设施蔬菜连作障碍防控关键技术研究进展与应用

设施蔬菜连作障碍防控关键技术研究进展与应用 设施蔬菜生产是一种人为作用很强的土地利用形式 因设施内特定的环境条件 种植作物种类 栽培方式等与露地栽培的不同 致使设施菜地具有高投入 高产出 重茬连作普遍 且经常处于封闭状态等特点 随着使用年限增加 设施菜地生态环境逐渐恶化 连作障碍日趋严重 设施蔬菜连作障碍主要表现 土传病害 根结线虫病 腐霉根腐病 日益加重 土壤次生盐渍化 酸化致使土壤理化性状变差 生态环境恶化 造成设施蔬菜产量 品质下降 连作障碍目前已成为设施蔬菜优质安全生产的关键制约因素 苦瓜根结线虫 番茄根结线虫病 苦瓜根结线虫 菜豆根结线虫 芹菜根结线虫 2007年省财政支持农业重大应用项目主要设施蔬菜连作障碍防控关键技术研究 课题依托单位 山东省农业科学院蔬菜研究所主要协作单位 山东农业大学 青岛农业大学实施阶段 2007年12月至2009年12月 提纲 一 抗病砧木选择及相关技术研究 二 根结线虫病等土传病害防控技术研究 三 轮作模式与克服连作障碍机理的研究 四 以根结线虫为主的设施蔬菜连作障碍的控防 一 抗病砧木选择及相关技术研究 2007 2008年 从国内外引进及分离后代共40多份南瓜 葫芦等可以作为黄瓜嫁接砧木的材料 在济阳线虫危害很重的大棚中种植 并在拉秧期观察 一 黄瓜抗根结线虫病材料筛选 所有黄瓜材料均能被线虫侵染 材料之间对线虫的耐受能力有较大差异 根结线虫危害较轻的有2 1号 11号 20号等 与黑籽南瓜 ck 比 抗线虫能力较强 耐性强的材料表现根瘤数较少 白色的根毛较多 植株生长正常 中午没有萎蔫情况发生 主要材料根系受线虫的侵染情况 2 1 20 11 19 21 32 CK 托鲁巴姆砧木为试材 菌液为山东省农科院植保所从发病大棚采集分离 砧木苗子在无菌的培养基中长至3 4片真叶用黄萎病菌液蘸根 分别浸种20分钟 30分钟 40分钟 不处理为对照 ck 用塑料薄膜保湿遮荫 接种30天后调查发病情况 二 茄子砧木黄萎病接种方法研究和抗黄萎病的鉴定 试验方法 在用菌液浸泡20分钟和30分钟 植株表现生长基本正常 发病株仅在叶片出现不大的黄斑 没有落叶 在浸泡40分钟的处理下 植株出现全部叶片脱落 死株的病株 未蘸根的对照植株生长正常 接种病菌时菌液浸泡时间以30分钟为宜 试验结果 表2 托鲁巴姆 接种发病株及病情指数 供试品种 5种茄科野生种 1个栽培品种 分别为 托鲁巴姆 袖珍雪茄 茄子砧木 扁 茄子砧木 圆 D 26 小黄茄 美引长茄 栽培品种 供试种子先催芽 然后播入盛有无菌土的育苗盘内 茄苗长到5片真叶接种 抗黄萎病鉴定 不同砧木材料的抗性水平有较明显差异综合抗性为高抗品种1份 为托鲁巴姆 中抗品种2份 分别为茄子砧木 扁 茄子砧木 圆 中感品种1份 分别为D 26 小黄茄 高感品种2份 为袖珍雪茄 美引长茄 栽培品种 试验结果 2006 2007年在省内番茄大棚采集线虫样品 以南方根结线虫为对照 试验设计 4因素和3水平 正交设计 因素为接种苗龄 接种深度 接种量 接种天数 结论 接种苗龄20d 天 接种深度6cm 接种量3000卵 条 株 1 接种天数54d为最佳组合 为最佳抗性鉴定技术 也是本试验中表现最好的处理组合 1 根结线虫鉴定方法研究 三 番茄 番茄材料金冠 毛粉808 宝冠 L 402 卓越 多菲亚和24份番茄高代自交系等 