設(shè)施農(nóng)業(yè)連作障礙產(chǎn)生原因淺析

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摘要：青城鎮(zhèn)依托其特殊的自然優(yōu)勢發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，目前已形成了特色產(chǎn)業(yè)基地。但是連作栽培導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化，蔬菜病蟲害為害嚴(yán)重，增加了菜農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，也嚴(yán)重影響了青城鎮(zhèn)設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。文章通過調(diào)查青城鎮(zhèn)設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的問題并查閱大量文獻(xiàn)資料，從設(shè)施蔬菜發(fā)生連作障礙后的表現(xiàn)、原因及綜合防治方面進(jìn)行分析，旨在為相關(guān)研究人員和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè)；連作障礙；原因；綜合防治措施

青城鎮(zhèn)人多地少，960hm2耕地養(yǎng)活2萬老百姓，人均耕地不超過533m2；屬典型的黃河谷地，平均海拔1450m，年平均氣溫10.2℃，土地肥沃，氣候溫和，光照充足，水資源豐富，發(fā)展高效設(shè)施蔬菜具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。目前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)已成為支柱產(chǎn)業(yè)，但設(shè)施栽培集約化生產(chǎn)、種植品種單一，造成設(shè)施蔬菜復(fù)種指數(shù)高，土壤連作障礙嚴(yán)重，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全及生態(tài)環(huán)境帶來了一定的負(fù)面影響。

1設(shè)施蔬菜連作障礙的表現(xiàn)

1.1土壤板結(jié)

土壤板結(jié)是導(dǎo)致蔬菜根系生長不良、生理問題增多、抗性下降的主要原因之一。因土壤本身黏粒含量高、有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充不足、長期或單一地偏施化學(xué)肥料、農(nóng)戶地膜清理不干凈、長期采用大水漫灌、翻耕過于精細(xì)等，導(dǎo)致土壤耕作層缺乏有機(jī)質(zhì)，結(jié)構(gòu)不良，干燥后受內(nèi)聚力的作用使土面出現(xiàn)變硬現(xiàn)象[1]。

1.2土壤鹽漬化和酸化

土壤鹽漬化是青城鎮(zhèn)目前設(shè)施栽培過程中普遍存在的現(xiàn)象，在種植過程中土壤會(huì)出現(xiàn)青、紅、白霜。相關(guān)資料顯示，青霜是由于土壤含氮量過高，紅霜是由于土壤中磷、鐵含量高，白霜也俗稱“返白堿”，是土壤中鉀鈉鈣鎂與氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的化合物析出結(jié)晶[2]，鹽分濃度過大嚴(yán)重影響了設(shè)施蔬菜的正常生長發(fā)育，導(dǎo)致植株矮小、果實(shí)僵化等現(xiàn)象發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)絕收，使得青城鎮(zhèn)設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度降低。在設(shè)施栽培過程中，肥料投入量大，而大部分營養(yǎng)元素?zé)o法完全被植株利用、菜農(nóng)忽略微量元素的投入，氮磷鉀大量元素超常規(guī)施入，但施入的肥料中只有少量氮、磷元素被作物吸收，大量的氮、磷元素殘留在土壤中形成硝酸根離子和硫酸根離子，從而加速了土壤的酸化。同時(shí)，氮元素大量消耗，但碳元素含量增加，土壤中有機(jī)質(zhì)用量少、土壤有機(jī)質(zhì)含量較低也在一定程度上加速了土壤的酸化，土壤pH值和全鹽含量隨種植年限的變化呈現(xiàn)出相反的趨勢[3]。

1.3蔬菜病蟲害嚴(yán)重

土傳病蟲害是作物連作障礙最突出的表現(xiàn)。有調(diào)查結(jié)果表明，存在作物連作障礙的地塊，其中有70％左右連作障礙是由土壤傳染性病蟲害引起的[4]，設(shè)施蔬菜周年生產(chǎn)，病蟲害沒有越冬時(shí)間，適宜蔬菜生長的高溫高濕也為病蟲害生長繁殖提供了有利條件。另外同一作物或近緣作物連續(xù)種植后，同種病害有了生存的寄主和繁殖場所，在土壤中大量繁殖，導(dǎo)致病原菌的數(shù)量不斷增加，加上菜農(nóng)盲目追求產(chǎn)量和眼前利益大量地噴施農(nóng)藥和化肥，使得病害產(chǎn)生了耐藥性，土壤中病原的拮抗菌減少，更加重了土傳病蟲害的產(chǎn)生。

