设施蔬菜重茬危害及绿色防控措施实践

 

    在各级政府扶持和支持下，我国设施蔬菜种植面积越来越大，这种大面积种植模式可以快速提高农民的经济收入。但是，随着面积不断扩张和连年种植，生产管理问题逐渐凸显出来，其中最重要问题是重茬（连作障碍）问题。

    目前，我国种植的设施蔬菜品种繁多，生产期比较长，可以一年四季为消费者提供新鲜蔬菜，生产者的短期效益比较好，为了追求利益最大化，菜农多采取对土地掠夺式的经营策略，如多季节连作、套作、过量使用化肥农药、浅表层灌溉等措施来提高产量。这些措施严重地破坏了土壤环境，导致土壤不健康，重茬问题越来越严重。如何解决重茬问题已经成为大家关注和研究的重点方向。

    根据我们多年多地的调查研究，我们认为我国设施蔬菜重茬问题，主要由如下几方面造成的。

    一、人为管理问题

    1、基层地方政府盲目引导，管理失衡

    最近，多地菜农反映：菜贱难卖。徐州的番茄5毛钱一斤还没有要；河南的芹菜2毛钱一斤，山东的包菜2毛钱一斤烂在地里没有人收，等等。这样“菜贱坑农”的问题引起菜农对种菜失去信心，对土地投入减少。纠其原因主要是地方政府引导农民种植一些大众化产品，没有技术含量，价值不高。上市季节性很强，市场泛滥后，相互压价，菜农种得越多，亏得越多。出现这种问题后，菜农就更不愿意对土壤加大投入，造成土壤营养不均衡，微生物生态平衡被打破，重茬问题发展很快。

    2、菜农知识文化落后，科学种田水平不高

    目前在农村种菜的农民多是年龄比较大，俗称“3860部队”。这些菜农的文化素质不好，许多人不识字或对新知识的理解力和接受力不够，多凭经验种菜或跟随别人种植，往往导致“今年是丰产年，第二年却是歉收年”，出现“菜烂在地里不收获”、或是“姜你军”、“蒜你狠”的怪现象。区域种植区没有一个良好的合作社牵头人或蔬菜经纪人，真正地从蔬菜品种、种植模式方面为菜农服务。由于没有强势的经纪人解决菜农后顾之忧，以及科学种田技术，许多菜农不知道用何种办法才能种出优质的蔬菜，卖出优质的价格。也有没有较好的资金对土地进行投入。

    3、技术传播的不对等性，导致菜农伤害较多

    从多地农资批发市场和蔬菜批发市场调研来看，无论是物资采购还是蔬菜批发，菜农都弱势群体。他即无法掌控农业生产资源，也无法掌控蔬菜的销售价格。许多农民反映“高价种植，低价销售”。他卖的是真正的血汗钱。

    蔬菜种植离不开化肥农药，不法企业或经销商为了自身利益，根本不考虑土壤健康和作物需求问题，胡乱卖货，盲目向菜农推荐劣质化肥或有机肥，造成菜农施用某类元素肥料较少，使得植株生长出现问题，同时还会引发土传病害、根结线虫越来越重。

    蔬菜销售离不开批发市场，离不开经纪人。实际许多基层政府在发展蔬菜大面积种植过程中往往只考虑政绩，而未考虑市场，缺乏对市场开发支持。老百姓找不到产品的销路，只好烂在地里。还有些不法的经销商为了自身利益，胡乱砍价，甚至毁约，造成老百姓雪上加霜。没有钱赚的情况下，老百姓就更没有资金对土地进行投入，只有靠化学肥料来增加产量，致使土地越来越贫瘠化。

    二、生产管理问题

    1、土壤中营养元素失衡，盐渍化严重。

    盲目施用化学肥料和农药。研究发现，

 

    土地淋溶不足，加重盐渍化。设施蔬菜为了克服低温季节限制，栽培上常利用常年覆盖或季节性覆盖来改变自然状态下的水热平衡，土壤得不到雨水的淋洗，使得盐分不能及时流走，重茬种植更加剧土壤盐分集聚。