用盆栽 基质为无病田砂壤土 群体抗病性划分标准 免疫 I 病情指数 0 高抗 HR 0 病情指数 15 抗病 R 15 病情指数 30 中抗 MR 30 病情指数 50 感病 S 50 病情指数 75 高感 HS 病情指数 75 2 砧木番茄抗根结线虫材料筛选 鉴定结果 高抗材料1份 抗病材料3份 中抗材料7份 感病材料11份 高感材料2份 番茄种质材料在根结线虫抗性上存在极显著差异 筛选鉴定出2份抗根结线虫材料 果色大红高抗材料P75 果色粉红抗病材料P41 P75 3 番茄嫁接方法研究 表6不同嫁接方法番茄嫁接苗成活率 表7嫁接后番茄苗生长情况 结论 舌靠接是最佳的嫁接方法 可在生产上推广应用 试验于2007年在山东农业大学园艺试验站进行 供试品种为 卫士 WS 日本 骄珍 JZ 韩国 铁木砧 TMZ 荷兰 部野丁 BYD 寿光新世纪种苗有限公司 金富早 JFZ 河南豫艺种业科技发展有限公司 以 赤峰特选甜椒 CFTX 内蒙古 为对照 CK 甜椒砧木筛选及嫁接幼苗耐冷性研究 四 甜辣椒 低温 8 5 弱光 100 mol m 2 s 1 下处理3d CFTX 赤峰特选JFZ 金富早 韩国 WS 卫士 日本 BYD 部野丁 中国 JZ 骄珍 荷兰 低温 8 5 弱光 100 mol m 2 s 1 下处理3d CFTX 赤峰特选JFZ 金富早 韩国 WS 卫士 日本 BYD 部野丁 中国 JZ 骄珍 荷兰 低温弱光下甜椒砧木幼苗MDA含量和保护酶活性 综合比较认为 供试砧木材料中 卫士 的耐冷性最强 其次为 部野丁 和 金富早 铁木砧 和 骄珍 最弱 但它们均比CK的耐冷性强 嫁接苗根系活力 嫁接苗电解质渗漏率 嫁接苗MDA含量 嫁接苗SOD含量 2008年春季在山东农科院蔬菜研究所试验大棚内开展了西瓜抗病砧木筛选工作 选用10个砧木 分别是 Z1 博大嫁接王 Z2 圣砧1号 Z3 全能铁甲 Z4 青砧1号 Z5 青农砧木1号 Z6 黑籽南瓜 Z7 黑南瓜 Z8 大葫芦12号 Z9 瓠瓜 Z10 白籽丝瓜 接穗为春秀 金星 以不嫁接的春秀 金星为对照 每个处理嫁接60株 采用插接法 CK 五 西瓜砧木筛选 西瓜不同嫁接组合的嫁接成活率 嫁接组合的单瓜重均高于自根苗 金星 平均单瓜重增加63 11 各嫁接组合折光糖含量均低于自根苗 金星 平均含量为9 8 降低0 7个百分点 蔓枯病发生情况调查 自根苗金星的发病率20 Z6金星 Z7金星发病率100 其余嫁接组合未发病 自根苗春秀发病率为80 Z6春秀 Z7春秀发病率均达到100 其余嫁接组合未发病 综合表现分析认为 金星 春秀两个接穗适宜嫁接砧木均为Z1 博大嫁接王 Z2 圣砧1号 Z3 全能铁甲 Z4 青砧1号 Z5 青农砧木1号 结论 二 根结线虫病等土传病害发生机理与防控技术研究 筛选了40种杂草的丙酮提取物研究其对辣椒疫霉 瓜果腐霉 尖镰孢菌 茄镰孢菌和灰葡萄孢的抑菌活性 一 抑菌植物的室内筛选 1 杂草 尖孢镰刀菌 茄镰孢菌 辣椒疫霉 瓜果腐霉 灰葡萄孢 黄花蒿 苍耳 荔枝草等几种植物抑菌谱广 抑制率高 苍耳 黄花蒿 提取 9种 水提法和丙酮提取法供试真菌 辣椒疫霉 P capsici 瓜果腐霉 P aphanidermatum 尖镰孢菌 F oxysporium 茄镰孢 F solani 和灰葡萄孢 B cinerea 活性筛选 菌丝生长法 