1.4土壤環(huán)境惡化

大量研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，超量和不平衡使用化肥加劇了溫室土壤養(yǎng)分失衡。設(shè)施栽培蔬菜生長速度快，需肥水量比較大，菜農(nóng)在蔬菜種植過程中，沒有經(jīng)過科學(xué)的測土配方，而是為了產(chǎn)量盲目地使用氮、磷肥來促進(jìn)作物生長，從而導(dǎo)致土壤中氮、磷元素超標(biāo)。磷元素超標(biāo)產(chǎn)生的磷酸根離子與土壤中的陽離子生產(chǎn)難溶性的磷酸鹽導(dǎo)致土壤板結(jié)，氮元素的超標(biāo)加劇土壤酸化。加上設(shè)施栽培中雨水對土壤的淋溶作用降低，造成土壤板結(jié)或者團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞。重茬現(xiàn)象普遍，導(dǎo)致土壤內(nèi)養(yǎng)分分布平衡失調(diào)，某一種類蔬菜對營養(yǎng)元素的吸收具有一定的偏愛性，長期連續(xù)種植同一種類的蔬菜必然會(huì)導(dǎo)致土壤中某些養(yǎng)分缺失[5]。還有土壤中離子間的拮抗作用、土壤生物群落的變化、植物的自毒作用等，使土壤養(yǎng)分失調(diào)、不平衡，從而使得土壤環(huán)境惡化。

2設(shè)施蔬菜連作障礙產(chǎn)生的原因

2.1長期覆蓋

設(shè)施蔬菜種植幾乎常年覆蓋，長期無法得到雨水的淋溶，農(nóng)戶超標(biāo)施入的肥料富集成礦物質(zhì)元素而無法隨雨水流到土壤深層，設(shè)施大棚內(nèi)溫度高，按照“鹽隨水來”的規(guī)律，在水分蒸發(fā)的過程中，土壤中的礦物質(zhì)隨水分蒸發(fā)到地表，土壤的礦化作用明顯加劇，更加快了土壤表層鹽分濃度的升高。

2.2化肥使用超標(biāo)

菜農(nóng)大多文化層次較低，種植全憑經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)施蔬菜種植過程中過量施入化肥，導(dǎo)致大部分礦物質(zhì)離子無法被作物吸收而富集，離子間的拮抗作用使其他植物所需營養(yǎng)也無法被作物吸收，從而土壤養(yǎng)分儲(chǔ)存量大幅度上升[6]，導(dǎo)致土壤鹽漬化嚴(yán)重，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞，造成土壤板結(jié)。比如氮肥施入過量會(huì)消耗大量的有機(jī)肥，從而影響土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改變土壤性狀；磷肥過量時(shí)，產(chǎn)生的磷酸根離子和土壤中的陽離子結(jié)合產(chǎn)生難溶鹽造成土壤板結(jié)。

2.3土壤中養(yǎng)分不均衡

不同種類的蔬菜吸收土壤中營養(yǎng)元素的種類、數(shù)量及比例不同[7]，再加上菜農(nóng)種植過程中施肥不均衡，普遍存在重施氮﹑磷肥現(xiàn)象，這些主、客觀因素導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分不均衡，部分離子大量存在但不被作物吸收，部分作物需要的元素又得不到補(bǔ)充，比如鈣、鎂、硼、鋅等微量元素不足。土壤養(yǎng)分的不均衡加速土壤酸化，導(dǎo)致土壤板結(jié)加重。

2.4有機(jī)肥施用方法不合理

目前糞肥已成為大棚蔬菜生產(chǎn)的主要基肥之一，菜農(nóng)為了使用方便，經(jīng)常將人和動(dòng)物的糞便曬干或者未經(jīng)腐熟直接施入土壤中，使雜草滋生，帶入大量的病菌、蟲卵。長期大量施用未腐熟的有機(jī)肥同樣會(huì)影響土壤的理化性質(zhì)，導(dǎo)致土壤鹽分積累，影響作物生長等。也有資料顯示，有機(jī)肥在分解腐熟的過程中會(huì)形成大量的有機(jī)酸（草酸等）和二氧化碳，致使土壤進(jìn)一步酸化。

2.5灌溉技術(shù)不合理

由于水質(zhì)及種植成本等多種因素，本地設(shè)施蔬菜種植基本沒有采用滴灌等精準(zhǔn)灌溉方式，菜農(nóng)大部分采用開溝灌溉法，這種粗放式的灌溉方法，加上設(shè)施溫度較高，土壤表面的水分蒸發(fā)量大，鹽分隨土壤集聚到土表，導(dǎo)致土壤次生鹽漬化加重。

