單春生
(徐州市園林建設管理中心,221009,江蘇徐州)
園藝作物培育過程中,應用設施栽培技術需要考慮各方面因素,否則園藝作物生長發育可能受到嚴重影響,甚至出現園藝作物發生病害導致死亡現象。實踐中,園藝作物種類繁多,設施栽培技術應用地區不同,地區自然環境、土壤、人文環境、專業技術水平、重視程度等各不相同,這些都對設施栽培園藝作物的生長發育產生影響。基于設施栽培園藝作物的特性,文章以江蘇省徐州市為例,論述設施栽培中逆境對園藝作物生長發育及其病害的影響。
設施栽培技術是指在不適于園藝作物露地生長的季節或地區,利用設施技術如溫室技術,人為創造出適合作物生長的環境,根據人們對作物的需求,有計劃地栽培安全、優質的蔬菜、果樹、觀賞植物(如漂亮好看的花卉)等園藝作物的一種環境調控農業技術。園藝作物是指規模較小、具有較高經濟價值的作物,主要包括果樹、蔬菜、各種觀賞植物、香水原料作物及草藥作物等,可分為供食用的園藝作物、供觀賞的作物和供培育的幼苗等三類。
近年來,隨著社會經濟的發展及科學技術的進步,各種研究成果不斷出現,技術水平不斷提升。設施栽培技術成為培育園藝作物的主要方式,在我國社會發展中占據重要地位。設施栽培技術為我國提供了大量的蔬菜、果樹、觀賞植物,豐富了我國的食品結構,觀賞植物的培育一定程度上改善了社會環境,豐富了社會生活,而幼苗的培育更是滿足了人們對作物種植的需求,有助于自然環境的恢復。但產業革命以來,大工廠的出現將人們帶入了大規模、集約化、流水線的生產中,這一方面推動了社會經濟的發展,另一方面也對自然環境造成了破壞,大氣污染、臭氧層空洞、水污染、土壤污染等嚴重影響了作物的正常生長發育,一些污染甚至造成土壤惡化,而土壤中包含著作物生長的大量營養成分,一些微生物也對作物生長起著促進作用,但污染加重,使作物的生長發育受到了嚴重影響,病蟲害也不斷加重,設施栽培環境發生巨大變化。
設施栽培技術研究主要包括三方面:一是對不同地區、不同類型的溫室、大棚等設施的結構、性能進行研究,研究適宜作物生長的具有良好性能,包括保溫、隔熱、降溫、節能采光等的溫室大棚,逐步建設設備先進完善、結構科學合理、管理標準化現代化的溫室大棚,不斷提高設施栽培技術;二是對設施栽培的園藝作物進行研究,研究適于設施栽培的果樹、蔬菜、觀賞植物新品種及這些作物的配套栽培技術;三是對設施栽培技術連作條件下土壤鹽漬化現象進行研究,解決土壤鹽漬化等影響作物生長發育及產生病蟲害的因素,以促進設施栽培園藝作物行業的發展,保障設施栽培園藝作物健康生長。
2.1.1 光照影響 設施栽培的設施主要是溫室大棚,主要在不適于園藝作物露地生長的季節和區域修建,覆蓋材料主要是玻璃和塑料。本文研究對象是徐州市,其位于華北平原東南部、江蘇省西北部,其氣候屬于典型的溫帶季風氣候,四季分明,春、秋、冬等季節光照不夠充足,加之受溫室大棚結構特征的影響,光照呈現自上而下垂直減少的趨勢,位于底部的園藝作物光照缺乏。如今技術發展,發明的植物生長燈代替了植物生長需要的太陽光,發射出與太陽光相似的植物需要的光譜,光照不足的問題基本得到了解決。但實踐中,植物生長燈在應用過程中發出的光擾亂了群眾的正常作息,造成了社會問題,引起了群眾的不滿,一些植物生長燈只能在遠離居民生活區的地方應用,大規模推廣受阻。
2.1.2 水分 園藝作物生長發育中,水分是重要的影響因子。由于徐州地區氣候是溫帶季風氣候,四季分明、雨量適中與雨熱同期,春秋較短,夏冬較長,夏季高溫多雨、秋季天高氣爽、冬季寒潮頻襲,適宜大多數園藝作物包括蔬菜、果樹、觀賞花卉的生長發育,但每種作物的生長習性不同,所需水分也不同。不適宜的水分影響了園藝作物的生長發育。
2.1.3 溫度 園藝作物如蔬菜、果樹、觀賞性植物的生長需要適宜的溫度,且每種植物需要的溫度不同。而徐州地區夏季高溫、冬季嚴寒,在該地區進行設施栽培園藝作物,溫度過高或過低都對植物的生長發育產生嚴重影響。而設施栽培中的溫室大棚有一定的保溫作用,緩解了冬季嚴寒和夏季高溫對植物生長發育的影響。
2.2.1 連作障礙引起的自毒危害 在設施栽培園藝作物中,環境因子對作物生長發育的抑制并不嚴重,主要問題是作物連作引起的土壤鹽漬化。設施栽培園藝作物,需建起大量用于培育作物的溫室大棚,這些大棚有著一定的使用年限,在使用年限內均可使用,而種植戶為創造經濟效益,充分發揮設施栽培的作用,往往連續種植一些經濟效益高的園藝作物,長此以往,土壤理化性質和生物學環境變異,植物根系分泌的自毒物質和代謝產物長期累積,自毒問題嚴重,作物生長發育抑制嚴重。
2.2.2 土壤有害微生物、傳染性病蟲害影響 隨著社會經濟的發展和工業化的加速,環境污染嚴重,微生物、病蟲長期處于污染環境中,不適宜的微生物、病蟲逐漸死亡,留存下來的微生物、病蟲耐藥性大大提高,原來對這些微生物有效的藥物藥性喪失,病蟲害對園藝作物的影響日益凸顯。
2.3.1 造成作物生理性干旱 現在,土壤次生鹽漬化問題嚴重,在全國各地皆有出現,其中溫室大棚土壤鹽漬化問題最為突出,成為設施栽培園藝作物的抑制因素之一。土壤可溶性鹽濃度的上升可能降低作物根部土壤溶液滲透度,引起作物吸收水分養分能力下降,作物出現生理性干旱和養分缺失。且土壤鹽漬化中鹽分種類、濃度不同對作物的影響也不同,極難治理。
2.3.2 破壞作物生理代謝功能 土壤鹽漬化問題的存在不僅會造成作物的生理性干旱,還將影響作物體內營養平衡,破壞作物生理代謝功能。土壤可溶性鹽濃度的上升會降低作物根部溶液滲透度。作物生長需要從土壤中吸取養分,而土壤中的可溶性鹽粒子也可能被吸入植物體內,從而影響作物的膜透性,改變作物體內膜上酶物質的活性,從而破壞作物生理代謝功能,造成植物根系生長受阻,葉片受害,組織壞死。
設施栽培技術是我國園藝作物培育的主要方式之一,運用設施栽培技術培育園藝作物能夠生產反季蔬菜,培育果樹幼苗,滿足人們的飲食需求;培育觀賞性花卉,滿足優化城市環境及居住環境的需求。而設施栽培中,初始園藝作物尚能健康生長,但經過一段時間后,園藝作物就會出現生長發育緩慢、病蟲害等問題。基于設施栽培園藝作物出現的問題,筆者對影響園藝作物生長發育及病蟲害的因素進行了一些研究,以供大家共同探討并提出解決問題的方法。