宿遷市除湖濱新區(qū)外都存在不同程度連作障礙,分布較廣泛,涉及全市39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中,8個永久性“菜籃子”基地和沭陽縣華沖鎮(zhèn)、潼陽鎮(zhèn)、泗洪縣魏營鎮(zhèn)、宿豫區(qū)順河鎮(zhèn)設(shè)施蔬菜基地發(fā)生相對集中,發(fā)生連作障礙面積10082畝(672.13 hm2),連作障礙面積占基地面積的16.2%。
③表現(xiàn)形式多樣,程度可控 設(shè)施蔬菜連作障礙植株主要表現(xiàn)為生長勢弱、根系發(fā)育差、畸形果、病蟲害頻發(fā)等;土壤表現(xiàn)為次生鹽漬化、營養(yǎng)元素失衡、微生物比例失調(diào)。根據(jù)調(diào)查,宿遷市設(shè)施蔬菜連作障礙以土壤次生鹽漬化為害為主,元素失衡和微生物群落比例失調(diào)為輔,大部分處于初發(fā)狀態(tài),程度可控,如近15萬畝(1萬hm2)的設(shè)施西瓜栽培實行輪作換茬,連作障礙基本沒有發(fā)生;沭陽縣華沖鎮(zhèn)之前主要是茄果類連作,次生鹽漬化嚴(yán)重,枯萎病頻發(fā),667 m2平均減產(chǎn)1000 kg以上,實行番茄—水稻輪作后,治理效果明顯,667 m2平均減產(chǎn)不到400 kg;泗洪縣石集鄉(xiāng)茄果類連作導(dǎo)致營養(yǎng)元素失衡、土壤微生物比例失調(diào),茄子灰霉病頻發(fā)、畸形果增多,667 m2減產(chǎn)500 kg左右,通過增施生物有機肥,補充中微量元素,連作障礙發(fā)生情況明顯減輕。
④農(nóng)民重視不夠,治理措施單一 當(dāng)前大部分種植戶對連作障礙問題都有一定的認(rèn)識,但是受傳統(tǒng)種植經(jīng)驗、施肥習(xí)慣和種植利益驅(qū)動,大部分農(nóng)戶還保留堅持連作、盲目施肥等種植習(xí)慣。根據(jù)在南蔡鄉(xiāng)新蔡村蔬菜基地調(diào)查發(fā)現(xiàn),前幾年菜農(nóng)實行茄子—水稻輪作,連作障礙明顯減輕,近年來種植水稻效益低,紛紛改種芹菜,實行茄子—芹菜輪作,而且長期大量施用未腐熟畜禽糞便,導(dǎo)致連作障礙發(fā)生加重,部分地塊減產(chǎn)明顯;目前宿遷市設(shè)施蔬菜栽培中,除了西瓜實現(xiàn)輪作換茬,其他設(shè)施蔬菜普遍采取高溫悶棚加藥劑處理以及應(yīng)用嫁接苗的方式防治連作障礙,但對于次生鹽漬化、營養(yǎng)元素不平衡、土壤微生物群落比例失調(diào)等問題沒有具體治理措施。連作障礙是多種因素綜合作用的結(jié)果,系統(tǒng)性傷害進(jìn)行碎片化治理,不可能達(dá)到理想效果。
①土壤次生鹽漬化 造成土壤鹽類積聚的主要原因有2個:一是盲目大量施肥;二是常年使用未腐熟雞糞;三是缺少雨水淋洗。設(shè)施栽培幾乎常年覆蓋,土壤長期得不到雨水淋洗,再加上棚內(nèi)的溫度較高、土壤水分蒸發(fā)量大,下層土壤中的肥料和其他鹽分會隨著水分的蒸發(fā)在土壤表面積聚,引起土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。另外,設(shè)施大棚的耕作層比較淺,化肥常施用于土壤表層;為了防止設(shè)施大棚內(nèi)濕度增加和地溫下降,人們習(xí)慣“小水勤澆”的灌溉方式,加重了土壤的鹽漬化程度。
②土壤營養(yǎng)元素不平衡 某種特定的作物對土壤中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的需求及吸收有特定的規(guī)律,尤其是對某種微量元素有特殊的需求,出現(xiàn)了作物對土壤鹽分的選擇性吸收。宿遷市許多設(shè)施蔬菜基地種植年限長,長期單一種植,必然造成土壤中某一種或某幾種營養(yǎng)元素的虧缺,在得不到及時補充的情況下便出現(xiàn)“木桶效應(yīng)”,進(jìn)而引發(fā)缺素癥,影響作物的正常生長,產(chǎn)量及品質(zhì)下降,嚴(yán)重者導(dǎo)致植株死亡。不合理的單一施肥導(dǎo)致作物抗病蟲害能力差,根冠比失調(diào)等,廣大農(nóng)民對中微量元素肥料認(rèn)識不足,多數(shù)不施或少施,造成養(yǎng)分不均衡,極易出現(xiàn)生理性病害。宿遷市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中極少施用中微量元素肥料,極易導(dǎo)致某種養(yǎng)分因長期消耗而缺乏,如番茄臍腐病,大白菜干燒心,瓜類作物的匙形葉、金邊葉等現(xiàn)象,均為缺鈣、銅等元素所致。缺乏鉀素嚴(yán)重影響蔬菜的抗逆能力,加劇病蟲為害,產(chǎn)品質(zhì)量明顯下降。硼素的缺乏易引起蔬菜幼苗根系生長不良,雌花受精率低,落花落果嚴(yán)重。缺乏鎂素易引起植株葉面發(fā)黃,生長勢減弱,甚至枯黃致死。