2.6耕作層過淺

在設(shè)施栽培過程中，由于設(shè)施的限制，大型旋根機(jī)無法入內(nèi)，再加上近年來勞動(dòng)力成本上漲，大部分農(nóng)戶采用小型旋耕機(jī)對設(shè)施土壤進(jìn)行翻耕操作，導(dǎo)致設(shè)施土壤的耕作層變淺，土壤深層的養(yǎng)分得不到補(bǔ)充，長期淺耕會(huì)使土壤理化性狀改變，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞。

2.7植物本身的自毒

土壤中殘留的蔬菜根系、枯枝殘葉的分泌物及腐解物為有害菌提供了充足的營養(yǎng)和寄主，同時(shí)對同種或者同科植物產(chǎn)生抑制作用，下一茬栽培同一種作物時(shí)，病原菌會(huì)迅速侵染作物并大量繁殖，從而使得土傳病害增加。

3綜合防治措施

3.1選用抗病品種

不同作物或同種作物的不同品種耐連作障礙的能力有所不同，生產(chǎn)中通過抗性篩選選擇抗性較強(qiáng)、耐連作栽培的品種來栽培，易于提高作物抗病能力。

3.2采用嫁接技術(shù)

采用與種植品種親和力高、抗逆性強(qiáng)的植物作為砧木來減輕或避免土傳病害，減緩連作障礙。以茄子為例，嫁接茄根系分泌物與自根茄相比，促進(jìn)了茄子種子的萌發(fā)和幼苗生長，在生長后期嫁接茄的根系分泌物對種子萌發(fā)的促進(jìn)作用小于前中期，而自根茄抑制作用增強(qiáng)。因此，生產(chǎn)中使用嫁接技術(shù)能提高蔬菜的抗逆性以及克服自毒，是緩解連作障礙的有效方法之一。

3.3合理輪作和間作

合理輪作和間作可以改善土壤的生物群落結(jié)構(gòu)，上茬植物根系分泌物能為土壤提供營養(yǎng)源，并且通過輪作，使上茬作物的有害病菌找不到寄主無法存活，可減輕土傳病害對設(shè)施蔬菜的為害。

3.4深翻土壤

深翻可以增加土壤耕作層，破除土壤板結(jié)，提高土壤通透性，改善土壤理化性狀，消除土壤連作障礙。但由于設(shè)施種植本身的局限性，菜農(nóng)基本使用小型旋耕機(jī)進(jìn)行土壤翻耕，多數(shù)小型旋耕機(jī)土壤翻耕深度淺，上下土層翻動(dòng)也較少，長期使用導(dǎo)致耕作層變淺，每年使用的糞肥、各類化肥大部分聚集在地表下10cm內(nèi)，從而加重了土壤鹽漬化，并隨著耕作層變淺根系分布也變淺，根系易受傷、老化，出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。通過對部分大棚土壤測算發(fā)現(xiàn)，每增加3cm活土層，每公頃可增加1050～1125m3的蓄水量，并可使當(dāng)季蔬菜增產(chǎn)10％左右。在生產(chǎn)中菜農(nóng)用深翻和淺耕相結(jié)合、機(jī)械和人工相結(jié)合的方法深翻土壤，克服土壤連作障礙。

3.5調(diào)節(jié)土壤pH值

化肥的大量施入是導(dǎo)致土壤pH值降低的重要因素，每年對設(shè)施內(nèi)的土壤進(jìn)行pH值檢測。當(dāng)土壤pH值不適合蔬菜生長時(shí)，要根據(jù)土壤酸化程度施入一定量的石灰或者結(jié)合高溫悶棚使用石灰氮，這樣不但可以提高pH值，而且對土壤病原菌有滅殺作用。大量施入腐熟農(nóng)家肥或者秸稈、泥炭土都能有效改善土壤酸堿度，改善土壤板結(jié)。

3.6推廣平衡施肥技術(shù)

合理施肥是緩解連作障礙的有效方法。在設(shè)施種植過程中要加大菜農(nóng)的培訓(xùn)力度，改變老百姓認(rèn)為大量施肥就會(huì)有好收成的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，做到精準(zhǔn)施肥、平衡施肥、配方施肥來有效解決過量施肥和施肥比例不合理而造成的連作障礙。多年種植的老棚，礦物養(yǎng)分含量大多會(huì)超標(biāo)，在施用基肥時(shí)要選擇有機(jī)肥為主或者純施用有機(jī)肥，使用有機(jī)質(zhì)含量高、營養(yǎng)更全面餅肥效果更好；追肥時(shí)盡量采用新型水溶性肥料吸收利用率會(huì)更好，殘留更少。

