设施农业生产中土壤连作障碍修复技术_任建全.pdf

文章编号：1673-887X(2023)06-0176-03设施农业生产中土壤连作障碍修复技术任建全（交城县农业委员会，山西交城030500）摘要近年来，在农业生产供给侧改革政策的推动下，交城县设施蔬菜产业发展迅速。文章介绍了交城县大棚蔬菜土壤连作障碍的发生原因，如土壤养分失衡、土壤盐碱化、自毒物质产生等，提出了合理运筹水肥、选择抗性好的品种、合理轮作换茬、土壤消毒等防治措施，以期为解决交城县大棚蔬菜土壤连作障碍提供参考。关键词土壤连作障碍；设施农业；改良技术中图分类号S626.5；S344.4文献标志码Adoi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.06.064Remediation Technology of Soil Continuous Cropping in Facility AgricultureRen Jianquan(Jiaocheng Gricultural Committee,Jiaocheng 030500,Shanxi,China)AbstractAbstract：In recent years,driven by the supply-side reform policy of agricultural production,Jiaocheng County facility vegetable industry has developed rapidly.This paper introduced the causes of continuous cropping obstacles of greenhouse vegetable soil in Jiaocheng County,such as soil nutrient imbalance,soil salinization,self-toxic substances,etc.,and put forward some control measures,such as reasonable water and fertilizer management,selection of resistant varieties,reasonable crop rotation,soil disinfection,etc.,inorder to provide reference for solving the obstacles of continuous cropping of greenhouse vegetable soil in Jiaocheng County.Key words：soil continuous cropping obstacles,facility agriculture,improved technology交城县位于位于吕梁山东麓，山西省中部，是吕梁的东大门，省城太原的近郊县，辖 7 镇 1 乡，国土面积 1 822.11km2，境内地貌复杂，山多川少，属于暖温带大陆半干旱性气候，年平均日照时数2 743 h，年平均气温7，年平均降水量440700 mm，年平均相对湿度62%，无霜期为100161 d，耕地面积1.64104hm2。蔬菜是交城县城郊型农业的重要抓手，县域内蔬菜种植总面积1 600 hm2，年总产量7104t，总产值 3 000104元，其中设施蔬菜面积153.33 hm2，设施蔬菜总产1104t左右，产值超 3 000104元。设施栽培可在一定程度上突破气候对作物生长的限制，实现周年、反季节生产，具有产量高、经济效益好等优点，深受广大种植户的青睐。但是，由于设施蔬菜投入较大，农民普遍缺乏科学栽培知识，且盲目追求短期经济利益，设施栽培连续种植35年，出现土壤理化性质退化、养分失衡、土传病害频发等一系列土壤问题，严重影响了蔬菜生产发展及菜农收益，已成为大棚蔬菜产业优质高效发展的重要制约因素。