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1材料與方法
試驗(yàn)研究于2001～2003年在黃土高原延安市寶塔區(qū)河莊坪鎮(zhèn)井家灣村的節(jié)能日光溫室進(jìn)行,日光溫室為鋼架結(jié)構(gòu)。地理位置36°39′29″N,109°26′25.3″E,海拔987m。供試品種為津春3號(hào)黃瓜,采用靠接法與黑籽南瓜進(jìn)行嫁接。2001年11月6日定植,2002年7月8日收獲結(jié)束。2002年10月26日定植,2003年6月5日收獲結(jié)束。露地玉米田土壤為對(duì)照(CK),以設(shè)施黃瓜連作1年、4年、8年的土壤為處理,分別表示為Y1,Y4,Y8(采自延安市郊區(qū)同一村莊、同一地形地貌和方位、同一種植作物和同一管理水平的土壤。土壤為典型的黃綿土,容重為1.26g/cm3,土壤飽和含水量為30%),將其移入同一個(gè)日光溫室內(nèi),填入挖好的長方體土坑中(4.0m×0.7m×0.4m),四周用塑料薄膜隔開。重復(fù)4次,隨機(jī)排列。黃瓜生育期土壤水分保持在土壤相對(duì)含水量的70%～80%,采用滴灌法;黃瓜采摘期每2～3天收獲一次,并稱重計(jì)產(chǎn),最后計(jì)算總產(chǎn)量。于黃瓜生長發(fā)育末期在每處理每重復(fù)中選取10株進(jìn)行生長發(fā)育狀況調(diào)查。土壤養(yǎng)分含量采用常規(guī)法進(jìn)行測定。土壤微生物的測定均采用新鮮土壤,土壤細(xì)菌用牛肉膏蛋白胨、稀釋平板法測定;土壤放線菌用淀粉銨鹽和馬丁氏培養(yǎng)基、稀釋平板法測定;土壤真菌用PDA培養(yǎng)基,稀釋平板法測定。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行分析,采用F法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),并用LSD法進(jìn)行多重比較。
2結(jié)果與分析
2.1不同連作年限土壤肥力狀況
在設(shè)施日光溫室黃瓜連作栽培中,隨著種植年限的延長,土壤中主要肥力指標(biāo)均有明顯提高。主要是長期大量施用有機(jī)肥和化學(xué)肥料的原因。從土壤肥力上看,養(yǎng)分不應(yīng)成為生產(chǎn)力的障礙因子。設(shè)施蔬菜復(fù)種指數(shù)高,精耕細(xì)作,施肥量大,但由于施肥中普遍存在重施N、P而輕施K肥的現(xiàn)象,導(dǎo)致土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮、磷養(yǎng)分的含量提高幅度較大,而鉀的含量提高幅度較小,致使土壤中的氮、磷、鉀比例失調(diào)。
2.2不同黃瓜連作年限土壤微生物種群和數(shù)量變化特征
設(shè)施條件下,土壤溫度周年處在病原微生物生存和繁衍較為適宜的范圍內(nèi)。隨著種植時(shí)間的延長,土壤中病原微生物的數(shù)量不斷增加,對(duì)蔬菜作物的危害在不斷加重。研究分析大棚不同連作年限土壤微生物區(qū)系及生理類群,結(jié)果顯示:土壤中細(xì)菌和真菌數(shù)量大量增加,而放線菌數(shù)量則無增加,甚至減少,使土傳病害的發(fā)生率上升,造成作物減產(chǎn)。另外,微生物群落的變化,影響土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化過程,使作物吸收養(yǎng)分發(fā)生障礙。
2.3土壤連作年限對(duì)黃瓜生長特性和生產(chǎn)力的影響
