不同園藝作物無(wú)土栽培病蟲(chóng)綠色聯(lián)防體系的研究*

李 玉 ，張彩玉 ，朱志超

（浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，浙江 杭州 310058）

無(wú)土栽培是近幾十年興起的一種作物栽培技術(shù)，以如今國(guó)際上通用流行的界定方式，無(wú)土栽培（水培、霧培、基質(zhì)培）是指不采用土壤，可使用或者不使用基質(zhì)，用營(yíng)養(yǎng)液栽培作物根系或采取別的方式進(jìn)行植物栽植的方法。這種種植方式不僅減少了田間土壤易傳播的病蟲(chóng)害以及植物定植后水肥管理、田間土壤理化性質(zhì)變化等所需要采取的措施，而且能夠克服植物連作障礙影響，提高肥料、水資源利用率，提升作物的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到提高生產(chǎn)效益的目的。無(wú)土栽培包括基質(zhì)栽培、水培、霧培等種植模式，本研究主要是在水培、霧培條件下，針對(duì)同一設(shè)施環(huán)境不同園藝作物病蟲(chóng)害開(kāi)展聯(lián)合防治體系的技術(shù)研究，減少環(huán)境污染，進(jìn)而提高種植效益。

1 研究概況

1.1 綠色聯(lián)合防控技術(shù)研究的必要性

綠色聯(lián)合防控技術(shù)是根據(jù)作物不同生育時(shí)期的病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)，采用科學(xué)、合理、安全、綠色的技術(shù)措施，聯(lián)合農(nóng)業(yè)防治、生物防治等多種防治手段的綠色防控技術(shù)。可以有效控制農(nóng)作物的病蟲(chóng)害，確保農(nóng)作物生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全[1-4]。無(wú)土栽培是一種先進(jìn)的栽培模式，擺脫了土壤的限制，在一定程度上減少了病蟲(chóng)害發(fā)生，病蟲(chóng)害的發(fā)生受溫度、濕度、通風(fēng)等環(huán)境條件影響較大[5-6]，一旦一種園藝作物發(fā)生病蟲(chóng)害，會(huì)蔓延到整個(gè)設(shè)施大棚，進(jìn)而影響到多種園藝作物的正常生長(zhǎng)，如果連棟大棚內(nèi)是單一園藝作物發(fā)生病蟲(chóng)害，則相對(duì)方便控制。許多研究表明，針對(duì)連棟大棚種植單一園藝作物（如只種植葉菜類或者爬藤類，甚至只種植1 種園藝作物如1 種生菜，或者2～3 種如甜瓜的2 個(gè)品種）的病蟲(chóng)害綠色防治措施有很多，但針對(duì)不同園藝作物無(wú)土栽培在同一設(shè)施環(huán)境下（如連棟大棚里種植多種園藝作物，葉菜類、爬藤類、花卉類等交叉種植）的病蟲(chóng)害綠色防控研究還相對(duì)較少[5]。

1.2 研究區(qū)域氣候特征

浙北地區(qū)屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨熱同季，降水充沛，光溫同步，日照較少，氣候溫和，空氣濕潤(rùn)；地形起伏、高差大，垂直氣候較明顯；年平均氣溫15.6 ℃，平均相對(duì)濕度76%，年降水量1 309 mm，年日照時(shí)數(shù)1 810 h。

1.3 研究區(qū)域地理位置特征

本項(xiàng)目試驗(yàn)地位于湖州市長(zhǎng)興縣泗安鎮(zhèn)浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站長(zhǎng)興農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地植物氣霧立體栽培技術(shù)示范基地，面積約為1 920 m2，由于浙北氣候因素的限制，連棟大棚內(nèi)的溫濕度相比于露天溫濕度更大，更容易引起棚內(nèi)病蟲(chóng)害發(fā)生。

1.4 研究區(qū)域設(shè)施條件

植物氣霧立體栽培技術(shù)示范基地主要是研究氣霧栽培和水培，根據(jù)作物的需肥特性，設(shè)置了三種營(yíng)養(yǎng)液供養(yǎng)不同的作物。其中，葉菜類植物和爬藤類植物在不同生育時(shí)期的需肥特性不一樣，應(yīng)更改需肥用量。示范基地設(shè)施環(huán)境比較干凈，以下為無(wú)土栽培技術(shù)栽培原理示意圖和栽培平臺(tái)示意圖。

圖1 是無(wú)土栽培系統(tǒng)的核心設(shè)施，是控制整個(gè)無(wú)土栽培系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)液間歇性循環(huán)的關(guān)鍵設(shè)備，由栽培系統(tǒng)和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。利用水泵和增壓泵將營(yíng)養(yǎng)液從儲(chǔ)液池引入管道，通過(guò)調(diào)控噴霧裝置，定時(shí)間斷地噴霧到作物根上，滿足作物生長(zhǎng)需要的水分和營(yíng)養(yǎng)。少量營(yíng)養(yǎng)液利用落差回流到回收池，過(guò)濾后回到儲(chǔ)液池，循環(huán)利用。

