李寶武
設(shè)施農(nóng)業(yè)連作栽培使土壤環(huán)境變壞,蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生危害,加大菜農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度,嚴(yán)重影響設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)。設(shè)施農(nóng)作物復(fù)種、土壤連作面臨障礙,為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展、農(nóng)作物產(chǎn)量質(zhì)量和環(huán)境內(nèi)生態(tài)平衡等造成負(fù)面影響。本文以設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為研究對(duì)象,分析了目前設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)連作障礙產(chǎn)生原因與連作障礙形態(tài)以及防治措施,以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良好開(kāi)展提供有利的科技支撐。
1 設(shè)施蔬菜連作障礙的表現(xiàn)形式
1.1 土壤板結(jié)
長(zhǎng)期過(guò)量使用化肥、不合理使用農(nóng)藥,以及不合理耕作等因素造成土壤板結(jié)。土壤板結(jié)主要由于長(zhǎng)期大量施用化學(xué)肥料或灌溉水過(guò)多導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞,即由于各種因素造成土體內(nèi)有機(jī)質(zhì)缺乏,結(jié)構(gòu)遭到破壞。具體表現(xiàn)為土壤表面堅(jiān)硬、土粒減少、耕層變淺、保水保肥能力下降、透氣不良、耕層變淺等。
造成土壤板結(jié)的主要原因有:一是過(guò)量施用化學(xué)肥料;二是耕作層長(zhǎng)期施入過(guò)量化肥;三是長(zhǎng)期施用不合理灌溉水和過(guò)量的有機(jī)肥以及農(nóng)藥肥料;四是耕作層長(zhǎng)期耕作不合理。如耕作時(shí)間長(zhǎng),大量除草劑及大量殘留農(nóng)藥使土壤失去自凈能力,農(nóng)作物采收后,為加速其腐爛分解,大量使用化肥和農(nóng)藥也破壞土壤結(jié)構(gòu)。
1.2 土壤鹽漬化、酸化
土壤鹽漬化在當(dāng)前設(shè)施栽培中廣泛存在,栽培時(shí)土壤有青紅白霜凍。青霜是因?yàn)橥寥篮窟^(guò)大,紅霜是因?yàn)橥寥篮琢亢丸F量較多,白霜?jiǎng)t由生化反應(yīng)生成的無(wú)機(jī)物沉淀結(jié)晶而成,這種現(xiàn)象的發(fā)生,除了與施肥不當(dāng)有關(guān)外,還與長(zhǎng)期連作有關(guān)。
在連作期間施肥不當(dāng),造成土壤鹽分積累過(guò)多,進(jìn)而引起嚴(yán)重的鹽漬化,使土壤中水分和養(yǎng)分含量降低,作物根系不能正常生長(zhǎng),導(dǎo)致產(chǎn)量下降,此時(shí)若向設(shè)施投入更多的肥料,營(yíng)養(yǎng)元素不僅不能為植株充分利用,同時(shí)會(huì)加快土壤酸化趨勢(shì),對(duì)土壤微生物和酶活性造成嚴(yán)重傷害。
1.3 蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生較重
作物連作障礙中,土傳病蟲(chóng)害最為明顯。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)和估算,中國(guó)每年因連作障礙造成的損失約占全國(guó)農(nóng)業(yè)損失總額1/3左右。土傳病蟲(chóng)害在中國(guó)發(fā)生面積大,危害重,成為危害作物生產(chǎn)的主要因素。由于連年種植單一作物及不合理的耕作制度,且病蟲(chóng)害越冬時(shí)間不長(zhǎng),高溫高濕適于蔬菜生長(zhǎng),使得農(nóng)作物的病蟲(chóng)發(fā)生種類增多,危害程度加重,導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降或絕收。
土傳病蟲(chóng)害在土壤中長(zhǎng)期存在并繁衍,同一病害在寄主及繁殖場(chǎng)所并在土壤內(nèi)大量滋生,致使病原菌數(shù)量越來(lái)越多,害蟲(chóng)逐漸與植物形成寄生關(guān)系。如:以根結(jié)線蟲(chóng)為主的線蟲(chóng)病,以根結(jié)線蟲(chóng)為主的根腐病和黃萎病,以鐮刀菌為主的青枯病,以根結(jié)線蟲(chóng)和叢枝菌根為主的葉部病害,以枯萎病為代表的根部病害等。