如何有效防治设施农业生产中的连作障碍，是农业部门及农民不容忽视和亟待解决的问题之一。1土壤连作障碍表现土壤连作障碍是作物和土壤内部多种因素综合作用的结果，长期连作使土壤失去了自肥能力和修复能力，作物对土壤环境不适应，根系生长不发达，致病菌滋生。土壤连作障碍主要表现为土传病害严重、土壤板结、土壤盐碱化、土壤酸性增强、死苗严重、生长不良等现象。例如，茄科蔬菜连作，疫病、枯萎病、青枯病发生严重；西瓜、甜瓜连作，立枯病、枯萎病、蔓枯病发生严重；西葫芦连作，炭疽病、菌核病、细菌性软腐病发生严重；草莓连作，根腐病、炭疽病发生严重，育苗期成活率低，死苗严重，且幼苗带菌，移栽后发病率高，缺棵严重。除此之外，也包括土壤微生物的群落结构比例严重失衡，造成大量土传病虫害。2土壤连作障碍的发生原因2.1土壤养分失衡大棚连续使用几年后，由于不同的蔬菜对于土壤中元素的吸收量不同，导致同一区域同种元素的缺少，棚内土壤各种养分逐渐失调，若35年以上没有轮作换茬，逐步积累的养分影响土壤环境，影响蔬菜的正常发育，作物抗逆性和抗病性随之下降，生理性病害加重。同时，在栽培过程中，大量施加富含氮、磷元素的肥料，导致土壤中的氮、磷含量过高，其他微量元素含量不足，无法维持蔬菜的正常需求。2.2土壤酸化由于在蔬菜种植的过程中化肥用量不准，导致部分过量的酸性肥料残留在土壤中，使得土壤中的酸根离子含量过高而缓冲能力下降，土壤无法恢复到正常的离子水平，使土壤呈酸性。在连续几年的设施栽培过程中，由于设施栽培中的水循环系统不与外界进行置换，因此酸物质的累积不断升高，造成土壤的酸化程度严重，对蔬菜的生长产生影响。收稿日期2023-03-20作者简介任建全（1976-），男，山西人，农艺师，研究方向：植物保护。种植技术第6期（总第402期）1762.3土壤盐碱化4年以上大棚内盐碱化现象随处可见，由于在栽培过程中肥料的不科学、不合理使用，使得土壤中的微量元素含量无法维持正常的平衡状态。加之设施大棚中的温度普遍较高，随着高温下的水分向土壤上层蒸发，土壤盐分含量升高，土壤明显板结，更严重时土壤表面呈现红色铁锈状物，作物生长不良，僵苗，甚至死苗。通过对交城县郊区蔬菜基地的6处蔬菜大棚土壤连续8年的监测结果看，土壤中大量元素氮、磷、钾含量较高，土壤溶液电导率、可溶性盐含量逐年提高，土壤pH值下降，酸性增强。2.4自毒物质的产生植物的自毒作用是植物种内互相影响的一种方式，即植物可以通过根系分泌物、地上部淋溶以及作物残渣等方式，分解、产生、释放一些对同一种植物或同一科属植物的生长发育产生抑制作用的物质，从而影响植物的生长发育。不同的作物自毒作用轻重不同，导致继续种植此类作物难度加大，甚至造成病害暴发，损失惨重。2.5土壤病虫害单一蔬菜种植时，由于品种单一形成特殊的土壤环境，使有益微生物的生长发育受到抑制无法分解土壤中的肥料，并且蔬菜根系的分泌物为土壤中的病原菌提供了一定的生长条件，加之土壤中有机质含量不足以将养分全部分解，使得土壤中的病虫害大量繁殖，破坏了蔬菜的生长条件，加重了蔬菜产生病虫害的程度。3防治措施针对未出现明显退化的设施土壤，开展科学的水肥及栽培管理，对减缓设施大棚内土壤退化的速率具有积极的意义。3.1农业技术3.1.1轮作倒茬不同科属作物间的轮作换茬对于缓解连作障碍具有显著作用，一般轮作尽量选择属性不同的作物，如瓜类蔬菜种植前茬作物宜为洋葱、大蒜、大葱，后茬作物宜种植为茴香、菠菜、芹菜（香芹）、茼蒿、莴苣和紫苏，都会起到调节土壤的作用。间作或填闲应选择生理特性不同的作物，如高秆与矮秆、深根系与浅根系作物、瓜果类与绿叶菜类等作物，可大大减轻病虫害，抑制杂草滋生，调节土壤中的营养过剩或缺乏症状。3.1.2选择抗逆性、抗病性强的品种品种间的抗病抗逆能力差别较大，选择抗性好且适于本地种植的品种，利于在环境不良的情况下保持稳产稳收。