王克海
(河北省滦平县农牧局,河北滦平068250)
西瓜是广大消费者喜爱的水果之一,我国目前已经成为全球西瓜产量最大的国家。但是西瓜生产过程中,容易发生连作障碍。连作障碍是指在同一土壤中连续栽培同种或同科作物时,用正常的栽培管理措施也会出现作物生长势变弱、产量和品质下降的现象[1-3]。出现西瓜连作障碍主要是因为连作时同种作物连续种植吸收的土壤养分相同,导致土壤营养失调,植株的抗性降低。保护地西瓜连作栽培常常造成土壤营养失衡,西瓜生长受阻;土壤有益微生物种群下降,病原菌积累的数量增加,土传病害加重;西瓜产量及品质都大幅度下降。因此,连作已成为影响保护地西瓜高产稳产的一大障碍[4,5]。分析西瓜连作的原因,并通过农业、生物等技术措施进行防治,改善西瓜生长过程的不利生产环境,创造有利于西瓜连续种植的生态条件,是当前农业生产中面临的重要课题。
西瓜多年在同一地块上种植,很容易发生连作障碍,且随着连作次数的增加而越来越突出。目前连作障碍是西瓜种植中最主要的病害之一。引起西瓜连作障碍的原因复杂,是西瓜和土壤两个系统内部诸多因素综合作用的结果。
西瓜忌连作,连作障碍问题严重制约西瓜生产及土地资源的合理利用,自毒作用是导致连作障碍的关键因子之一。现已知的西瓜中的自毒物质为苯甲酸和肉桂酸,这些物质对西瓜根系生长有一定的毒害作用,其物质积累过多成为西瓜产生连作障碍的原因之一[6]。目前,随着轮作周期的缩短,枯萎病发病率有逐年升高的趋势,西瓜产量逐年下降。
为了保证土壤肥力和消灭大致相同的病虫害,每茬每年所投入的肥料和植保药物大致相同,经过连年不均衡的施肥,土壤中某些离子便会严重超标,另一些有益作物生长的无机盐又会不足。同时,由于同一类药物的重复使用,土壤中的微生物环境平衡被严重破坏,有益菌群大幅减少,而专以该作物为食的病虫病菌,经过药物的连年筛选可能会大规模出现耐药性,使病虫害难以控制。最终连作障碍会导致西瓜在成熟前营养不良、病害加重,以致减产甚至绝收[7]。
因施用大量的农药化肥,尤其是大棚西瓜,土壤得不到雨水的淋洗,加之浅耕、土表施肥、排灌系统不配套等不当的栽培措施,导致盐分在土壤表面积聚。而且由于西瓜的根系分布范围及深浅一致,吸收的养分相同,极易导致对土壤中某种养分消耗量增加,造成该养分缺乏。
2.1.1 轮作换茬
轮作换茬是预防枯萎病的最佳方法。在有条件的地区可采用水旱轮作。提倡西瓜与玉米、大豆、水稻等作物轮作,不能与其他葫芦科植物轮作,利用大面积实施旱改水的契机,采取大棚西瓜与水生蔬菜、水稻等进行水旱轮作,减轻设施土壤次生盐渍化,降低硝酸盐积累,防控连作障碍。水旱轮作要注意针对普遍大量施用化肥、土壤有机质含量低、长时间淹水导致土壤板结的情况,重点推广增施有机肥,水生蔬菜茬口结束后及时采用深耕晒垡或冻垡等技术。不具备水源条件的可采取大棚西瓜与晚(糯)玉米、青花菜、胡萝卜等轮作[8]。
安排茬口种植其他作物时,最好不要打乱原来的西瓜行向与土层。土壤耕翻时,要做好标记,不要使原定植行的土壤与下年西瓜行的土壤相混合。西瓜的种植行,要与上一年的种植行错开位置,其距离在60 cm以上。当年西瓜收获后,要及时清理西瓜根、茎、叶。
2.1.2 选择抗病品种