1.4 土壤環(huán)境惡化
設(shè)施栽培蔬菜長(zhǎng)勢(shì)迅速,需肥水量相對(duì)較多,菜農(nóng)栽培蔬菜時(shí),不經(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)土配方,為了產(chǎn)量盲目化肥材料促使作物生長(zhǎng)導(dǎo)致土壤中氮、磷元素超標(biāo)。許多菜農(nóng)在使用磷肥時(shí),不考慮土壤性質(zhì),而只是根據(jù)市場(chǎng)需求盲目施用磷肥。大量施入磷元素的同時(shí),也會(huì)增加土壤中鈣、鎂的含量,導(dǎo)致土壤中鈣、鎂含量超標(biāo)。同時(shí)因施用含氮較高的肥料,致使土壤pH值下降。隨著磷、氮大量元素在土壤中長(zhǎng)期累積造成肥料養(yǎng)分比例失調(diào),最終影響蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量。蔬菜出現(xiàn)缺鈣癥狀的很多,尤其是葉菜作物缺鈣癥狀更為明顯。大量施用含鈣量高的肥料,而忽視了土壤中其它營(yíng)養(yǎng)元素的補(bǔ)充,導(dǎo)致微量元素長(zhǎng)期積累超過(guò)土壤自凈能力,引起蔬菜缺鈣;過(guò)量施用磷元素,也會(huì)引起蔬菜發(fā)生缺磷癥狀。磷元素被作物吸收后,可與其它營(yíng)養(yǎng)元素形成不溶性化合物或結(jié)合成難溶的絡(luò)合物而被土壤固定,造成磷大量流失;過(guò)量施用氮肥和鉀肥也會(huì)使土壤中某些微量元素大量殘留于土壤中,使蔬菜發(fā)生缺鉀癥狀。長(zhǎng)期持續(xù)種植同品種蔬菜勢(shì)必造成土壤部分養(yǎng)分的流失。還存在著土壤內(nèi)離子之間拮抗作用,土壤生物群落改變,植物自毒作用等,都會(huì)造成土壤養(yǎng)分紊亂和失衡,導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化。
2 設(shè)施作物連作障礙成因研究
2.1 覆蓋時(shí)間長(zhǎng)
設(shè)施作物全年覆蓋,長(zhǎng)時(shí)間得不到雨水淋溶,農(nóng)民過(guò)量施用的肥料中富集成礦物質(zhì)元素,不能隨雨水流入土壤深層,設(shè)施大棚內(nèi)氣溫較高,根據(jù)“鹽隨水來(lái)”規(guī)律,水分蒸發(fā)過(guò)程中土壤礦物質(zhì)隨水分向地表蒸發(fā),土壤礦化作用顯著增強(qiáng),更加速土壤表面鹽分濃度的增加。
2.2 化肥過(guò)量施用
菜農(nóng)多數(shù)栽培完全依靠經(jīng)驗(yàn),設(shè)施蔬菜栽培過(guò)程中施化肥過(guò)多,礦物質(zhì)離子少有富集,離子拮抗致使其它必需營(yíng)養(yǎng)無(wú)法被作物吸收,養(yǎng)分結(jié)晶溢出,破壞泥土團(tuán)粒,土壤板結(jié)鹽漬化。
2.3 土壤養(yǎng)分不均衡
各種蔬菜對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素吸收比例各不相同,加之菜農(nóng)在栽培時(shí)施肥參差不齊,普遍出現(xiàn)重施氮、磷肥等問(wèn)題,這些主客觀因素造成了土壤養(yǎng)分不均,有些離子含量較高,卻不為作物所吸收,長(zhǎng)久以來(lái)致使土壤酸化、板結(jié)化程度加劇。
2.4 有機(jī)肥施用不合理
當(dāng)前糞肥作為主要基肥,菜農(nóng)為圖便捷,常把人畜糞便晾曬或不腐熟而直接施入土中,雜草叢生,且攜帶多種病蟲(chóng)害原體。有研究表明,長(zhǎng)期過(guò)量使用未腐熟有機(jī)肥會(huì)在其分解后富集有機(jī)酸和其它酸性物質(zhì),影響土壤理化性質(zhì),也影響產(chǎn)量。
2.5 灌溉技術(shù)不合理
受水質(zhì)和種植成本等諸多因素影響,設(shè)施蔬菜種植基本上不使用精準(zhǔn)滴灌方法,菜農(nóng)也大多使用粗放式的開(kāi)溝灌溉方式,加之設(shè)施溫度高,土壤表層水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,鹽分結(jié)晶于土表,推進(jìn)土壤次生鹽漬化。
2.6 耕作層太淺
設(shè)施栽培中,受設(shè)施、勞動(dòng)力成本制約,大尺寸旋根機(jī)不能正常作業(yè),多數(shù)農(nóng)民使用小尺寸旋耕機(jī)進(jìn)行土壤翻耕,耕作淺薄造成深層土壤養(yǎng)分貧瘠,破壞土壤理化性質(zhì),團(tuán)粒結(jié)構(gòu)受到破壞。
3 采取綜合防治措施
3.1 選用抗病品種