    翻耕不足，表层土壤营养成分缺乏，病虫害累积重。设施蔬菜的耕作多采用旋耕方式，深翻耕的较少，在浅根系蔬菜的摄取下，表层土的营养被掠取，深层土壤中的营养无法到达表层，供作物吸收利用。此外，长期种植单一蔬菜品种，吸引大量病原微生物向地表汇集，集中危害，土壤越来越不健康。

    有机肥料施用不足，或施用方法不当。植物在生长过程中，不仅需要无机肥料，而且需要有机肥料。多数的蔬菜种植户在有机肥料方面投入不足，紧靠配方冲施肥来加速蔬菜的生长，殊不知这种强化肥料式种植方式是对土壤养分严重掠夺，虽然看上去蔬菜长得比较好，但是营养不均衡，品质不好，味口很差，且不耐储藏。有的施用有机肥，但施用的有机肥未经过严格腐熟，其中含有的病原菌和线虫比较多，施到田里，反而加重病害的发生。

    2、土壤微生物群落发生变化，线虫危害加剧。

    土壤中有益和有害微生物失衡。重茬连作为根系病虫害提供了赖以生存的寄住和繁殖的场所，使得土壤中的病原菌数量不断增加，特别是近几年由于过多地施用化肥造成土壤中病原拮抗菌减少，更加重了土传病害的发生；在保护地中，病原菌不仅可在土壤中积累，也可保存在支架和墙壁上，致使病害的传播途径多，发生基数比较大。

    根结线虫危害日益严重。根结线虫也和病原菌一样，能够大量地向植株的根围移动，聚集危害，分泌激素，促使根系肿大，消耗大量营养，阻断植物根系吸收土壤中的水分和无机盐，造成的产量损失达到30-50%，甚至绝产。据了解全国有21个省都有线虫危害报道，年损失更是高达700亿，而全球线虫危害至少损失1570亿美元，中国工程院院士朱有勇提出，植物线虫即将成为全球作物第一大病害。

    3、植物分泌自毒物质常年积累。

    自毒物质的直接破坏作用。植物在生长过程中，根系会产生大量分泌物，这些分泌物有的能够促进根系利用营养物质；有的起到抵御作用，抑制同类作物生长。抵抗同类作物的分泌物又叫自毒物质。已有大量研究表，自毒作用是一种导致作物产生连作障碍的因子之一。这些物质通过影响细胞膜透性、酶活性、离子吸收和光合作用等多种途径影响同类植物生长。根系分泌物中低分子量物质 (除了一般的可溶性糖和氨基酸 )主要包括有机酸、酚类物质和植物铁载体，这些物质对矿质养分活化、缓解或消除重金属毒害以及植物间的化感互作均起重要作用。

    自毒物质的间接破坏作用。植物的根系分泌物对病原菌和线虫来讲即是营养物质，又是定向趋势引导物质，它可以诱发病原菌和根结线虫向根系聚集危害，加速土传病害的发生。研究表明自毒物质在土壤中很难消除，对同种或同科作物连作种植产生巨大的抑制作用。

    三、设施蔬菜重茬的绿色防控措施

    截至目前，国内、国际上对土壤连作障碍仍没有一套行之有效的方案，只能通过常规措施减轻土壤问题。近几年来，我们结合江苏省农科院各项研究成果，集成了几项应用技术，取得了显著的应用效果。

    1、机械、人力措施

    清洁田园，腐化秸秆：据我们在蔬菜区大量调查发现，菜农在这方面做的严重不够。许多菜农仅将地上部分砍除或干脆不拔除，就在行间套种同类作物；即使拔除秸秆也把它放在棚室外面，任凭风吹雨淋。这样做法只能加重大棚内病虫害的数量，提前发生连作障碍。科学的做法是彻底清除秸秆，包括根系，将秸秆放入腐化池内，盖上薄膜密封、浸泡腐熟，杀灭病原菌和线虫。等到来年夏季高温后，做下一茬种植的有机肥。

