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大棚蔬菜由于種植經(jīng)濟效益高,可以反季節栽培,近年來(lái)在蔬菜種植區大量發(fā)展,對我國的蔬菜供應及出口做出了很大貢獻。但是連續種植同種作物幾年后,大棚種植總會(huì )出現僵苗、死苗、葉片焦枯、落花落果、果實(shí)畸形等癥狀,土面則表現泛白似鹽霜,土壤板結堅硬,通透性差等現象。而造成這些現象發(fā)生的根源,還在于施肥不科學(xué)、過(guò)度消耗土壤本身調節能力以及連作同種作物有害微生物及其代謝產(chǎn)物積累等有關(guān)。
一、連作障礙發(fā)生的原因:
01 土壤鹽漬化
首先,連作影響土壤養分的分配和平衡。在設施內植物對所需養分吸收有限,而人為施肥多偏愛(ài)施氮磷鉀等大量元素,對微肥及炭肥重視不夠,造成單一元素積累過(guò)多,而需要的又連年消耗得不到補充,土壤內養分平衡必然失調。其次,各植物根系分布有深有淺,年年連作,同種作物根系吸收范圍較為固定,造成營(yíng)養缺乏。如此以往,造成土壤有機質(zhì)被大量消耗,鹽分大量積累,從而使土壤板結,有機質(zhì)含量下降,土壤質(zhì)地變得粘重,透氣性嚴重破壞;土壤pH和全鹽含量顯著(zhù)增加。另一方面,棚室的環(huán)境相對封閉,為了追求高產(chǎn),通常畝栽植量是通常大田栽培的2倍以上,土地利用率高,肥料用量大,加之旱作管理,長(cháng)期沒(méi)有雨水淋洗土壤,使得肥料不能隨水淋溶,富集在土壤耕作表層;同時(shí)棚室內溫度高,土壤水分蒸發(fā)量大,又會(huì )使土壤深層的鹽分上升到表層,更加重了表層種植土的鹽分含量,長(cháng)此以往造成土壤鹽漬化加重。而鹽漬化會(huì )直接對根部環(huán)境形成反滲透壓,造成作物吸收障礙,導致出苗不齊,產(chǎn)量下降,品質(zhì)變差等現象發(fā)生。 02 作物自毒物質(zhì)的積累
某些作物可通過(guò)地上部淋溶、根系分泌和作物殘茬、落葉腐解等途徑釋放一些物質(zhì),對同茬或下茬同種或同科作物生長(cháng)發(fā)育產(chǎn)生抑制作用,這種現象叫自毒作用。多年連作,勢必引起的自毒作用越來(lái)越明顯,連作障礙就會(huì )出現,連作時(shí)間越長(cháng),障礙越嚴重。
03 土壤有益菌減少,有害菌積累,導致土傳病害加重
由于連作,形成了特殊的土壤環(huán)境,使固氮菌、根瘤菌、光合菌、放線(xiàn)菌、硝化細菌、氨化細菌、菌根真菌等有益微生物的生長(cháng)繁殖受到抑制,而有害微生物大量滋生,土壤的微生物區系發(fā)生變化。特別是保護地蔬菜和復種指數最高,一年四季不歇地,病蟲(chóng)害源不斷積累,導致土傳病害發(fā)生較重,而且發(fā)現很多新的病源菌導致的病害發(fā)生,形成了近年來(lái)的“用藥不治病”的現象。 04 元素平衡被破壞
由于蔬菜對土壤養分吸收的選擇性,單一茬口易使土壤中礦質(zhì)元素的平衡狀態(tài)遭到破壞,營(yíng)養元素之間的拮抗作用常影響到蔬菜對某些元素的吸收,容易出現缺素癥狀,最終使生育受阻,產(chǎn)量和品質(zhì)下降。
二、破解大棚蔬菜種植連作障礙措施
01 輪作和間作套種是改善連作障礙的有效措施:
輪作和間作套種能顯著(zhù)增加基質(zhì)中微生物總量和細菌數量,降低真菌數量,土壤微生態(tài)得到極大改善,豐富微生物多樣性,對減輕連作障礙效果顯著(zhù)。有相關(guān)報道:玉米、大豆根系分泌物可促進(jìn)馬鈴薯塊莖萌發(fā)和萌芽生長(cháng)。大蒜與瓜類(lèi)輪作可顯著(zhù)減輕連作造成的瓜類(lèi)枯萎病害;黃瓜和番茄交替種植能顯著(zhù)提高黃瓜根際細菌和放線(xiàn)菌的數量。番茄輪作能降低黃瓜連作土壤容重和電導率,提高土壤pH,增加堿解N、有效P和有效K的含量。由此可見(jiàn),合理的輪作和間作套種對改善土壤微生物群落結構作用明顯,可減少病原真菌數量,優(yōu)化土壤微生物區系結構和土壤理化性狀,提高土壤中有效養分含量,使土壤環(huán)境向有利于作物生長(cháng)的方向發(fā)展。
02 大棚土壤滅菌消毒
土壤消毒可減輕設施土壤連作障礙,夏季高溫天氣通過(guò)高溫消毒,在灌水后高溫悶棚,溫度可達50 ℃以上殺蟲(chóng)滅菌,也可采用日光消毒的方式于夏季休茬期撤掉棚膜,深翻土壤,利用紫外線(xiàn)消毒;在冬季撤膜后采用低溫消毒,深翻土壤,利用冬季的低溫凍死病蟲(chóng)及蟲(chóng)卵;在密閉條件下也可采用利用硫磺粉熏蒸殺菌(酸性土壤慎用);通過(guò)清除初染病株和攜帶病菌的殘茬,防止病害蔓延和植株殘體分解產(chǎn)生的化感物質(zhì)進(jìn)入土壤,并配合增施氰胺類(lèi)肥料(石灰氮,藥肥合一的代表)也能有效防治地下害蟲(chóng)和土傳病害。土壤生物消毒的方法在克服連作障礙上具有較大的應用潛力(利用拮抗菌進(jìn)行定向防治,常用的有木霉、綠霉等)。