不同農(nóng)作物或同一種農(nóng)作物不同品種對(duì)連作障礙耐受力存在差異,在生產(chǎn)上通過(guò)抗性篩選出抗性強(qiáng)和耐連作的栽培品種進(jìn)行種植,容易增強(qiáng)農(nóng)作物抗病能力。
3.2 利用嫁接技術(shù)
利用對(duì)種植品種有親和力和抗逆性的植物作砧木,以緩解或避免土傳病害和延緩連作障礙。以茄子為例,嫁接茄相較于自根茄所產(chǎn)生的分泌物更利于幼苗生長(zhǎng),生長(zhǎng)后期抑制自根茄作用加強(qiáng)。由此,嫁接技術(shù)在生產(chǎn)上可增加作物抗逆性,同時(shí)還可以克服自毒等問(wèn)題,有效緩解連作障礙。
3.3 合理輪作間作
合理安排種植可優(yōu)化微生物群落,通過(guò)輪作使上茬作物有害病菌不能找到寄主而不能生存,減輕設(shè)施蔬菜土傳病害危害。
3.4 土壤深翻
深翻可通過(guò)打破土壤板結(jié)、增強(qiáng)土質(zhì)通透進(jìn)而增加土壤耕作層,但受設(shè)施種植自身限制,小型旋耕機(jī)翻耕土壤深度較淺,對(duì)上下層土層翻耕亦很少,長(zhǎng)期造成耕作層淺,每年施用的糞肥和各種化肥多集聚于地表10厘米以下,使土壤鹽漬化加劇,且隨耕作層淺根系分布淺,根系容易損傷、老化、早衰。通過(guò)計(jì)算,每3厘米活土層蓄水量為每公頃1050~1125立方米,可使當(dāng)季作物產(chǎn)量提高10%。生產(chǎn)上菜農(nóng)采用深翻與淺耕結(jié)合,機(jī)械與人工結(jié)合方式對(duì)土壤進(jìn)行深翻,以克服土壤連作障礙。
3.5 調(diào)節(jié)土壤pH值
大量施用化肥是造成土壤pH值下降的主要原因。設(shè)施土壤pH值應(yīng)每年檢測(cè)果。在土壤pH值與蔬菜生長(zhǎng)不相適應(yīng)的情況下,應(yīng)根據(jù)科學(xué)比例施加石灰或利用悶棚施加石灰氮,既可增加pH值又能起到滅殺土壤病原菌的作用。大量施入腐熟農(nóng)家肥或秸稈、泥炭土均可有效提高土壤的酸堿度和改善土壤板結(jié)。
3.6 大力推廣平衡施肥技術(shù)
合理施肥對(duì)減輕連作障礙有明顯作用。設(shè)施種植期間要加強(qiáng)對(duì)菜農(nóng)培訓(xùn),轉(zhuǎn)變百姓大量施肥才能獲得豐收的錯(cuò)誤認(rèn)知,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥和平衡施肥、配方施肥以有效解決過(guò)量施肥,施肥比例不合理導(dǎo)致連作障礙等問(wèn)題。多年栽培的老舊大棚,大多數(shù)存在養(yǎng)分超標(biāo)的問(wèn)題,施基肥時(shí)應(yīng)選用有機(jī)肥為主或純施,以有機(jī)質(zhì)含量較多,養(yǎng)分較全面的餅肥為佳;追肥中盡可能使用新的水溶性肥料,吸收利用率較好,殘留較低。
3.7 秸稈還田綜合利用
秸稈堆肥可有效補(bǔ)充有機(jī)質(zhì),優(yōu)化土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提升土壤生產(chǎn)潛力;還可減少化學(xué)肥料的施用量,推進(jìn)無(wú)公害化生產(chǎn),節(jié)支增效,也改善了農(nóng)村人居環(huán)境,提升生活品質(zhì)。
3.8 拉秧后處理土壤緩解連作障礙
灌溉洗鹽法。設(shè)施土壤累積鹽分過(guò)多會(huì)導(dǎo)致土壤酸化,板結(jié)等現(xiàn)象,從而抑制植物生長(zhǎng),降低蔬菜產(chǎn)量與質(zhì)量。所以當(dāng)?shù)夭宿r(nóng)利用設(shè)施休閑季節(jié)大水灌溉對(duì)土壤中聚集鹽分進(jìn)行有效稀釋和下淋,以緩解表層積鹽問(wèn)題,改善生態(tài)環(huán)境。
太陽(yáng)能消毒法。清園后用殺蟲(chóng)殺菌劑噴灑在地面上,噴藥時(shí)加一定純酒精并同時(shí)蓋上地膜,酒精遇高溫分解,將膜下氧氣消耗掉,較好殺滅病菌,7~10天開(kāi)啟上通風(fēng)口和下通風(fēng)口并揭去地膜,然后配合施用有機(jī)肥,秸稈和其它有效劑進(jìn)行高溫悶棚。
設(shè)施農(nóng)作物生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究發(fā)展的方向,它要求克服連作障礙,但受到農(nóng)民種植習(xí)慣、利益驅(qū)動(dòng)和土地限制等因素影響,栽培過(guò)程中,輪作與間作兩種栽培模式難以克服土壤連作障礙,唯有依據(jù)科學(xué)的管理辦法才能持續(xù)、健康發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。