圖2 是無(wú)土栽培系統(tǒng)的栽培平臺(tái)，可分為三角形（斜面式）、方形（豎直面）、平面栽培平臺(tái)等，可定植小苗，提高水資源利用率，提高空間利用率。

圖2 無(wú)土栽培平臺(tái)

2 品種收集馴化

不同園藝作物在生長(zhǎng)周期、病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律等方面存在較大差異，關(guān)鍵技術(shù)是通過(guò)選育適合當(dāng)?shù)氐钠贩N進(jìn)行無(wú)土栽培試種，從而選出最合適的作物品種，才能對(duì)園藝作物的病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律進(jìn)行調(diào)查分析。

本試驗(yàn)引進(jìn)了甘藍(lán)、花菜、甜菜、生菜、木耳菜、空心菜、青菜等葉菜類園藝作物以及姑娘果、小番茄、絲瓜、南瓜、瓠瓜等爬藤類園藝作物，還種植了草莓等經(jīng)濟(jì)型園藝作物。通過(guò)研究，篩選出適合在同一設(shè)施環(huán)境下無(wú)土栽培的復(fù)合園藝作物品種：冬季（草莓+生菜+羽衣甘藍(lán)+花菜+甜菜），春夏（瓠瓜+番茄+絲瓜+辣椒+空心菜），秋季（甘藍(lán)+甜菜+生菜+花菜），根據(jù)季節(jié)選擇適宜的復(fù)合園藝作物，圖3為不同季節(jié)的無(wú)土栽培復(fù)合種植實(shí)景。

圖3 無(wú)土栽培復(fù)合種植實(shí)景

3 探索適合當(dāng)?shù)氐木G色防控技術(shù)措施

不同園藝作物的病蟲(chóng)害防治措施存在一定的差異，其在生長(zhǎng)周期及抗性方面差別較大，需要多觀察作物生長(zhǎng)過(guò)程中的病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)，及時(shí)防治，避免影響作物的品質(zhì)和產(chǎn)量；探索適合當(dāng)?shù)氐木G色防控措施，也是決定無(wú)土栽培模式下生物、物理、農(nóng)業(yè)綜合綠色聯(lián)合防治措施能否順利推廣的關(guān)鍵。

3.1 農(nóng)業(yè)綜合防治措施

農(nóng)業(yè)綜合防治措施主要是利用園藝作物種植綜合管理等防治手段來(lái)改善農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境，達(dá)到防治病蟲(chóng)害的目的。在農(nóng)業(yè)綜合防治措施的應(yīng)用過(guò)程中，需要進(jìn)行選良種、在合理時(shí)期播種移苗、棚內(nèi)清理、水肥管理等各項(xiàng)操作[7-10]。在無(wú)土栽培示范基地中，氣霧栽培的優(yōu)勢(shì)有節(jié)水、提高肥料利用率、縮短植物生長(zhǎng)周期、立體栽培空間利用率高、景觀效果好、避免植物連作障礙、可解決因植物根系缺氧問(wèn)題引發(fā)的各類病癥等。在農(nóng)業(yè)綜合防控技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，落實(shí)了科學(xué)種植、適時(shí)育苗、棚內(nèi)作物管理等技術(shù)要求。在氣霧大棚園藝作物管理的過(guò)程中，要及時(shí)清理園藝作物殘?bào)w，利用作物的套種、復(fù)種等生態(tài)調(diào)控方式控制農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境[7]。以預(yù)防病蟲(chóng)害為出發(fā)點(diǎn)，因地制宜，全面落實(shí)農(nóng)業(yè)防控技術(shù)，以提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與品質(zhì)。

1）改善氣霧大棚內(nèi)無(wú)土栽培園藝作物的生長(zhǎng)環(huán)境。在棚內(nèi)作物生產(chǎn)管理過(guò)程中，管理者應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候與棚內(nèi)實(shí)際情況，在園藝作物種植之前，做好園藝作物的選種工作和種子的消毒工作，提高園藝作物的發(fā)芽率、出苗率。同時(shí)，選擇合適的播種時(shí)間，加強(qiáng)園藝作物棚內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳管理以及作物的整枝打杈等綜合措施，以此抑制病蟲(chóng)害的傳播與蔓延，促進(jìn)農(nóng)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育。

2）在棚內(nèi)進(jìn)行科學(xué)管理。種植園藝作物需要按照農(nóng)作物的生長(zhǎng)特性，對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行科學(xué)管理，要根據(jù)農(nóng)作物的種類，結(jié)合不同園藝作物的生育特點(diǎn)、生育周期、病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)，采取科學(xué)合理的種植方法。

3.2 物理防治措施

物理防治措施主要是以農(nóng)作物的生物特性、病蟲(chóng)害發(fā)生特性為基礎(chǔ)，利用光、熱等進(jìn)行防控[7,10-11]。研究區(qū)域六七月份雨水比較多，會(huì)導(dǎo)致氣霧大棚內(nèi)的空氣濕度較大，針對(duì)此季節(jié)的病蟲(chóng)害防控，要采用粉塵法、煙熏法和誘殺法，如黃板誘殺法主要用來(lái)治理蚜蟲(chóng)、潛葉蠅等，黃板高度與園藝植物葉片生長(zhǎng)點(diǎn)的距離約為40 cm，長(zhǎng)三角地區(qū)五月底到六月初是病蟲(chóng)害多發(fā)時(shí)期，棚內(nèi)園藝作物的蟲(chóng)害發(fā)生程度一旦加劇，就需要增加黃板的數(shù)量防治蟲(chóng)害，同時(shí)也要降低黃板的高度。