土壤連作年限對(duì)黃瓜生長特性的影響見表2。表2表明,不同連作年限間黃瓜的植株生長特性存在明顯差異。隨著連作年限延長,黃瓜的株高、葉片數(shù)明顯降低;而黃瓜的根數(shù)在不同年限間無顯著差異。這就意味著隨著連作年限的延長,黃瓜的生理障礙在種植4年以后開始有所表現(xiàn)。不同連作年限間黃瓜在收獲期內(nèi)的最終總產(chǎn)量有明顯差異,連作1年處理的黃瓜產(chǎn)量最高,其次是連作4年處理的,連作8年和沒有種過黃瓜的土壤所獲得的黃瓜產(chǎn)量最低,并且這種差異達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的極顯著水平(p=0.01)。說明隨種植年限延長,黃瓜生產(chǎn)力明顯降低。CK處理所獲產(chǎn)量較低的原因是土壤肥力水平低。
2.4連作年限對(duì)黃瓜病害發(fā)生的影響
從影響病害發(fā)生的3個(gè)要素——病源、環(huán)境、寄主來分析,寄主是影響病害發(fā)生的內(nèi)因。寄主生長愈健壯,其抗病性越強(qiáng),發(fā)病率越低,危害就越輕。反之,發(fā)病率就越高,危害就越重。連作1a黃瓜白粉病病情指數(shù)為53.5,連作4a為66.5,連作8a為71.5。生長點(diǎn)消失癥連作0a,1a,4a,8a其發(fā)生率依次為6.7%,23.3%,31.7%,40%。黃瓜根腐病連作0a,1a,4a,8a,其發(fā)生率分別為0,5.1%,8.7%,17.3%。土壤是蔬菜的根系環(huán)境,也是黃瓜白粉病、根腐病、枯萎病、疫病等多種病害的病原菌的越冬場所。在露地環(huán)境條件下,病原菌經(jīng)過冬凍夏曬其死亡率高,而在日光溫室栽培條件下,栽培土壤位置相對(duì)固定,溫濕度等環(huán)境條件優(yōu)越,為病原菌安全過冬及其繁殖提供了穩(wěn)定的棲息場所。隨著栽培年限的延長,土壤中病原菌逐年累積,病原基數(shù)不斷加大,土傳病害發(fā)生時(shí)期早而且重。如連作0a,1a,4a,8a白粉病的始發(fā)期依次為黃瓜定植后的155d,120d,50d,20d,白粉病發(fā)生高峰期病情指數(shù)分別為14.2,23.5,36.5,69.5。其它土傳病害也具有類似的規(guī)律。
3討論與結(jié)論
土壤連作障礙是普遍存在的現(xiàn)象,但并非必然結(jié)果。通過對(duì)設(shè)施蔬菜大棚的科學(xué)管理,如通過合理輪作、科學(xué)施肥、控量灌水、環(huán)境調(diào)控等措施,這一問題是可以延緩出現(xiàn)甚至可以避免的。合理輪作是克服土壤連作障礙的最佳措施。研究結(jié)果表明:一定時(shí)間的休閑、黃瓜與玉米、豇豆、黑豆輪作是克服連作障礙的有效輪作方式。既能吸收土壤中的不同養(yǎng)分,又能通過換茬減輕土傳病害的發(fā)生,提高產(chǎn)量和產(chǎn)值,有效預(yù)防土壤連作障礙的產(chǎn)生。在蔬菜施肥中應(yīng)量化施肥,以產(chǎn)量確定合理的施肥量,控制氮磷肥,增施鉀肥,重施腐熟的有機(jī)肥,補(bǔ)施微肥。改變施肥方式,改過去土壤施肥為主為土壤施肥與葉面噴肥相結(jié)合,增加施肥次數(shù),減少每次施肥用量,提高肥料的利用率,延緩或避免因不合理施肥而引起的土壤連作障礙的產(chǎn)生。
采用膜下暗灌或滴水灌溉,用水量少,不易使棚內(nèi)形成高濕狀態(tài),為蔬菜生長發(fā)育創(chuàng)造了良好的土壤環(huán)境,節(jié)水效果達(dá)40%以上,且能有效地控制蔬菜病害的發(fā)生。避免大水漫灌,減少土面水分蒸發(fā),有效阻止鹽分隨水流上移,減輕土壤連作障礙。夏季休閑期揭棚,高溫爆曬。前茬蔬菜作物拉秧后,高溫期將棚膜揭開,充分利用自然降雨,淋溶土壤中的有害離子,同時(shí)高溫也可殺死部分病原菌,減少土壤中殘留病原菌的數(shù)量。通過以上的措施能有效地預(yù)防或延緩?fù)寥肋B作障礙的產(chǎn)生,為設(shè)施蔬菜可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。總之,連作障礙是一個(gè)影響設(shè)施產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,通過我們的科學(xué)管理,將其負(fù)面影響減低到最低限度,以保證這一新興產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。