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1材料與方法
試驗研究于2001～2003年在黃土高原延安市寶塔區河莊坪鎮井家灣村的節能日光溫室進行,日光溫室為鋼架結構。地理位置36°39′29″N,109°26′25.3″E,海拔987m。供試品種為津春3號黃瓜,采用靠接法與黑籽南瓜進行嫁接。2001年11月6日定植,2002年7月8日收獲結束。2002年10月26日定植,2003年6月5日收獲結束。露地玉米田土壤為對照(CK),以設施黃瓜連作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%),將其移入同一個日光溫室內,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4次,隨機排列。黃瓜生育期土壤水分保持在土壤相對含水量的70%～80%,采用滴灌法;黃瓜采摘期每2～3天收獲一次,并稱重計產,最后計算總產量。于黃瓜生長發育末期在每處理每重復中選取10株進行生長發育狀況調查。土壤養分含量采用常規法進行測定。土壤微生物的測定均采用新鮮土壤,土壤細菌用牛肉膏蛋白胨、稀釋平板法測定;土壤放線菌用淀粉銨鹽和馬丁氏培養基、稀釋平板法測定;土壤真菌用PDA培養基,稀釋平板法測定。試驗數據采用統計分析方法進行分析,采用F法進行顯著性檢驗,并用LSD法進行多重比較。
2結果與分析
2.1不同連作年限土壤肥力狀況
在設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均有明顯提高。主要是長期大量施用有機肥和化學肥料的原因。從土壤肥力上看,養分不應成為生產力的障礙因子。設施蔬菜復種指數高,精耕細作,施肥量大,但由于施肥中普遍存在重施N、P而輕施K肥的現象,導致土壤中的有機質、氮、磷養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。
2.2不同黃瓜連作年限土壤微生物種群和數量變化特征
設施條件下,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。隨著種植時間的延長,土壤中病原微生物的數量不斷增加,對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系及生理類群,結果顯示:土壤中細菌和真菌數量大量增加,而放線菌數量則無增加,甚至減少,使土傳病害的發生率上升,造成作物減產。另外,微生物群落的變化,影響土壤中養分的轉化過程,使作物吸收養分發生障礙。
2.3土壤連作年限對黃瓜生長特性和生產力的影響
土壤連作年限對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、葉片數明顯降低;而黃瓜的根數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。不同連作年限間黃瓜在收獲期內的最終總產量有明顯差異,連作1年處理的黃瓜產量最高,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量最低,并且這種差異達到統計上的極顯著水平(p=0.01)。說明隨種植年限延長,黃瓜生產力明顯降低。CK處理所獲產量較低的原因是土壤肥力水平低。
2.4連作年限對黃瓜病害發生的影響
從影響病害發生的3個要素——病源、環境、寄主來分析,寄主是影響病害發生的內因。寄主生長愈健壯,其抗病性越強,發病率越低,危害就越輕。反之,發病率就越高,危害就越重。連作1a黃瓜白粉病病情指數為53.5,連作4a為66.5,連作8a為71.5。生長點消失癥連作0a,1a,4a,8a其發生率依次為6.7%,23.3%,31.7%,40%。黃瓜根腐病連作0a,1a,4a,8a,其發生率分別為0,5.1%,8.7%,17.3%。土壤是蔬菜的根系環境,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。在露地環境條件下,病原菌經過冬凍夏曬其死亡率高,而在日光溫室栽培條件下,栽培土壤位置相對固定,溫濕度等環境條件優越,為病原菌安全過冬及其繁殖提供了穩定的棲息場所。隨著栽培年限的延長,土壤中病原菌逐年累積,病原基數不斷加大,土傳病害發生時期早而且重。如連作0a,1a,4a,8a白粉病的始發期依次為黃瓜定植后的155d,120d,50d,20d,白粉病發生高峰期病情指數分別為14.2,23.5,36.5,69.5。其它土傳病害也具有類似的規律。
3討論與結論
土壤連作障礙是普遍存在的現象,但并非必然結果。通過對設施蔬菜大棚的科學管理,如通過合理輪作、科學施肥、控量灌水、環境調控等措施,這一問題是可以延緩出現甚至可以避免的。合理輪作是克服土壤連作障礙的最佳措施。研究結果表明:一定時間的休閑、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分,又能通過換茬減輕土傳病害的發生,提高產量和產值,有效預防土壤連作障礙的產生。在蔬菜施肥中應量化施肥,以產量確定合理的施肥量,控制氮磷肥,增施鉀肥,重施腐熟的有機肥,補施微肥。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合,增加施肥次數,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生。
采用膜下暗灌或滴水灌溉,用水量少,不易使棚內形成高濕狀態,為蔬菜生長發育創造了良好的土壤環境,節水效果達40%以上,且能有效地控制蔬菜病害的發生。避免大水漫灌,減少土面水分蒸發,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,同時高溫也可殺死部分病原菌,減少土壤中殘留病原菌的數量。通過以上的措施能有效地預防或延緩土壤連作障礙的產生,為設施蔬菜可持續發展提供技術保障。總之,連作障礙是一個影響設施產業可持續發展的重要因素,通過我們的科學管理,將其負面影響減低到最低限度,以保證這一新興產業健康持續發展。