3.3 生物防治措施

生物防治技術(shù)主要是采用以蟲(chóng)治蟲(chóng)、以菌治蟲(chóng)以及生物制劑、抗生素等防治病蟲(chóng)害，例如采用多抗霉素、苦參堿等能夠治療蔬菜出現(xiàn)的軟腐病、角斑病，還能夠防治菜青蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)等害蟲(chóng)[7,12-13]。農(nóng)業(yè)生物防治措施安全系數(shù)較高，不僅可以達(dá)到良好的防治效果，還可以保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

1）“以蟲(chóng)治蟲(chóng)”。利用害蟲(chóng)天敵進(jìn)行病蟲(chóng)害防治，在棚內(nèi)投放天敵捕捉有害昆蟲(chóng)，實(shí)現(xiàn)良好的病蟲(chóng)害防治效果。

2）“以菌治蟲(chóng)，以菌治菌”。生物農(nóng)藥防治對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境比較友好，對(duì)自然環(huán)境比較安全，不會(huì)造成較大的破壞。例如采用魚(yú)藤酮、微生物農(nóng)藥治病，用農(nóng)用抗生素治細(xì)菌性病害等，均可以達(dá)到良好的防治效果，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

3.4 土農(nóng)藥防治措施

土農(nóng)藥防治是一種以植物治植物的防治措施，利用一些植物相生相克的原理，達(dá)到病蟲(chóng)害防治的目的[14-15]。采用簡(jiǎn)易的原料，如苦瓜葉、韭菜葉、辣椒葉、南瓜葉、黃瓜蔓、絲瓜、大蒜、番茄等原材料，防治棚內(nèi)的病蟲(chóng)害，不僅可以保護(hù)環(huán)境，也能保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。防蟲(chóng)可以采用辣椒面、干蓖麻葉、草木灰等，防病可以采用石灰水、大蒜水、高錳酸鉀制劑、尿洗合劑、辣椒劑等，蟲(chóng)、病也可以進(jìn)行聯(lián)合防治，針對(duì)氣霧栽培不同作物的病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)采取不同的措施。

3.5 化學(xué)防治措施

合理地使用化學(xué)防治技術(shù)也是綠色防控技術(shù)的一環(huán)，控制農(nóng)藥的用量，使用低毒、低殘留的藥品對(duì)農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)具有重要的意義?，F(xiàn)在的農(nóng)藥化學(xué)家都在研制新型的農(nóng)藥品種，力求增加農(nóng)產(chǎn)品安全性，同時(shí)幫助農(nóng)戶提升效益。在使用農(nóng)藥的過(guò)程中，農(nóng)藥會(huì)不可避免地隨著植株進(jìn)入氣霧栽培系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)液里，可通過(guò)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液pH、離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量等方式，提高農(nóng)藥的降解能力。

4 技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景

浙江具有發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)的自然景觀和農(nóng)業(yè)景觀，浙北地區(qū)的長(zhǎng)興、安吉等地圍繞鄉(xiāng)村振興發(fā)展旅游經(jīng)濟(jì)，因地制宜，優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展旅游觀光農(nóng)業(yè)，涌現(xiàn)出無(wú)土栽培番茄樹(shù)、辣椒樹(shù)等農(nóng)業(yè)景觀，促進(jìn)了全省無(wú)土栽培觀光農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。應(yīng)用無(wú)土栽培技術(shù)，在溫度適宜的情況下，結(jié)合綠色防控技術(shù)，作物可周年生長(zhǎng)，可常年為農(nóng)場(chǎng)主帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，因此，非常適合發(fā)展休閑旅游觀光產(chǎn)業(yè)。

無(wú)土栽培技術(shù)是一種新型的農(nóng)業(yè)栽培模式，每年約有1 000 多人次來(lái)研究地進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)。同時(shí)，為了迎合大眾休閑體驗(yàn)的需要，對(duì)無(wú)土栽培模式、復(fù)合園藝作物同一環(huán)境下種植、病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律等方面進(jìn)行探索優(yōu)化，為長(zhǎng)興縣無(wú)土栽培的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用提供技術(shù)支持[16-19]。

5 結(jié)論

綠色聯(lián)合防控措施的研究目前是我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)、未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，在全國(guó)大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中要全面推廣綠色防控技術(shù)，結(jié)合不同時(shí)期的環(huán)境特點(diǎn)，采取針對(duì)性的病蟲(chóng)害綠色防控技術(shù)，提升葉菜類、果實(shí)類的品質(zhì)（口感、風(fēng)味等），進(jìn)而減少環(huán)境污染，從而提升不同園藝作物的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)綠色發(fā)展。