集成高温闷棚、使用生物菌剂、合理使用土壤调理剂、嫁接栽培和轮作换茬等方法,改善土壤的生态环境,有效降低了土传病害的发生率,减少了农药施用量,提高了肥料利用率和西甜瓜产量、品质。
一、连作障碍的原因和危害
1、土壤微生物群落恶化
由于长期连续施用化学肥料,导致土壤中的微生物菌群逐渐失调,病原菌的数量不断积累增加,有益菌的数量逐渐减少,最终导致化肥失效,西甜瓜产量无法提升,果实品质逐年下降。同时,随着栽培年份的增加,以枯萎病为代表,包括根腐病、猝倒病、立枯病、根结线虫等的西甜瓜土传病害的发生日趋严重。土壤微生物群落恶化是导致西甜瓜减产的最主要原因之一。
2、土壤物理性状恶化
土壤物理性状恶化主要表现为土壤团粒结构遭到破坏、土壤有机质含量下降和耕作层变浅等。
土壤团粒结构极不稳定,易受到外界环境的影响,特别是人为破坏,如浇水次数过勤、水量过多、施用未腐熟的有机肥、喷洒某些化学杀菌剂,尤其是除草剂,都会破坏土壤团粒结构。当团粒结构受到破坏时,构成团粒结构的小分子团就会消失,土壤颗粒因表面活性降低而堆积,容易造成土壤板结,使土壤耕层变浅,导致西甜瓜根系无法伸展,根系分布越来越浅,严重时根系甚至坏死,影响水肥吸收能力。
土壤板结会影响土壤的通透性,如果再加上浇水过多,水分会将土壤中的氧气挤压出来,降低西甜瓜根系的呼吸作用,出现沤根,并开始逐渐坏死。一般要求土壤中有机质含量达到2%~3%,最适宜范围为3%~4%,富含有机质、孔隙度适中的土壤热容量大,稳温性好,能够对西甜瓜植株健康生长起到积极的影响。
3、土壤化学性状恶化
土壤化学性状恶化主要表现为土壤酸化、盐碱化和酚类等自毒物质的积累。目前田间施用的化肥大部分为酸性,极易造成土壤酸化,影响西甜瓜对土壤中氮、磷、钾及微量元素的吸收。当土壤出现盐渍化时,盐离子之间会产生拮抗,影响西甜瓜对土壤中各种元素的吸收利用。初期土壤盐渍化会出现“青霜”现象,中度盐渍化表现为“红霜”,严重盐渍化土壤干燥时呈现“白霜”。土壤盐渍化会导致西甜瓜根系的水分倒流,根系皮层发红,植株生长受阻,从而引起植株萎蔫腐烂,甚至死亡。
二、连作障碍综合防控技术要点
1、土壤处理技术
1)高温闷棚
高温闷棚是利用药剂、高温(太阳能)和淹水等处理,直接减少或杀死土壤病原微生物和害虫的方法。可在土壤盐渍化严重的地块使用大量作物秸秆,秸秆会在腐熟的过程中吸收土壤中的部分盐分,降低土壤的盐渍化程度。
高温闷棚通常选择在6月下旬至8月中下旬的高温期进行,先将前茬作物残体清出大棚,并在土壤表面均匀撒施未腐熟有机肥、作物秸秆和药剂,每亩施用未腐熟的农家有机肥1000~1500kg、作物秸秆500kg,对于酸性土壤,药剂通常选择石灰氮(50kg)或生石灰(100kg),碱性土壤选择漂白粉(6kg)或高锰酸钾(1kg)。用旋耕机将有机肥均匀翻入土壤中,深翻30~35cm。土壤整平后做成宽1.5~3.0m的畦面,用旧塑料薄膜覆盖畦面并封严,从薄膜下往畦内灌水至土壤水分呈饱和状态。密闭大棚25~30天,利用棚内高温杀死有机肥中的病菌、虫卵及土壤中的病原菌。
2)补充生物菌肥
施用生物菌肥能够有效防治连作障碍,常用的生防真菌包括木霉菌、粘帚霉、芽孢杆菌、淡紫拟青霉等。与传统的化学防治相比,生物菌肥具有绿色无污染的优势,但由于生物菌剂中存在的有益微生物受外界环境影响较大,即使是同一种菌肥,在不同的土壤质地和环境条件下,其应用效果可能会有很大差异。
同时,施用生物菌肥需达到一定的剂量才会对西甜瓜的健康生长起到作用,例如西甜瓜根系需补施5000万个/克的枯草芽孢杆菌等有益微生物才能真正达到“以菌治菌”效果,每亩施用聚谷氨酸复合微生物菌剂需达到5千克。枯草芽孢杆菌具有抑制土壤中病原菌繁殖和对植物根部的侵袭、减少土传病害、预防多种害虫暴发、提高农作物抗病能力的作用。
聚谷氨酸是由微生物生物发酵而成的生态肥料助剂,聚谷氨酸复合微生物菌剂具有减少化肥流失、富集养分、提高化肥利用率、促进作物根系发育和蛋白质合成等功能,从而达到增加产量和改善品质的效果。添加聚谷氨酸复合微生物菌剂后的增效肥料利用率平均提高8%,作物平均增产10%~25%,根茎类蔬菜作物增产达30%~60%。
3)合理使用土壤调理剂
土壤调理剂可将微状的土壤颗粒粘成一个个小团粒,即恢复土壤团粒结构。在水的作用下土壤调理剂会产生黏性,使小团粒形成土壤胶体,即形成土壤团粒结构,保持土壤的透气性、保肥性,从而使植物根系更易伸入土壤深处。
选用土壤调节剂时应明确施用田块的土壤类型,碱性土壤应选择碱性土壤调理剂锁定土壤中的盐碱因子,增加团粒结构,降低土壤容重,改变根系生长环境,促进根系发育,保苗壮苗,促使植株旺盛生长,增加产量,提高品质。
2、轮作换茬技术
连作为病虫草害的发生提供了有利条件,通过轮作方式能克服连作障碍带来的问题,改善土壤环境,有效地抑制病虫草害的大规模发生。例如,采用西甜瓜与百合科蔬菜(洋葱、大蒜、葱、韭菜、百合等)轮作,西甜瓜与水稻、水生蔬菜(茭白、荸荠、慈姑等)轮作等方式。
3、嫁接栽培技术
嫁接栽培中合理选择与接穗匹配的砧木是提高嫁接成活率、保证西甜瓜品质、增加产量的关键因素。西瓜栽培常用的砧木类型有葫芦型、南瓜型和野生西瓜型,;甜瓜栽培常用的砧木类型有南瓜型和野生甜瓜型。