3.1.3清洁田园作物生长过程中和收获时都应注意田间清洁，生长过程中去除老叶、枯枝和病株，对拔去病株的原坑撒入50 g生石灰用土掩盖进行消毒。当季作物收获结束时拔出老根连同落叶一起带至大棚远处销毁。瓜类蔬菜定植前旋耕1次后深耕30 cm以上，打破犁底层，改善耕层构造。3.1.4应用嫁接苗嫁接苗具有植株生长旺盛、根系发达等优势；可预防土传病害发生，增强植株的抗逆性；能提高产量和提早上市；可保持品种的优良性状。黄瓜嫁接可选用抗枯萎病的黑籽南瓜；番茄嫁接可选用抗青枯病、根腐病、根结线虫病的托鲁巴姆、千禧、耐莫尼塔；茄子嫁接可选用抗黄萎病、根腐病、根结线虫病的托鲁巴姆、托托斯加；辣椒嫁接可选用抗枯萎病、根腐病的布野丁、威壮贝尔。目前蔬菜嫁接苗已普遍应用于设施栽培，在很大程度上解决了重茬障碍。3.2水肥管理一是设施农业施肥以有机肥为主、化学肥料为辅，根据作物的需肥特点测土配方和平衡施肥，做到有机与无机配合，缺补结合。二是使用生物菌肥调节。生物菌肥可以增加土壤中的有益微生物，分解因土壤环境不良而被固定的元素，使土壤中营养元素缓慢释放，起到改良土壤的作用。常用的生物菌有哈茨木霉菌、胶质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、硅酸盐细菌等，常见微生物制剂使用方法见表。三是选择最佳施肥方法。目前设施蔬菜的施肥方法以穴施、沟施、撒施、滴灌施为主，叶面喷施只作为辅助施肥。设施大棚环境特殊，叶面喷施可以很好地缓解缺素症状，因此应适当增加叶面施肥次数，并增加大棚通风换气次数。基肥以穴施或沟施为佳，追肥以水溶肥滴灌为佳。对pH6 的土壤，全面使用碱性或生理碱性肥料，如草木灰、钙镁磷肥等。四是采取“干透浇透，杜绝小水勤灌”原则，减少灌溉次数，改进灌溉方法。表1常见微生物制剂使用方法Tab.1 Common methods of use of microbial preparations药剂名称嗜硫小红卵菌枯草芽孢杆菌哈茨木霉菌EM菌蜡质芽孢杆菌每0.067 hm2制剂用量200108CFU/mL悬浮剂 510 L400108CFU/g200 400 g3108CFU/g可湿性粉剂 34 kg500108CFU/g1.52 kg10108CFU/mL悬浮剂 4.56 L使用方法灌根或浇土冲施或撒施灌根或浇土灌根或浇土灌根或浇土注意事项（1）不与物理和化学方法同时使用，但可以在物理和化学类处理全部程序完成后（包括化学处理后的通气过程）使用；（2）宜配合使用有机肥；（3）严格执行产品说明书规定的其他注意事项。3.3土壤消毒土壤消毒包括化学消毒和物理消毒，适用于主要因土壤有害生物累积等造成的连作障碍。生产中2种消毒方式可单独进行也可结合进行。3.3.1化学消毒选用对环境影响小的50%氰氨化钙颗粒剂、98%棉隆微粒剂、35%威百亩水剂等，每0.067 hm2地施药量：35%威百亩水剂46 L；98%棉隆微粒剂2030 kg；50%氰氨化钙（石灰氮）颗粒剂3264 kg。待处理土壤先施入基肥，翻耕耙细整平，保持田间持水量的 60%70%。保湿 34 d 后，采用浇灌、滴灌或漫灌法施药，兑水量应保证药液能渗透湿润1020 cm种植技术第6期（总第402期）农业技术与装备177土层。施药后及时用地膜严密覆盖土面，覆膜 2030 d，揭膜通气 710 d后可定植。熏蒸处理结束后，进行种子发芽试验，确认处理过的土壤对种子发芽无影响后进行播种或定植。3.3.2物理消毒蒸汽消毒技术。用高压蒸气持续蒸制土壤，使土壤保持70以上30 min即可达到杀灭土壤中病原菌、线虫、地下害虫、病毒和杂草的目的，冷却后即可栽种。热水消毒技术。将过滤后的7095热水，以250 L/m的速度通过热水管或喷孔施于土壤表面，可有效控制多种土传病害。覆膜增温。高温季节，在上茬作物收获后，土壤表面覆盖透明塑料薄膜，四周用重物压实盖严，无破损确保密闭，然后灌水直至地面湿透。密闭温室，持续 1550 d，且累计至少有7 d 最高气温35以上的晴热天气。