截止2020 年,缙云县蔬菜生产总面积已经达9 133 hm2,总产量30.5 万t,总产值高达7.8 亿元。同比增长133 hm2、1 万t、0.4 亿元,增幅分别为1.5%、3%、5.4%。仅近郊的设施蔬菜面积就超过166 hm2,大棚种植面积超过42 hm2。近些年,随着政府对特色农业产业项目的扶持,近郊设施蔬菜面积和生产规模不断扩大,已经形成了茭白、芥菜、山地蔬菜为分区的特色三大区域性蔬菜产业带。设施蔬菜种植主要集中在五云阳潭头村、周村、壶镇陶滩村、七里河宅村、黄店村、新建大筠村、东渡小仙都村、梨仓村等。这些村组靠近主城镇,方便蔬菜销售。而茭白、黄花菜产业带区则分布在距离主城镇相对较远、靠近山区、丘陵地带的村落。这些村落利用了山地垂直气候的特征,开展多样化的设施蔬菜种植,为全县设施蔬菜的发展做出了重要贡献。目前,全县仅茭白种植面积相对稳定,种植面积维持在4 400 hm2,产量达12.7 万t。芥菜种植面积667 hm2,产量4 万t。毛芋种植667 hm2,同比增加53.3 hm2。设施黄花菜种植面积稳定在400 hm2。
自2010 年,缙云县蔬菜产值就实现了稳定增长。2020 年以后又推出了茭白种植与养鸭养殖共育的模式,茭鸭共育推广面积602.4 hm2。实现增效420 万元。同年,南江县以长赤镇、红光镇为试点,连片推广发展茭白200 hm2,产业初具规模。茭白产业项目成为该项扶贫的重点项目。但缙云县蔬菜栽培表现出相对的单一产品类型和连作方式,存在较为严重的连作障碍。主要表现为土传病虫害加剧及土壤理化性状恶化。
缙云县未来设施蔬菜生产可能面临着相对产量降低、产品品质下降、生育状况变差等问题。连作障碍在规模化、大面积农业生产种植区域较长周期发展状态下几乎不可避免。它的发生仅需要3~5 年,危害严重程度不同。会减产降质,严重时可造成绝收及持续性的危害。若不加以综合整治,连作障碍造成的持续性危害将很难逆转。除缙云县现阶段面临的连作障碍外,未来还可能因其他影响而变现出其他障碍形式。由于中国各地地貌类型、气候特征、水文、土壤等生产条件存在差异性,各地设施蔬菜栽培连作障碍表现形式往往不同。以下对一些常见的连作障碍表现形式进行分析:
连作单一的蔬菜种植不利于有益菌的生长繁殖,导致有益菌对土壤的分解作用降低。蔬菜根部稳定分泌物为有害病原菌滋生及寄生虫寄生提供了丰富的营养物质,会加剧土传病虫害。此外,同类蔬菜之间的病虫害相互传播,导致病虫害类型增多、发展迅速,造成蔬菜减产降质,甚至蔬菜植株大面积枯萎死亡。常见土传病虫害包括立枯病、瓜类猝倒病、根腐病、黄萎病、青枯病、线虫病等。以线虫病为例,会造成黄瓜、丝瓜、苦瓜、番茄、茄子、菜豆等蔬菜减产20~30%,最高减产50%[1]。
2.2.1 土壤养分不均衡
单一的蔬菜连作会造成某一蔬菜作物对某些偏好性养分连年过度吸收,导致土壤养分不均衡。长期以往会导致同一深层根系吸收营养的范围相对固定,蔬菜营养吸收不均衡。蔬菜对某部分营养缺乏或某部分营养吸收过剩,进而影响蔬菜产量和品质。例如番茄缺钙,而磷、钾过多会导致果实烂果率增多;茄子缺硼会导致果肉褐朽;甜瓜缺镁会导致叶片较小且局部发黄等问题。
2.2.2 土壤酸化
以缙云县日光温室土壤定点监测结果为例,在连作4~6 年温室大棚中,土壤pH 值下降0.2~0.7,表现出明显的土壤酸化问题。土壤酸化易诱发枯萎病、根结线虫病。该问题在寿光温室大棚中也较为普遍。
2.2.3 土壤次生盐渍化
在不合理的施肥管理模式下,肥料逐年累积,使得土壤中盐含量上升,表现出土壤次生盐渍化的问题。在缙云县日光温室大棚土壤监测中,连作3 年以上的大棚0~20 cm 土层土壤平均盐含量为0.27%。一般0.2~0.3%的范围即认定为中度盐化土壤。同样,全国其他连作温室大棚均有类似问题发生。
2.2.4 土壤板结
由于蔬菜连作,土壤次生盐渍化导致土壤层通透性变差,形成上层土壤板结。土壤板结会造成土壤层中需氧微生物减少及活动量降低,导致土壤疏化减缓,土壤结构逐渐变差,不利于蔬菜高效高质生产。
在设施蔬菜连作下,同类植物与微生物产生的有毒物质对同茬、下茬蔬菜的生长产生阻碍作用。这类自毒物质包括酚类、脂肪酸类化合物。多见于黄瓜、甜瓜、西瓜、茄子、番茄、辣椒等。
解决连作障碍最有效的方式为合理轮作。在设施蔬菜栽培中,应了解各种蔬菜之间的生物特性,选择适应性适宜、不易产生自毒物质的蔬菜轮作。如南瓜、丝瓜、瓠瓜等。轮作组合可参考冬瓜+萝卜、西瓜+萝卜、甜瓜+茼蒿、黄瓜+玉米、黄瓜+大葱。在缙云县,可以在种植茭白、黄花菜期间,合理安排蔬菜轮作,保持土壤结构及环境的安全、稳定[2]。
在设施蔬菜栽培过程中,应合理安排间作套种,一方面提高土地利用率,另一方面利用间作蔬菜伴生作用及根系分泌物相互作用来有效控制有害病原菌或寄生虫。
在栽培蔬菜时,一定要选择抗性较强的品种,来预防连作可能发生的障碍,提高蔬菜作物对病虫害的抵抗作用。
对一些能够适应嫁接技术的蔬菜作物,可通过嫁接培育和改良蔬菜品种,增强蔬菜品种抗病性、生长势能和对环境的适应性,从而起到预防病虫害、提高蔬菜产量和品质的作用。
测土配方技术是一种新型的土壤改良技术。该技术有利于针对各地设施蔬菜栽培连作大棚内土壤实际情况进行土壤改性。可参考土壤养分、肥料性质、栽培蔬菜连作需肥规律等,制定合理的施肥计划和施肥量,精准控制施肥量,保证施肥的科学性和合理性,控制土壤连作障碍问题。
综上所述,设施蔬菜栽培连作障碍受作物栽培选择、组合、栽培形式、施肥管理等多种因素影响。解决设施蔬菜连作障碍,应加强科学的日常设施管理和施肥管控。在选择抗性强品种、轮作、间作套种、应用嫁接栽培技术的基础上,积极推广测土配方施肥技术,保证土壤营养成分合理性和土壤结构良好性。