03 增施有機炭物質(zhì)是破除連作障礙的關(guān)鍵
秸稈、畜禽糞便等有機原料經(jīng)發(fā)酵腐熟后富含生理活性物質(zhì),施用后能提高根際土壤和根系酶活性,提高有機質(zhì)和土壤速效養分含量,促進(jìn)根系生長(cháng)和對養分的吸收,還可以提高連作土壤微生物活性,減輕自毒作用。增施有機肥可有效提高土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性,同時(shí)相關(guān)報道表明,增施有機肥可減少設施作物土壤中根結線(xiàn)蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的密度和根中卵塊的數量,直接或間接提高防治根結線(xiàn)蟲(chóng)的效果。施用專(zhuān)用微生物有機肥后,連作番茄土壤的有機質(zhì)、全N、速效P、速效K均有提升。增施有機肥不僅可改善根系生長(cháng)狀況,逐步提高土壤速效養分含量,增加根際土壤微生物含量,改善土壤微生物區系,減輕根結線(xiàn)蟲(chóng)危害,提高作物抗性。 需要提出的是,目前土壤改良增加有機碳含量措施,普遍采用畜禽糞便有機肥,而應用于溫室大棚改土,選用秸稈類(lèi)等木質(zhì)素含量豐富的原料安全性更高,因畜禽糞便類(lèi)有機肥部分含鹽量較高,大量使用會(huì )增加土壤鹽分含量,不利于土壤微生物活躍及作物生長(cháng),同時(shí)其代謝分解速度較快,對于長(cháng)期穩定改善土壤團粒結構支持不足,而選用秸稈類(lèi)及腐植性有機原料不僅能長(cháng)效改善土壤團粒結構,而且顯著(zhù)改善土壤通氣性,抑制有害微生物形成,而單純采用秸稈類(lèi)及腐植性有機原料組成的產(chǎn)品難以達到有機肥對總養分的要求,從而土壤改良基質(zhì)等產(chǎn)品逐漸代替有機肥用于耕作層的改良成為不二選擇,土壤改良基質(zhì)追求的目的不是提供速效型養分,而是逐步改善調整土壤緩沖性及自愈能力,同時(shí)為土壤微生物提供優(yōu)良的繁殖場(chǎng)所,并降低自毒物質(zhì)及有害微生物的危害,進(jìn)而達到明顯改善連作障礙的效果,另一份方面土壤改良基質(zhì)較高的有機碳含量,通過(guò)微生物分解能顯著(zhù)增加棚室內二氧化碳濃度,對于提高作物光合作用,增產(chǎn)效果明顯。
04 嫁接栽培
嫁接栽培對防治茄果類(lèi)和瓜類(lèi)黃萎病、枯萎病、青枯病、根腐病、根結線(xiàn)蟲(chóng)等土傳病害效果良好,相關(guān)報道表明:26 ℃條件下“線(xiàn)蟲(chóng)絕”系列番茄砧木對根結線(xiàn)蟲(chóng)和根腐病有較好抗性,其抗青枯病砧木嫁接苗比自根苗增產(chǎn)明顯。嫁接苗可促進(jìn)連作黃瓜根系對土壤養分的吸收,降低黃瓜根際土壤電導率,減輕次生鹽漬化危害,顯著(zhù)提高茄子和黃瓜根際土壤微生物數量及活性,改變內源激素相對含量,從而增強蔬菜的抗性。嫁接栽培技術(shù)的關(guān)鍵在于砧木的選擇。通過(guò)生理生化指標與田間自然鑒定相結合,加速高抗砧木的篩選是蔬菜砧木品種開(kāi)發(fā)研究的必然趨勢。
05 添加土壤吸附劑(以活性炭為代表)
吸附劑有巨大的比表面積,可吸附土壤中某些化感物質(zhì)和體量較小的微生物,適當緩解連作障礙。常用的吸附劑有活性炭、煤粉、凹凸棒、沸石等。同時(shí)豐富的微孔環(huán)境,為好氧細菌提供了繁殖場(chǎng)所,適宜作物生長(cháng)的細菌數量增加,真菌數量減少,促進(jìn)了過(guò)氧化氫酶的活性,抑制了土壤脲酶的活性,提高了幼苗的生物量、光合作用指標。同時(shí)向設施土壤中施加生物炭、凹凸棒、活性炭等可提高酸性土壤pH,改善土壤水熱條件,提升土壤肥力和作物產(chǎn)量,高量的活性炭對降低土壤容重,提高孔隙度作用明顯。
06 合理灌水和施用化肥
合理的水肥措施是緩解連作障礙的重要手段。設施土壤無(wú)法獲得充分的雨水淋溶,及時(shí)灌水能夠將鹽分從土表引入土壤深層,減輕耕層鹽漬化程度。但灌水并非解決次生鹽漬化的根本手段。過(guò)量施用化肥是設施土壤連作障礙的重要誘因,應打破傳統施肥觀(guān)念,控制化肥用量,精準施肥,平衡施肥,配方施肥,并采用水肥一體化高效栽培技術(shù),肥一體化技術(shù)能夠極大提高有限水、肥資源的利用率,對連作障礙緩解效果明顯。 來(lái)源:農人農事