消毒后，揭开棚膜和地膜，翻耕土壤，促毒气挥发，晾晒 7 d 以上才可定植。4结语交城县发展设施农业是实现农民增收和农村产业振兴的重要途径，但是目前设施栽培出现了一系列的土壤退化问题，且种植户由于缺乏相应科学知识，做不到对症下药，所以一旦出现连作障碍问题，产量和经济损失就较为严重。土壤连作障碍修复技术的推广和应用，能有效解决困扰交城县种植户的难题，在促进设施栽培土壤科学管理，提高设施产品品质，促进交城县设施栽培规模化、产业化和土壤可持续利用等方面均具有十分重要的意义。参考文献1王紫,常晓茹.设施土壤连作障碍修复技术探讨J.园艺与种苗,2022(7):88-89.2杨泽宇,陈星雨,李云涛,等.土壤连作障碍的现状调查以福建省龙岩市为例J.福建热作科技,2022,47(1):22-26.3祖兆忠.设施土壤障碍调查分析与矫治效果研究D.扬州:扬州大学,2022.4樊迪文.日光温室土壤连作障碍产生原因及防控措施J.农业灾害研究,2021,11(11):144-145.5葛涛,国晓文.辽西地区设施温室土壤连作障碍成因及综合防控对策J.现代农村科技,2021(2):34.6鲍颖.寿县大棚蔬菜土壤连作障碍发生原因与防治措施J.安徽农学通报,2021,27(3):111-112.7鲁琳,蔡琳.设施土壤连作障碍产生及修复途径探讨J.现代农业研究,2020,26(9):59-60.8王长义,郝振萍,陈丹艳,等.设施土壤连作障碍产生原因及防治方法综述J.江苏农业科学,2020,48(8):1-6.50%退菌特可湿性粉剂500倍液，每间隔1周用药次1次，连用 23次7。白粉病发生后，建议交替喷施 20%粉锈宁粉 1800倍液、77%氢氧化铜可湿性粉剂800倍液，每间隔1周喷药1次，连用23次。炭疽病发生后，建议交替喷施50%多菌灵可湿性粉剂1 000倍液、50%代森锰锌500倍液，每间隔1周喷药1次，连用23次。根结线虫病发生后，建议喷灌1.8%虫螨克乳油1 000倍液，每间隔1周用药1次，连用23次8。蚜虫发生后，建议交替喷施 25%吡虫啉悬浮剂 1 000倍液、50%抗蚜威可湿性粉剂2 000倍液，每间隔1周用药1次，连用23次。8收获加工桔梗的生长周期为2年，建议在生长2年后的秋末、春初等时间段采收，以地上茎叶萎焉采收为宜。采收时需先将地上茎叶割掉，再将地下根茎挖出，并将泥土去除。挑选出长度18 cm，粗度1 cm的皮净、色白、无分枝、无伤痕的桔梗供出口用，将剩余桔梗的外皮刮掉，晾干后药用。9结语桔梗种植是黄渚镇特色、优势产业之一，在当地经济发展和农民脱贫致富中发挥着重要作用。新时期，黄渚镇桔梗种植时要积极推广应用绿色高质高效栽培管理技术，重点做好产地选择、种子选择、种子处理、播种管理、田间管理、病虫害防治、收获作业等工作，促进桔梗产业提质增效，带动更多种植户脱贫致富增收，助力乡村振兴发展。参考文献1高淑杰.浅谈鸡东县桔梗高产优质栽培技术要点J.农民致富之友,2013(23):4.2宫光前.桔梗规范化优质高产栽培技术通过鉴定J.专业户,2004(9):57.3陈宇瑞,王忙生.商洛山坡旱地绿色桔梗栽培种植创新技术J.陕西农业科学,2014,60(2):126-128.4孙丽娟,孙慧博.无公害桔梗高产高效栽培技术规范J.农业科技通讯,2015(7):237-239.5熊丙全,廖相建,阳淑,等.四川地区桔梗优质高产栽培技术J.四川农业科技,2017(3):9-11.6陈政民.阳泉市玉米桔梗绿色高效栽培技术模式J.中国农技推广,2021,37(8):54-55.7孔祥亮,孙玉涛,王祥会.桔梗绿色高质高效栽培技术J.基层农技推广,2021,9(3):123-124.8汪玉红.试析无公害桔梗高产高效栽培技术规范J.中国农业文摘-农业工程,2018(3):90-92.（上接第175页）种植技术任建全：设施农业生产中土壤连作障碍修复技术第6期（总第402期）178