溫室黃瓜抗土壤逆境栽培技術研究

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溫室黃瓜抗土壤逆境栽培技術研究

摘要:溫室土壤逆境嚴重制約了黃瓜生長、產量提高以及品質改善。針對黃瓜土壤逆境,采用抗逆栽培技術可以有效減輕土壤逆境的危害,促進溫室黃瓜生長和產量提高。從物理、化學、生物、綜合防治的角度,闡述了溫室黃瓜土壤逆境下抗逆栽培技術現狀,對今后的研究方向進行了分析和展望,為溫室黃瓜抗土壤逆境栽培技術的應用和推廣提供參考。

關鍵詞:溫室;黃瓜;土壤逆境;栽培技術

黃瓜作為重要的經濟作物,在農民增收中發揮著重要的作用,是溫室栽培的主要蔬菜之一。但由于溫室栽培具有高投入、高產出、集約化栽培、水肥用量較大、土壤耕作頻繁等特點,會產生各種不利于黃瓜生長的環境因子。其中,土壤環境中產生的不利于黃瓜生長發育的因子如旱害、澇害、土傳性病害、土壤鹽漬酸化、土壤重金屬污染等,嚴重制約了黃瓜的生長,對黃瓜產量和品質造成嚴重影響。針對土壤逆境因子,可以通過提高黃瓜自身對不良環境的抵抗能力,如選用抗病品種[1]、進行嫁接育苗[2]等,還可以通過改善黃瓜生長的外部環境,進行高溫悶棚[3]、施用微生物菌劑[4]、土壤熏蒸[5]等,增加土壤有益微生物數量,減輕土壤鹽漬酸化程度和土壤重金屬污染,解決重茬和土傳病害、線蟲等防治難題,顯著提高黃瓜的產量和品質。

1土壤逆境成因

黃瓜作為溫室栽培的主要蔬菜,在栽培中必然受到管理水平和自然條件的影響,特別是隨著連作栽培時間的延長,根系自毒產物增多,為土傳病害的發生創造了條件[6]。土壤逆境的發生主要受各種環境條件的影響,土壤的性質狀態、人為栽培肥水管理不當、連作都會導致土壤逆境的發生。同時,生產者為追求高產,過量施用化肥,連續施用畜禽廢棄物,不合理使用農藥,加之溫室內的土壤缺乏雨水淋溶,也容易造成土壤鹽漬酸化板結、土壤重金屬污染[7]等問題。溫室內大水漫灌后造成積水,使土壤濕度過大,發生澇害。土壤溫度長期低于12℃并澆水過量,如遇連陰雨天氣,加之光照不足,會引起瓜苗根系呼吸受阻,造成漚根。另外,農戶大量施用化肥后,土壤鹽分增多,會造成黃瓜根系脫水,導致黃瓜生理性干旱。

2土壤逆境危害

土壤逆境是土壤中存在的不利于作物生長發育的環境因素總和。尤其是土壤逆境中的土傳性病害對黃瓜生產的為害極大,一旦發病可導致作物大面積死亡,造成減產甚至絕收[8]。由于溫室具有集約化栽培、周年生產、土壤耕翻次數少等特點,所以常年有寄主植物的存在,為病害的發生提供有利條件。加之,土傳病害發生具有很強的隱蔽性,地上癥狀不易識別,菜農不了解是土傳病害的危害,在生產上往往造成較大的經濟損失,土傳病害已成為溫室黃瓜可持續生產中的突出問題。農戶不合理施用化肥、農藥以及畜禽糞便,造成溫室土壤重金屬積累,影響作物生長發育及品質安全,威脅人和動物生命健康。澇害和旱害雖然對植株不構成嚴重的死亡威脅,但它直接影響黃瓜的生長發育,減產是不可避免的。

3黃瓜抗土壤逆境栽培技術研究現狀

針對溫室黃瓜土壤逆境,采用抗逆栽培技術是減輕土壤逆境危害最主要和最有效的措施。利用物理的、化學的、生物的方法,提高植物自身抗性,對帶病土壤進行殺菌消毒處理,高效快速殺死土壤中真菌、細菌、線蟲等病原物,從根本上減輕土壤逆境的發生。