    深耕翻土:深翻耕土壤可以将表层土与深层土进行混合，达到均匀土壤作用，并将表层土中的病原菌深埋土壤底层，减少其萌发。深耕后还可达到活化土壤作用，提高土壤肥力。

    2、生态管理措施

    轮作不同种类植物：不同种类的植物对土传病害的感染和抑制能力是不同，特别是禾本科植物和阔叶植物之间差异比较大。通过种植不同作物，不仅可以降低同类植物间的自毒作用；还可以产生拮抗物质，减少病原菌的食物源，减轻病害的发生。实践发现，在夏季高温前，在设施蔬菜田间套种玉米、高粱等青稞植物，利用其在高温下可以速生习性，降解吸收蔬菜的自毒物质。等到籽粒未成熟之前，用粉碎机粉碎青秸秆，翻入土壤中进行高温焖棚，利用青秸秆在土壤中快速发酵，提高土温，杀死病原菌和线虫；同时秸秆发酵过程中，可以快速提高拮抗细菌的数量，疏松土壤，增加有机质含量等等，一举多得。

    间作不同种类植物：同一块土地上种植不同的蔬菜，根际微生物就有很大差别，比如在番茄的根系周围种植洋葱或大葱等，可改变根际周围微生物环境进而减少连作重茬带来的危害。

    3、物理消毒措施

    夏季高温闷棚，利用太阳能或蒸汽在夏季高温季节设施蔬菜休闲期间提高土壤温度，从而起到灭菌作用，该方法对蔬菜无副作用。不过，由于高温焖棚技术不过关，许多种植户的焖棚效果不好。纠其原因主要有两方面：一是大棚温度上不来，浅表层土温还不能杀死病原菌。建议改用双层薄膜焖棚模式，在地面在覆盖一层白色地膜，可以进一步提高土温。二是许多农户土壤不翻耕，直接清除地表秸秆后就焖棚，这样深层土壤和根系中还残留大量的病原菌和线虫，无法杀死。建议翻耕土壤，清除秸秆后再焖棚。在有水条件下，可以先浇灌一定水，将病原菌芽孢和线虫游离出来，有利于进一步杀死它们。

    4、生物防控措施

    设施蔬菜连作障碍的生防措施有多种多样，如选用抗性品种和采用抗性砧木的嫁接方法等等，已经有许多人做过这方面的研究和推广，这里就不再累述。重点谈一下我们近几年通过微生物防控连作障碍的研究情况。

    土壤微生物系统就像人体一样，在有益和有害微生物共同作用下才能达到土壤机体的动态平衡，作物才能健康生长；一旦有害微生物的数量高于有益微生物，土壤就发生病变，作物就不能健康生长。近年来，人们开始大量关注土壤有益微生物的作用，通过不同地区、不同作物的根围土壤微生物筛选，发现大量用于预防土传病害、改善土壤健康的生防菌，其中以芽孢杆菌属、假单胞菌属、放线菌属等应用最为广泛。截止到目前，在农业部登记的微生物农药（包括复配剂）已经达到12类，363个品种，其中有3类用于杀虫，如苏云金杆菌、短稳杆菌和球形芽孢杆菌；9类用于杀菌，如解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌、地衣芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌、海洋芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌等。

    这12类微生物有的是从土壤中直接分离出来，通过优化分选出优秀菌株；有的是通过工程改造，诱变出更加优秀的菌株。总体来讲它们对设施蔬菜土传病虫害都有一定的防控效果。不过，不同类别、不同菌株的防控效果和作用方式各不相同。比如解淀粉芽孢杆菌B1619（025-84391343）就是江苏省农科院通过基因突变筛选出来的工程菌株，它通过快速在植物根围定殖，形成保护层，阻断病原菌和线虫对植株的侵染；在其生长过程中，能分泌抗生素和生长素，提高植株的免疫力，促进作物快速生长，增加产量，提高品质。

    设施蔬菜重茬（连作障碍）产生原因极其复杂，利用农业和化学措施在一定程度上可以缓解重茬的发展，但却带了一些负面影响，如环境污染和残留危害等一系列问题。生物防治由于来自土壤回归土壤，不污染环境，不产生抗药性，对施用植物和人畜安全，能够改善土壤微生物的生态平衡，在土壤中累积富集，长期保护作物健康的作用，而越来越受到人们的重视，未来将成为连作障碍的重点发展方向。