3.7使用微生物肥料

微生物肥料是由一種或數(shù)種有益微生物、培養(yǎng)基質(zhì)和添加物（載體）培制而成的生物性肥料，通稱菌肥或菌劑，是一種間接性肥料。菌肥中微生物的某些代謝過程或代謝產(chǎn)物可以增加土壤中的氮元素、某些植物生長素以及抗生素的含量，或促進(jìn)土壤中一些營養(yǎng)性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，并兼有刺激植物的生育進(jìn)程及防治病蟲害的作用。向土壤中施入微生物肥料，微生物的分泌物能溶解土壤中的磷酸鹽，將磷素釋放出來，同時(shí)，也將鉀及微量元素陽離子釋放出來，以鍵橋形式恢復(fù)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，消除土壤板結(jié)。

3.8增施腐熟的有機(jī)肥

增施有機(jī)肥可改善土壤根系生長狀況，提高土壤速效養(yǎng)分含量，增加根際土壤微生物含量，改善土壤微生物區(qū)系，減輕根結(jié)線蟲為害，提高作物抗性。菜農(nóng)通常使用通過堆漚腐熟的有機(jī)肥，或者通過高溫悶棚的方法讓有機(jī)肥得到有效腐熟。

3.9秸稈還田的綜合利用

綜合利用廢棄秸稈堆肥還田，一方面可以補(bǔ)充土壤中的有機(jī)質(zhì)，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤生產(chǎn)潛力；另一方面可以降低化學(xué)肥科施用量，促進(jìn)無公害化生產(chǎn)，節(jié)支增效，同時(shí)還能改善農(nóng)村人居環(huán)境，提高生活品質(zhì)[8]。3.9.1高溫悶棚法。高溫悶棚法主要利用太陽、生物、化學(xué)所產(chǎn)生的三大熱能有效殺滅治病微生物及部分地下害蟲，促使有機(jī)肥腐熟、殺死土傳病害從而克服連作障礙。主要做法是在夏季換茬季節(jié)，大約7月下旬，大棚蔬菜拉秧后，拔除植株殘?bào)w（挖出植物根系），保持棚架完好、棚膜完整，對大棚進(jìn)行太陽消毒后，均勻撒入作物秸稈（玉米秸、稻殼等）1t左右、有機(jī)肥料（雞糞、牛糞、羊糞等）3～5t、石灰氮施用量為0.9～1.2t/hm2，人工或機(jī)械混翻兩遍，深度25～30cm，讓石灰氮和土壤充分結(jié)合。覆蓋地膜，四周壓土密閉（一定要密閉薄膜搭接處），膜下灌水至飽和，密封整個(gè)大棚至少15d，讓有機(jī)物充分腐熟并殺死連作障礙引起的土傳病害。3.9.2堆漚腐熟。施入堆漚腐熟的秸稈可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加C/N比，有效克服連作障礙。將玉米、小麥、水稻等作物的秸稈切碎后加水濕潤，使秸稈含水量達(dá)到用手能擰出水來為宜，在地上鋪上防滲布或者塑料，然后鋪1層40cm左右的秸稈，壓實(shí)，撒1層速腐劑和尿素，每40cm撒1層速腐劑和尿素，1t秸稈使用速腐劑1kg和尿素5kg，并用泥將堆密封，堆漚大約25d后翻堆1次，之后重新用塑料或者泥密封好，再經(jīng)過15～20d，秸稈基本腐爛成高效有機(jī)肥[9]。

3.10拉秧后進(jìn)行土壤處理減輕連作障礙

3.10.1灌溉洗鹽法。設(shè)施土壤積聚的鹽分過多會(huì)引起土壤酸化、板結(jié)，使植物生長受到抑制，蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)下降。因此，當(dāng)?shù)夭宿r(nóng)在設(shè)施休閑季節(jié)通過大水灌溉，將土壤集聚的鹽分有效地稀釋下淋，從而減輕土壤表層積鹽，改善土壤的生態(tài)環(huán)境。3.10.2太陽能消毒法當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶清園之后在地面噴灑殺蟲殺菌劑，在噴灑殺蟲殺菌劑時(shí)加入一定量的純酒精，同時(shí)覆蓋地膜，酒精在高溫的條件下分解，會(huì)消耗完薄膜底下的氧氣，更好地殺死病菌，7～10d后打開上下通風(fēng)口，揭開地膜，再結(jié)合使用有機(jī)肥、秸稈、土壤處理劑的方法進(jìn)行高溫悶棚。

4結(jié)束語

無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，這對克服連作障礙提出了更高的要求，但受農(nóng)民種植習(xí)慣、利益驅(qū)使及土地限制，在當(dāng)?shù)卦O(shè)施蔬菜種植過程中，通過推行輪作和間作種植模式來克服土壤連作障礙還存在很大困難，只能采取科學(xué)的土壤管理辦法，促進(jìn)當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

作者:李蔭萍 單位:榆中縣青城鎮(zhèn)人民政府