3.1物理防治技術。土壤逆境物理防治技術,通過采用物理的措施來有效減輕土壤逆境的危害,如嫁接育苗技術、高溫悶棚技術、熱水消毒技術等。殺死土壤環境中可能存在的有害微生物、病菌、線蟲等,并通過物理措施提高黃瓜自身對病害的抗性。在夏季晴天高溫天氣,利用太陽光照對溫室進行悶棚。張紅梅等[9]在高溫悶棚條件下研究黃瓜植株的各項生理指標及病害發生情況,結果表明,悶棚可有效降低膜脂過氧化傷害,提高黃瓜對病菌的抵抗能力。AndrewC.等[10]研究發現,高溫悶棚對溫室黃瓜白粉病具有很好的抑制作用。除了對溫室進行高溫悶棚,還可對病土壤進行物理消毒,如采用太陽能消毒、熱水消毒等措施。李英梅等[11]研究發現,采用壟溝式太陽能消毒,相對于石灰氮麥秸處理,對土壤結構和微團粒體的影響最小,對黃瓜植株各項生理指標都較其余處理高,增產效果顯著。賀超興等[12]采用高溫熱水處理溫室帶病土壤,結果表明,處理后可有效降低土壤中的根結線蟲數量,改善土壤結構、恢復地力。但是,高溫熱水消毒等設備成本較高,在實際生產中應用較少。呂衛光等[13]發現,采用嫁接育苗技術可提高連作黃瓜產量,還降低根結線蟲病害的發生。RanaShahzadNoor等[14]研究不同接穗嫁接到本地砧木上的相互作用,對植物成活、植物生長、果實產量和果實品質的相互作用的影響,發現將雜交黃瓜嫁接到4種當地葫蘆科砧木上會影響其生長、產量和果實品質,嫁接可以作為控制土傳病害和提高黃瓜產量的措施。但是,嫁接育苗費工費時,嫁接苗對環境要求較高[15]。因此,在實際生產中要加大對嫁接機械設備的研發力度,降低嫁接苗的生產成本,實現嫁接的智能化和自動化。

3.2化學防治技術。土壤逆境化學防治技術是指通過噴淋、澆灌、混土和熏蒸等方式將各種化學藥劑施入土中,對土壤進行消毒,以減輕土壤逆境帶來的危害。土壤逆境的化學防治技術已經走過了漫長的道路,早期在各國一直廣泛使用溴甲烷。但由于溴甲烷對環境污染很大,破壞臭氧層,同時對土壤肥力影響也很大,破壞土壤微生物菌群生態平衡,其在發達國家已于2005年被禁止使用,在發展中國家2015年完全禁用[16]。席先梅等[17]研究發現,1,3-二氯丙烯與氯化苦復配膠囊對黃瓜根結線蟲的防治效果最高,防治效果達到了98.1%。何明明等[18]采用威百畝灌溉施藥后可有效降低黃瓜根結線蟲發病率,提高黃瓜產量。劉春艷等[19]采用98%棉隆處理土壤,結果表明,處理后可有效降低土壤中根結線蟲數量,同時對枯萎病等土傳病害也有很好的防治效果。針對土壤逆境造成的土壤鹽漬酸化及土壤重金屬污染,采用土壤化學改良劑處理,降低肥料對地下水體的污染,改善微生物棲息環境。魏淑貞等[20]研究了脫硫石膏用量對鹽堿土的改良效果,結果表明,脫硫石膏用量為理論值1.2倍時,對土壤改良效果顯著?;瘜W藥劑具有高效、操作簡單的優點,農戶使用廣泛,但是其單一或過度使用都會使病菌產生抗藥性,污染土壤環境及農藥殘留,隨著人們環境保護和食品安全意識的提高,化學藥劑的使用將會越來越受到限制。