③土壤酸化板結(jié) 過多施用酸性肥料或生理酸性肥料,如氯化鉀、過磷酸鈣、硝酸銨等;旱作條件下大量施用氮肥,當(dāng)作物不能充分吸收利用而發(fā)生積累時,大量氮素肥料轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,硝酸根離子與鈣離子結(jié)合而隨水流失,使得氫離子相對過剩,導(dǎo)致土壤有機質(zhì)含量下降、緩沖性能降低、土壤酸化。pH值過低,往往伴隨著硝酸根離子含量增高、鹽類濃度高及營養(yǎng)失衡問題。宿遷市設(shè)施蔬菜復(fù)種指數(shù)高,土壤踩踏鎮(zhèn)壓頻繁,pH值過低,土壤有機質(zhì)降低,從而導(dǎo)致土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)減少,呈現(xiàn)分散狀態(tài)和粉砂粒容易沉降而使土壤板結(jié)。
①作物自毒作用 植物和微生物產(chǎn)生的有毒物質(zhì)對同茬或下茬同種(科)植物生長產(chǎn)生抑制的現(xiàn)象叫自毒作用。設(shè)施內(nèi)多年連作,產(chǎn)生一些對自身不利的有害物質(zhì),并通過根系分泌物和殘茬分解物積累于土壤中。隨著連作年限的增加,這些有害物質(zhì)在土壤中積累,達(dá)到一定程度后,就會抑制植株的正常生長,從而造成植株長勢變差、抗性下降、產(chǎn)量降低。
②土壤微生物群落比例失衡,土傳病蟲害加重 土傳病害是引起作物連作障礙最主要的因子,有報道認(rèn)為引發(fā)連作障礙的70%左右的地塊與土壤傳染性病蟲害有關(guān)。由于設(shè)施蔬菜栽培作物種類比較單一,土壤和蔬菜的關(guān)系相對穩(wěn)定,形成了一定的特殊小環(huán)境,一些對作物有害的病原微生物大量發(fā)展,致使病蟲害發(fā)生多、蔓延快,且逐年加重。尤其是土傳病害及地下害蟲,隨多年連作而積累,如茄子的黃萎病、褐紋病、綿疫病,番茄的疫病、青枯病,辣椒的炭疽病、病毒病,出現(xiàn)“用藥不治病”的現(xiàn)象。
土傳病害
合理的輪作和間、套作制度是解決連作障礙最為簡單有效的辦法,對于連作障礙發(fā)生較重的地塊和蔬菜品種,要及時組織輪作換茬,原種植地塊最好實行水旱輪作,換茬地塊要3 a以上沒有種植相同的蔬菜品種,如宿遷市近15萬畝(1萬hm2)的西瓜種植基本實現(xiàn)了輪作換茬模式,不僅防止了連作障礙,還增強了地力,減少了病蟲草害發(fā)生。各級政府要組織落實換茬地塊,配套相關(guān)水、電、路設(shè)施,保證種植戶換茬后正常生產(chǎn)。對于連作障礙較輕的地塊,通過合理的輪作和間、套作,有效破壞寄主專一性病原菌的生長和繁殖環(huán)境,從而減少致病菌的數(shù)量,有效防止設(shè)施蔬菜連作障礙。如茄果類、瓜類、豆類等深根性作物可與白菜類、綠葉菜類、蔥蒜類等淺根性作物輪作;生長期較長的番茄、辣椒、茄子等蔬菜行間可以套種莧菜、茼蒿等速生蔬菜。對于連作障礙較重的地塊,在生產(chǎn)條件允許的情況下實行輪作不僅僅指與蔬菜間的輪作換茬,也包括與糧食作物如水稻、玉米、豆類作物,水生作物如蓮藕、荸薺、水芹等進(jìn)行輪作。
在設(shè)施大棚休閑季節(jié),可除去大棚頂部的薄膜,讓自然降雨充分淋洗土壤,降低耕層中鹽分的濃度;或者在設(shè)施蔬菜大棚內(nèi)大量澆水,用淡水溶解土壤中的鹽分,再通過排水溝將含鹽水排走,次生鹽漬化較重地塊,進(jìn)行多次沖洗,降低鹽分濃度。土壤黏性較重地區(qū),要結(jié)合深耕深松,每667 m2回填3~4 m3砂土,將砂土摻入耕層,能有效降低土壤容量,增加孔隙度,有利于科學(xué)調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱,防止土壤返鹽。有條件的地區(qū)可以施用土壤調(diào)酸劑、土壤綜合調(diào)理劑、亞硝酸鹽調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)土壤酸堿度,疏松土壤,修復(fù)團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤微生物活性,增強土壤保水、保肥、保熱功能,恢復(fù)和提升大棚菜地的適耕性和生態(tài)環(huán)境。
