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温室黄瓜抗土壤逆境栽培技术研究

2021-02-22 10:35 来源:栽培技术论文 人参与在线咨询

摘要:温室土壤逆境严重制约了黄瓜生长、产量提高以及品质改善。针对黄瓜土壤逆境,采用抗逆栽培技术可以有效减轻土壤逆境的危害,促进温室黄瓜生长和产量提高。从物理、化学、生物、综合防治的角度,阐述了温室黄瓜土壤逆境下抗逆栽培技术现状,对今后的研究方向进行了分析和展望,为温室黄瓜抗土壤逆境栽培技术的应用和推广提供参考。

关键词:温室;黄瓜;土壤逆境;栽培技术

黄瓜作为重要的经济作物,在农民增收中发挥着重要的作用,是温室栽培的主要蔬菜之一。但由于温室栽培具有高投入、高产出、集约化栽培、水肥用量较大、土壤耕作频繁等特点,会产生各种不利于黄瓜生长的环境因子。其中,土壤环境中产生的不利于黄瓜生长发育的因子如旱害、涝害、土传性病害、土壤盐渍酸化、土壤重金属污染等,严重制约了黄瓜的生长,对黄瓜产量和品质造成严重影响。针对土壤逆境因子,可以通过提高黄瓜自身对不良环境的抵抗能力,如选用抗病品种[1]、进行嫁接育苗[2]等,还可以通过改善黄瓜生长的外部环境,进行高温闷棚[3]、施用微生物菌剂[4]、土壤熏蒸[5]等,增加土壤有益微生物数量,减轻土壤盐渍酸化程度和土壤重金属污染,解决重茬和土传病害、线虫等防治难题,显著提高黄瓜的产量和品质。

1土壤逆境成因

黄瓜作为温室栽培的主要蔬菜,在栽培中必然受到管理水平和自然条件的影响,特别是随着连作栽培时间的延长,根系自毒产物增多,为土传病害的发生创造了条件[6]。土壤逆境的发生主要受各种环境条件的影响,土壤的性质状态、人为栽培肥水管理不当、连作都会导致土壤逆境的发生。同时,生产者为追求高产,过量施用化肥,连续施用畜禽废弃物,不合理使用农药,加之温室内的土壤缺乏雨水淋溶,也容易造成土壤盐渍酸化板结、土壤重金属污染[7]等问题。温室内大水漫灌后造成积水,使土壤湿度过大,发生涝害。土壤温度长期低于12℃并浇水过量,如遇连阴雨天气,加之光照不足,会引起瓜苗根系呼吸受阻,造成沤根。另外,农户大量施用化肥后,土壤盐分增多,会造成黄瓜根系脱水,导致黄瓜生理性干旱。

2土壤逆境危害

土壤逆境是土壤中存在的不利于作物生长发育的环境因素总和。尤其是土壤逆境中的土传性病害对黄瓜生产的为害极大,一旦发病可导致作物大面积死亡,造成减产甚至绝收[8]。由于温室具有集约化栽培、周年生产、土壤耕翻次数少等特点,所以常年有寄主植物的存在,为病害的发生提供有利条件。加之,土传病害发生具有很强的隐蔽性,地上症状不易识别,菜农不了解是土传病害的危害,在生产上往往造成较大的经济损失,土传病害已成为温室黄瓜可持续生产中的突出问题。农户不合理施用化肥、农药以及畜禽粪便,造成温室土壤重金属积累,影响作物生长发育及品质安全,威胁人和动物生命健康。涝害和旱害虽然对植株不构成严重的死亡威胁,但它直接影响黄瓜的生长发育,减产是不可避免的。

3黄瓜抗土壤逆境栽培技术研究现状

针对温室黄瓜土壤逆境,采用抗逆栽培技术是减轻土壤逆境危害最主要和最有效的措施。利用物理的、化学的、生物的方法,提高植物自身抗性,对带病土壤进行杀菌消毒处理,高效快速杀死土壤中真菌、细菌、线虫等病原物,从根本上减轻土壤逆境的发生。