EC50测定 机率值分析法 2 药用植物 中药水提物的抑菌活性 9种中药水提物对3种植物病原真菌的抑菌活性 中药丙酮提取液的抑菌活性 中药丙酮提取液对5种植物病原真菌的抑菌活性 水菖蒲对几种病原真菌的EC50 水菖蒲对几种病原真菌的EC50 与代森锰锌 三乙磷酸铝相当 高于异菌脲和霜霉威的毒力 应用天津师范大学研制的微生物提取物对芹菜和番茄根结线虫病进行了防治试验 二 以防治根结线虫病为主的药剂筛选 1 微生物提取物防治效果研究 表15 生物杀线剂对芹菜增产和线虫防效的影响 芹菜根结线虫病防治试验 生物杀线剂对番茄增产和线虫防效的影响 选择含有印楝素的印楝饼和阿维菌素为制剂的有效成分 其中印楝素为植物源成分 阿维菌素为微生物源杀虫剂 二者复配 对蔬菜根结线虫具有明显的增效作用 2 印楝素 阿维菌素杀线颗粒剂配方研究 研制了噻唑硫磷 阿维菌素杀线虫颗粒剂应用以大豆饼为载体 以噻唑硫磷和阿维菌素为有效成分 配以粘结剂 pH值调节剂和着色剂按照适当比例而制成 该成果申请国家发明专利1项 具有高效 低毒 低残留 不污染农产品和环境 杀线虫谱广 兼有肥效等优点 可有效防治作物上的各种线虫 3 杀线虫制剂的研制 表17印楝素 阿维菌素颗粒剂对根结线虫室内毒力测定结果 图0 15 印楝素 阿维菌素杀线颗粒剂 临沂河东区 潍坊寒亭区 济阳 章丘等地防治番茄 黄瓜 甜瓜根结线虫病的防治试验 硫酰氟 威百亩 氯化苦等土壤熏蒸筛选替代溴甲烷的药剂 三 土壤消毒处理防治蔬菜根结线虫病 土壤消毒前线虫基数测定 威百亩土壤熏蒸 硫酰氟土壤消毒之一 硫酰氟土壤消毒之二 表2 各处理线虫种群数量动态变化 威百亩 硫酰氟和氯化苦三种土壤熏蒸剂对土壤线虫的虫口减退率在90 以上 去除效果极为显著 阿维菌素也有一定效果 但持效期较短 到收获期线虫种群数量有较大恢复 因为土壤处理前棚中没有作物覆盖 土壤稍干 而定植作物后 土壤线虫繁殖较快 所以未进行土壤处理的对照区虫口减退率出现负数 结论 综合土壤处理剂的成本 对土传病害的防效 施用方便程度等方面的因素 威百亩防效好 施用简便 成本也不高 可以作为溴甲烷替代的第一选择 硫酰氟防效好 但成本较高 施用较麻烦 特别是罐装硫酰氟施用汽化不完全 氯化苦效果好 操作不便 熏得操作人员流泪 小结 三 轮作模式与克服连作障碍机理的研究 一 不同种植年限日光温室及土层深度土壤硝酸盐变化规律的研究 试验地点 寿光市蔬菜日光温室 取样时间与方法 分别于2007年5月 9月29日 11月24日采集种植年限为1 3年 4 6年和7 10年土壤样品 每个年限选择2 5个大棚 分3层取土0 20cm 20 40cm 40 60cm 测定方法 土壤NO3 含量采用0 01mol氯化钙溶液浸提 流动注射分析仪测定 结论 3次采样都呈现相同的规律 在当地施肥管理水平条件下 硝酸盐富集现象明显 年限增加 各土层的硝酸盐含量增加 表层积累更加明显 不同种植年限大棚土壤硝酸盐变化规律 不同种植年限大棚土壤有效氮变化规律 随着种植年限的增加各层土壤有效氮含量也增加 在作物生长旺期 08年3月 根系吸收较多的氮素营养使土壤有效氮含量较低 对深层土壤也有影响 二 轮作模式对土壤硝酸盐含量影响的研究 日光温室蔬菜 水稻轮作 寿光市东城区洛城蔬菜试验基地 2007年6月21日 9月29日日光温室蔬菜 夏玉米 日光温室蔬菜 大葱 日光温室蔬菜 万寿菊 