土壤消毒有藥劑、高溫和淹水等處理方法,可以直接殺死或減少土壤中的病原微生物和害蟲,也是消除或減輕設(shè)施蔬菜連作障礙的有效措施。在春提早蔬菜收獲后,清理好作物殘枝,利用休園這段時間,在炎熱的夏季,利用太陽能高溫悶棚,結(jié)合不同措施進(jìn)行土壤消毒處理。對于土壤次生鹽漬化較重的地塊,將生物菌種和稻糠均勻翻入土壤,灌水后覆蓋塑料膜,利用夏季高溫和生物菌種發(fā)酵耗氧,起到滅殺害蟲和病原菌的作用;對于常規(guī)地塊,選擇化學(xué)藥劑如氰氮化鈣、溴甲烷、硫磺粉等,均勻撒入藥劑,翻耕灌水,覆蓋塑料膜,可以滅殺土壤病菌和根結(jié)線蟲,達(dá)到廣譜性殺毒效果。
選用抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的蔬菜品種,是提高抗病能力的前提,也是防治土傳病害最為經(jīng)濟(jì)有效的措施。如果土壤有積鹽現(xiàn)象,可選擇耐鹽性較強的蔬菜,如菠菜、芹菜、韭菜、茄子等;土壤為酸性時,應(yīng)種植蕹菜、西洋菜等耐酸性較強的蔬菜,從而盡量減少連作障礙帶來的為害。通過嫁接改善植株根系吸收特性,改變內(nèi)源激素含量,使植株光合能力加強,提高保護(hù)酶活性,如用云南黑籽南瓜嫁接黃瓜,用托魯巴姆嫁接茄子,可很好地抗枯萎病、黃萎病等病害;采用番茄晚熟品種作砧木,早熟品種作接穗,保留了接穗的早熟性,可以大大縮短結(jié)果期,提高產(chǎn)量。
土壤鹽漬化
開展測土配方施肥,合理施用化肥,增施有機肥。增施有機肥可有效改善土壤結(jié)構(gòu),增強保肥、保水、供肥、透氣、調(diào)溫的功能,增加土壤有機質(zhì),氮、磷、鉀及微量元素的含量,提高土壤肥力效能和土壤蓄肥性能,提高難溶性磷酸鹽和微量元素的有效性。根據(jù)各種蔬菜作物需肥規(guī)律及土壤供肥能力,確定肥料種類及數(shù)量,可以在一定程度上減輕連作障礙。生產(chǎn)上要積極推廣化肥深施,常追施蔬菜葉面肥,有針對性地施用蔬菜專用肥。嚴(yán)格控制化肥用量和品種,鉀肥要施用硫酸鉀型肥料,而不用氯化鉀型肥料;氮肥要施用銨態(tài)氮,不用或少用硝態(tài)氮。提倡根外追肥或使用緩效性肥料,可避免速效肥短期內(nèi)濃度急升的弊病,對防治土壤鹽漬化有很大的作用。
基質(zhì)栽培是無土栽培的一種形式,蔬菜基質(zhì)栽培因具有省工省力、省水省肥、優(yōu)質(zhì)高效、環(huán)保以及避免連作障礙等優(yōu)點正逐漸被廣大菜農(nóng)所熟知。其技術(shù)要點主要是在設(shè)施內(nèi)開挖“V”型底栽培槽,栽培槽的高度不少于20 cm、寬度不少于20 cm,內(nèi)覆塑料薄膜與土壤隔離開來,栽培槽內(nèi)填充基質(zhì),將植株定植于基質(zhì)中,借助壓力灌溉系統(tǒng),將可溶性固體肥料或液體肥料配成的肥液與灌溉水一起,均勻、準(zhǔn)確地輸送到作物根部土壤??砂凑兆魑锷L需求,進(jìn)行全生育期需求設(shè)計,把水分和養(yǎng)分定量、定時、按比例直接提供給作物,實現(xiàn)水肥一體化種植,節(jié)水節(jié)肥效果明顯,也提高了肥料利用率,減少了因鹽分積累造成的生理障礙,有效防止了土壤連作障礙。
蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展,離不開良種、良法、良土和先進(jìn)實用栽培管理技術(shù)的推廣,更離不開基層農(nóng)技推廣體系的全力支持。據(jù)調(diào)查,全市鄉(xiāng)級農(nóng)技員在編在崗人數(shù)為1079人,全市50歲以上的基層農(nóng)技員占農(nóng)技員總數(shù)的35.2%,高級職稱僅占1.2%、本科以上學(xué)歷僅占15%。基層農(nóng)技推廣體系普遍呈現(xiàn)年齡大、新人少、知識結(jié)構(gòu)窄等問題,同時部分優(yōu)秀的農(nóng)技人員被抽調(diào)至行政崗位或從事農(nóng)業(yè)行政管理工作或考離農(nóng)業(yè)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的主導(dǎo)力、主心骨逐步缺失,人員青黃不接。基層農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系不健全,尤其是園藝技術(shù)人員缺乏已不能更好適應(yīng)宿遷市新一輪農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需要,不能更好地服務(wù)于設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。解決連作障礙問題需要基層技術(shù)人員的技術(shù)指導(dǎo)和跟蹤服務(wù),因此,加強基層農(nóng)技推廣體系建設(shè)刻不容緩。