3.1物理防治技术。土壤逆境物理防治技术,通过采用物理的措施来有效减轻土壤逆境的危害,如嫁接育苗技术、高温闷棚技术、热水消毒技术等。杀死土壤环境中可能存在的有害微生物、病菌、线虫等,并通过物理措施提高黄瓜自身对病害的抗性。在夏季晴天高温天气,利用太阳光照对温室进行闷棚。张红梅等[9]在高温闷棚条件下研究黄瓜植株的各项生理指标及病害发生情况,结果表明,闷棚可有效降低膜脂过氧化伤害,提高黄瓜对病菌的抵抗能力。AndrewC.等[10]研究发现,高温闷棚对温室黄瓜白粉病具有很好的抑制作用。除了对温室进行高温闷棚,还可对病土壤进行物理消毒,如采用太阳能消毒、热水消毒等措施。李英梅等[11]研究发现,采用垄沟式太阳能消毒,相对于石灰氮麦秸处理,对土壤结构和微团粒体的影响最小,对黄瓜植株各项生理指标都较其余处理高,增产效果显著。贺超兴等[12]采用高温热水处理温室带病土壤,结果表明,处理后可有效降低土壤中的根结线虫数量,改善土壤结构、恢复地力。但是,高温热水消毒等设备成本较高,在实际生产中应用较少。吕卫光等[13]发现,采用嫁接育苗技术可提高连作黄瓜产量,还降低根结线虫病害的发生。RanaShahzadNoor等[14]研究不同接穗嫁接到本地砧木上的相互作用,对植物成活、植物生长、果实产量和果实品质的相互作用的影响,发现将杂交黄瓜嫁接到4种当地葫芦科砧木上会影响其生长、产量和果实品质,嫁接可以作为控制土传病害和提高黄瓜产量的措施。但是,嫁接育苗费工费时,嫁接苗对环境要求较高[15]。因此,在实际生产中要加大对嫁接机械设备的研发力度,降低嫁接苗的生产成本,实现嫁接的智能化和自动化。

3.2化学防治技术。土壤逆境化学防治技术是指通过喷淋、浇灌、混土和熏蒸等方式将各种化学药剂施入土中,对土壤进行消毒,以减轻土壤逆境带来的危害。土壤逆境的化学防治技术已经走过了漫长的道路,早期在各国一直广泛使用溴甲烷。但由于溴甲烷对环境污染很大,破坏臭氧层,同时对土壤肥力影响也很大,破坏土壤微生物菌群生态平衡,其在发达国家已于2005年被禁止使用,在发展中国家2015年完全禁用[16]。席先梅等[17]研究发现,1,3-二氯丙烯与氯化苦复配胶囊对黄瓜根结线虫的防治效果最高,防治效果达到了98.1%。何明明等[18]采用威百亩灌溉施药后可有效降低黄瓜根结线虫发病率,提高黄瓜产量。刘春艳等[19]采用98%棉隆处理土壤,结果表明,处理后可有效降低土壤中根结线虫数量,同时对枯萎病等土传病害也有很好的防治效果。针对土壤逆境造成的土壤盐渍酸化及土壤重金属污染,采用土壤化学改良剂处理,降低肥料对地下水体的污染,改善微生物栖息环境。魏淑贞等[20]研究了脱硫石膏用量对盐碱土的改良效果,结果表明,脱硫石膏用量为理论值1.2倍时,对土壤改良效果显著。化学药剂具有高效、操作简单的优点,农户使用广泛,但是其单一或过度使用都会使病菌产生抗药性,污染土壤环境及农药残留,随着人们环境保护和食品安全意识的提高,化学药剂的使用将会越来越受到限制。