连作种植西瓜应特别注意选用抗病品种,如选用西农八号、早春红玉等抗枯萎病品种。如果第一年种西瓜的地块没有发生枯萎病的,一般第二年连作时也很少发病。同样,第二年种西瓜的地块仍没有枯萎病发生,第三年甚至仍可连作重茬。一旦发生枯萎病,下一年就不建议继续重茬连作了。
2.1.3 选择砧木嫁接栽培
西瓜嫁接栽培,可有效地防止枯萎病的发生与蔓延,是西瓜连作栽培的关键措施。由于西瓜枯萎病病菌难以侵染葫芦、南瓜等,以这些作物为砧木进行嫁接换根,是解决西瓜枯萎病的较好途径[9,10]。嫁接西瓜在整枝压蔓时,明压或以树条卡子固定西瓜,尽量使西瓜茎蔓裸露在地面上,避免产生不定根,减少西瓜枯萎病菌侵染的机会。
2.1.4 实行早熟栽培
露地西瓜连作栽培,要采用育苗移栽、塑料薄膜覆盖等早熟栽培措施,使西瓜及早成熟,避开枯萎病的发病高峰季节。
2.1.5 土壤消毒
通过土壤消毒可以有效地减少土壤中的病原菌,这样可以减少病害的发生,土壤消毒最好是在西瓜定植前进行,消毒药剂可选用多菌灵和百菌清等。
2.1.6 增施有机肥、生物菌肥和磷钾肥
有机肥、生物菌肥以及磷钾肥配施后能够提高地温,活化、疏松土壤,修复土壤环境,对防治连作障碍有明显的作用。因此,西瓜连作应多施30%腐熟的有机肥,加入生物菌肥效果更好,少施氮素化肥。同时,增施磷钾肥和碱性肥料,少施或不施酸性肥料,可以提高西瓜的抗病能力,抑制枯萎病菌的繁殖。
播种前用2.5%咯菌腈悬浮种衣剂进行包衣处理,之后播种育苗,可预防枯萎病。枯萎病发病初期及时用50%代森胺水剂500~1000倍液,或25%咪鲜胺乳油1000~1500倍液,喷雾与灌根相结合,每株灌药液250~500 mL,每隔7~8 d喷灌一次,连续防治3~5次。有资料显示,采用化学药剂(如用溴甲烷、氯化苦等化学药剂熏蒸土壤)对西瓜连作病的防效较好,有的地块防效可达100%,但溴甲烷对臭氧层破坏严重,将会全面禁止生产和使用,而氯化苦则是一种高毒性的熏蒸剂,对人类的健康和环境造成严重危害[3],因此不能使用。
生物肥料具有无毒无害,改良土壤,不污染环境的特点,在农业上推广应用生物肥料来解决连作障碍,如光合细菌培养液。利用光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)生产的光合细菌培养液即是一种生物肥料,它是以自配培养基为原料、活性光合细菌为菌种,经现代生物工程技术研制而成的一种复合性生物肥料,既能促进作物生长,增强作物抗病防病能力,降解农药残留和固定有毒有害重金属,又能促进土壤物质转化,提高土壤肥力,因此施用到农作物上,能收到增产增质的效果。通过采用光合细菌培养液灌溉、灌根来提高保护地西瓜的抗病、抗虫、抗逆境的能力,抑制和减少西瓜土传病害发病率,消除土壤中农药残留、重金属残留并提高土壤肥力,解决西瓜栽培不能连作的问题。
随着西瓜连作时间的延长,以及西瓜根结线虫等病虫害的蔓延和加重,西瓜产量变低、含糖量减少、品质下降的问题日益突出,不仅制约了西瓜的增收增效,也严重影响和制约着西瓜的可持续发展。且实践证明,凭借单一措施并不能收到理想的治理效果。本研究从农业措施、生物防治、化学防治三个方面比较分析了各种技术措施对缓解设施西瓜连作障碍的效果,旨在探索出一套在生产上切实可行的缓解设施西瓜连作障碍的综合技术体系,为缓解土地资源紧张,促进设施西瓜产业的可持续健康发展提供理论依据。