3.3生物防治技術。土壤逆境生物防治技術,是指采用生物的手段減輕土壤逆境,如采用微生物菌劑土壤活化技術、秸稈生物反應堆技術、生物熏蒸劑等。因其具有無毒、無害、無污染的特點,在實際生產中被廣泛使用。賈倩[21]采用“重茬寧”微生物菌劑處理黃瓜,結果表明處理后黃瓜黑星病、靶斑病發病率降低,促進了黃瓜的生長發育。王濤等[22-23]研究發現,微生物菌劑能明顯促進連作黃瓜生長,提高產量,其中金寶貝對黃瓜連作障礙的抑制效果最好。還可利用十字花科或菊科植物釋放出的有毒氣體來防治真菌、線蟲等土傳病害。王德江等[24]采用生物熏蒸處理溫室帶病土壤,結果表明處理后枯萎病得到了有效抑制,并提高了黃瓜產量。馬建華等[25]通過引進秸稈生物反應堆技術的菌種對設施黃瓜枯萎病進行生態調控研究,結果表明,采用秸稈生物反應堆技術有效提高了土壤微生物對碳源的利用率,增強了土壤生理代謝活力。生物有機肥中含有大量的微生物和有機質,可影響土壤微生物結構,增強土壤中微生物的活性[26],還可降低土壤中重金屬含量[27-28]。由于生物防治中微生物菌劑存在田間防治效果緩慢及效果不穩定等因素,嚴重限制了微生物菌劑的產業化發展[29]。尋找微生物菌劑能夠穩定發揮防效的有效途徑,推廣生物防治方法在生產中的穩定使用,勢必成為農業可持續發展的重要舉措。

3.4綜合防治技術。土壤逆境綜合防治技術,是同時運用2種或2種以上的防治手段,來減輕土壤逆境對黃瓜的影響。相棟等[30]將石灰氮和有機物施入土壤并覆蓋地膜進行日光消毒,發現處理后地溫明顯提高,根結線蟲數量下降,黃瓜產量提高。孫莉[31]利用拮抗菌SQR-9制成的微生物有機肥聯合石灰和碳銨對土壤進行熏蒸處理,結果表明處理后能有效抑制黃瓜枯萎病的發生。陳瑤[32]將高溫悶棚和秸稈還田技術相結合運用到實際生產中,結果發現高溫悶棚不僅能殺死病菌害蟲,同時又能促進秸稈的腐熟,提高土壤養分含量,減輕土傳病害發生程度。張功臣等[33]研究發現,生物炭與微生物菌劑配施可增加連作土壤養分含量,提高黃瓜產量和品質。土壤逆境的減輕和改善是一項長期工作,采用單一的技術措施將較難全面防治,因此需要采用多項技術措施配套使用,但是在進行綜合防治中,要注意考慮各項技術是否配套,相互作用是否會對作物生長、土壤環境產生不利影響。

4結語與展望

在溫室黃瓜生產中,對溫室黃瓜抗土壤逆境栽培技術已有大量研究,在減輕土壤逆境方面也取得了很好的效果。但在實際生產中農戶主要采用的是單一技術措施,且技術措施采用不當時有發生,或者優先選用見效快的化學藥劑,這樣會造成化肥農藥在土壤和作物上的殘留,污染農田環境,威脅人和動物的生命健康,而且也不能夠較全面地減輕土壤逆境發生,對溫室土壤逆境的減輕效果也不太顯著。筆者認為今后發展重點在以下幾個方面:①加大推廣綜合技術措施的使用,在生產中向農戶推廣綜合技術措施來減輕黃瓜土壤逆境的危害,土壤消毒結合生物防治、高效低毒殺菌劑與物理措施相結合等綜合調控來緩解或減輕土壤逆境。②加大農用高效技術設備研發力度,節省人力物力,降低農產品成本。③加大對生物防治技術、生防菌的開發研究,由于化學防治見效快,操作簡單,生產上許多農戶使用化學藥劑減輕土壤逆境,化學藥劑會使很多病菌產生抗藥性,采用生物防治替代化學防治技術,是今后的研究重點。在實際生產中要加大生物防治與其他技術的綜合配套使用,將對環境的影響降到最低,使農業走上可持續發展道路。

作者:齊寶晗 宋士清 單位:河北科技師范學院園藝科技學院

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