3.3生物防治技术。土壤逆境生物防治技术,是指采用生物的手段减轻土壤逆境,如采用微生物菌剂土壤活化技术、秸秆生物反应堆技术、生物熏蒸剂等。因其具有无毒、无害、无污染的特点,在实际生产中被广泛使用。贾倩[21]采用“重茬宁”微生物菌剂处理黄瓜,结果表明处理后黄瓜黑星病、靶斑病发病率降低,促进了黄瓜的生长发育。王涛等[22-23]研究发现,微生物菌剂能明显促进连作黄瓜生长,提高产量,其中金宝贝对黄瓜连作障碍的抑制效果最好。还可利用十字花科或菊科植物释放出的有毒气体来防治真菌、线虫等土传病害。王德江等[24]采用生物熏蒸处理温室带病土壤,结果表明处理后枯萎病得到了有效抑制,并提高了黄瓜产量。马建华等[25]通过引进秸秆生物反应堆技术的菌种对设施黄瓜枯萎病进行生态调控研究,结果表明,采用秸秆生物反应堆技术有效提高了土壤微生物对碳源的利用率,增强了土壤生理代谢活力。生物有机肥中含有大量的微生物和有机质,可影响土壤微生物结构,增强土壤中微生物的活性[26],还可降低土壤中重金属含量[27-28]。由于生物防治中微生物菌剂存在田间防治效果缓慢及效果不稳定等因素,严重限制了微生物菌剂的产业化发展[29]。寻找微生物菌剂能够稳定发挥防效的有效途径,推广生物防治方法在生产中的稳定使用,势必成为农业可持续发展的重要举措。

3.4综合防治技术。土壤逆境综合防治技术,是同时运用2种或2种以上的防治手段,来减轻土壤逆境对黄瓜的影响。相栋等[30]将石灰氮和有机物施入土壤并覆盖地膜进行日光消毒,发现处理后地温明显提高,根结线虫数量下降,黄瓜产量提高。孙莉[31]利用拮抗菌SQR-9制成的微生物有机肥联合石灰和碳铵对土壤进行熏蒸处理,结果表明处理后能有效抑制黄瓜枯萎病的发生。陈瑶[32]将高温闷棚和秸秆还田技术相结合运用到实际生产中,结果发现高温闷棚不仅能杀死病菌害虫,同时又能促进秸秆的腐熟,提高土壤养分含量,减轻土传病害发生程度。张功臣等[33]研究发现,生物炭与微生物菌剂配施可增加连作土壤养分含量,提高黄瓜产量和品质。土壤逆境的减轻和改善是一项长期工作,采用单一的技术措施将较难全面防治,因此需要采用多项技术措施配套使用,但是在进行综合防治中,要注意考虑各项技术是否配套,相互作用是否会对作物生长、土壤环境产生不利影响。

4结语与展望

在温室黄瓜生产中,对温室黄瓜抗土壤逆境栽培技术已有大量研究,在减轻土壤逆境方面也取得了很好的效果。但在实际生产中农户主要采用的是单一技术措施,且技术措施采用不当时有发生,或者优先选用见效快的化学药剂,这样会造成化肥农药在土壤和作物上的残留,污染农田环境,威胁人和动物的生命健康,而且也不能够较全面地减轻土壤逆境发生,对温室土壤逆境的减轻效果也不太显著。笔者认为今后发展重点在以下几个方面:①加大推广综合技术措施的使用,在生产中向农户推广综合技术措施来减轻黄瓜土壤逆境的危害,土壤消毒结合生物防治、高效低毒杀菌剂与物理措施相结合等综合调控来缓解或减轻土壤逆境。②加大农用高效技术设备研发力度,节省人力物力,降低农产品成本。③加大对生物防治技术、生防菌的开发研究,由于化学防治见效快,操作简单,生产上许多农户使用化学药剂减轻土壤逆境,化学药剂会使很多病菌产生抗药性,采用生物防治替代化学防治技术,是今后的研究重点。在实际生产中要加大生物防治与其他技术的综合配套使用,将对环境的影响降到最低,使农业走上可持续发展道路。

作者:齐宝晗 宋士清 单位:河北科技师范学院园艺科技学院

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