充分利用廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體,大力宣傳綠色生產(chǎn)和科學(xué)施肥,增強農(nóng)戶科學(xué)施肥意識,改變農(nóng)戶施肥觀念。大力推廣商品有機肥,減少未經(jīng)過充分腐熟的有機肥使用,控制化學(xué)肥料的使用。開展多形式培訓(xùn)活動,邀請科研院校專家對基層農(nóng)技人員、種植大戶、農(nóng)戶代表進(jìn)行科學(xué)施肥、綠色生產(chǎn)方面知識講座、田間指導(dǎo),引導(dǎo)農(nóng)戶從單純追求產(chǎn)量的種植理念轉(zhuǎn)向追求產(chǎn)品綠色、有機為主的生態(tài)生產(chǎn)理念。各級農(nóng)技人員作為農(nóng)技推廣的主力軍,要加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)、豐富知識層面、提升知識水平。農(nóng)業(yè)部門成立相應(yīng)的專家團(tuán)隊,圍繞克服連作障礙開展技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)。加強與科研院所的專家合作,通過多層次技術(shù)培訓(xùn),吸收具有創(chuàng)新性、實用性的新理念、新觀點,不斷更新技術(shù)知識,提高業(yè)務(wù)素質(zhì),提升服務(wù)水平。
全面推行設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平。以綠色農(nóng)產(chǎn)品基地為依托,制訂茄子、番茄、辣椒、白菜、蘆蒿、芹菜、西瓜、甜瓜等主要農(nóng)產(chǎn)品綠色生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程,在綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地推行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),對基地農(nóng)戶統(tǒng)一生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),強化農(nóng)戶自律,統(tǒng)一包裝、統(tǒng)一品牌、統(tǒng)一銷售。嚴(yán)格按要求推行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。各農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地在生產(chǎn)過程中杜絕使用國家明令禁止的劇毒農(nóng)藥,使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)藥,少使用化肥,多施有機肥,建立農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)臺賬,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)操作規(guī)程,使農(nóng)戶種植農(nóng)作物有標(biāo)可依,同時與農(nóng)戶簽訂承諾書,要求其按標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合要求,推動蔬菜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、生態(tài)化。
雖然全市設(shè)施蔬菜連作障礙面積只占設(shè)施蔬菜面積比例的3.37%,但是發(fā)生趨勢不容忽視。目前,市、區(qū)、鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)部門聯(lián)合揚州大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等高等院校及部分企業(yè)在經(jīng)開區(qū)新蔡村東蔡蔬菜基地開展克服連作障礙試驗。揚州大學(xué)錢曉晴教授利用稻糠和微生物菌劑,在泗洪縣魏營鎮(zhèn)以茄子為試驗對象,當(dāng)前已表現(xiàn)出良好的連作障礙治理效果。建議市級高效農(nóng)業(yè)資金安排專項資金用于土壤改良試點,通過不同技術(shù)模式、不同品種、不同區(qū)域試驗,選擇適宜宿遷市大面積推廣的能克服連作障礙的技術(shù)模式。