寿光市东城区洛城蔬菜试验基地 2008年6月20日 9月24日 大葱轮作试验 玉米轮作试验 水稻轮作试验 春季作物收获后 采取种植玉米 大葱 万寿菊等措施 可以降低硝酸盐的表层积累 利用夏季日光温室蔬菜休闲季节种植水稻可有效降低土壤20 60cm硝酸盐含量 其中20 40cm降低60 4 40 60cm降低82 9 种植玉米 万寿菊可降低日光温室0 40cm土壤硝酸盐含量 其中0 20cm分别降低22 7 8 7 20 40cm分别降低24 9 20 3 种植大葱可降低日光温室0 20cm土壤硝酸盐含量21 6 结论 2007年专家测产440kg 稻米 按照常规75 的出米率 以kg稻米3 2元计算 亩稻米收入1056元 稻草 每kg0 40元 亩稻草收入为176元 成本 肥料 农药90元 水电费52 5元 管理用工500元 种植水稻每亩地纯收入达589 5元 种植水稻效益 三 轮作模式对根结线虫 土壤酶活性影响 对轮作1年的日光温室内设大葱 黄瓜轮作 T1 玉米 黄瓜轮作 T2 水稻 黄瓜轮作 T3 和休茬 黄瓜轮作 T4 4种轮作方式 黄瓜收获后 后茬作物轮作前土壤为对照 CK T1 大葱 黄瓜轮作 T2 玉米 黄瓜轮作 T3 水稻 黄瓜轮作和休茬 黄瓜轮作 T4 轮作对根结线虫的影响 嫁接及轮作示范效果 四 以根结线虫为主的设施蔬菜连作障碍的控防 与水稻或葱蒜类蔬菜等轮作 苗床消毒或无土育苗 将35 威百亩水剂 每亩8 10kg 与土壤拌匀 盖塑料薄膜熏蒸 深翻 根结线虫多分布在表土层 深翻可减少为害 一 农业防治 采用抗根结线虫的品种或砧木瓜类瓜类目前缺乏抗线虫病的材料 黄瓜采用白籽南瓜嫁接 砧木白籽南瓜比黑籽南瓜嫁接的表现抗性性稍强 但瓜条亮绿 甜瓜可采用博大嫁接王 圣砧1号 全能铁甲 青砧1号 青农砧木1号等 茄子嫁接砧木 托鲁巴姆 托托斯加 常春藤等 辣椒嫁接砧木 部野丁 富根卫士 威壮卫尔等 砧木1号 2号 对照ck 番茄 抗根结线虫的品种或砧木 北京市植保站采用10个番茄品种 仙客1号 仙客2号 佳红6号 春雪红 圣多美 抗线1号 抗线2号等 筛选抗根结线虫的品种 结果除圣多美以外的9个品种均表现高抗根结线虫 因为多数品种较抗根结线虫和根腐病 因此目前推广程度一般 寿光用品种有特鲁斯等 蔬菜收获后 在夏季炎热季节 翻耕浇灌覆膜 晒5 7天 使膜下20 25厘米土层温度升高至45 48 甚至50 加之高湿 相对湿度90 100 杀线虫效果好 二 物理防治 1 日光消毒 6月下旬至7月下旬 日光温室内按作物行距开30cm深的沟集中每亩铺施3000kg麦秸 或玉米秸 50kg碳铵 5 6m3鸡粪及部分表土培成垄 麦秸在下 盖严温室薄膜和地膜后灌透水 令秸秆发酵 根据山东省农科院试验 在黄瓜根结线虫病发生严重的日光温室 防治效果达73 29 2 日光 麦秸 开沟集中施用麦秸 培土成垄 6 7月期间日光温室蔬菜倒茬闲置时期 撒施石灰氮50 100千克 碎麦秸600 1300千克 耕翻 作垄 覆盖地膜 灌透水 处理20 30天 揭地膜后晾晒8 10天后定植 若定植后再用1000倍的阿维菌素灌根 能更有效地控制根结线虫的危害 经上述处理 对根结线虫病的防治效果达89 48 3 日光 石灰氮 麦秸 2撒麦秸 3机械旋耕或人工翻地 1撒石灰氮 4起垄 5复盖薄膜 6周边压土 7膜下灌水 日光 石灰氮 阿维菌素防治根结线虫试验