大地孕育萬物,也充滿著神奇:春夏時(shí)節(jié)播種一粒玉米種子,秋天能收獲有幾百粒玉米的玉米棒;清明時(shí)節(jié)栽種一小塊姜芽,霜降時(shí)節(jié)能收獲1~5千克的姜塊。不少農(nóng)民和農(nóng)業(yè)科技人員就是因?yàn)檫@神奇的“魔力”,而愛上這片土地。但是,你知道土壤也會(huì)“生病”嗎?該怎么治療?
土壤是作物生長的載體,也承載著農(nóng)民的希望。幾千年來,春花秋實(shí),生生不息。但是,在同地塊長時(shí)間栽種同種作物,其產(chǎn)量會(huì)逐漸降低且發(fā)育不良,這種現(xiàn)象在許多高附加值和根莖類作物上尤為明顯。
例如,三七栽種一茬后,其后的15~20年,人們都不敢在同地塊種植三七;生姜的栽種間隔也要3~5年,甚至更久;山藥、紅薯等作物隨著連茬種植,3~5年后就會(huì)減產(chǎn)甚至絕產(chǎn);草莓種植戶有句口頭禪更形象:“一年好,二年平,三年就不行”……這種現(xiàn)象被稱為重(chóng)茬障礙。相應(yīng)地,砍伐老的桃樹、蘋果樹、梨樹后,在同地塊也難以再次栽活同種果樹,這種現(xiàn)象被稱為再植障礙。
?播種6個(gè)月后,姜芽長成大姜(供圖/曹坳程)
早期,人們認(rèn)為重茬障礙等現(xiàn)象與施肥不足或營養(yǎng)元素缺乏有關(guān),通過增施肥料,但效果欠佳。后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),重茬障礙主要是因?yàn)樵谕瑝K土地連續(xù)栽種同種作物,會(huì)造成病蟲害的積累,進(jìn)而讓土傳病害越來越重。
土傳病害,主要是危害作物的病原體,例如真菌、細(xì)菌、線蟲和病毒隨病殘?bào)w生活在土壤中,在條件適宜時(shí)從作物根部或莖部侵害作物而引起的病害。它具有種類多、傳播快、危害大、治理難的特點(diǎn)。
例如,一種叫雷爾氏菌(又稱青枯菌)的細(xì)菌,可隨雨水和農(nóng)事操作快速傳播,導(dǎo)致作物青枯、腐爛,很難救治。目前,預(yù)防傳播是重要的防治措施。
除此之外,土壤板結(jié)、pH(酸堿度)持續(xù)降低、微量元素缺乏等因素也是引起作物減產(chǎn)的原因。
?受姜瘟?。ㄓ汕嗫菥鷮?dǎo)致)侵害的死苗(供圖/曹坳程)
設(shè)施農(nóng)業(yè)和集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展,打破了千年來的自然栽種體系。例如,人們建立的溫室可在任何季節(jié)栽種與收獲作物,讓普通百姓也能在寒冷季節(jié)吃上新鮮的果蔬。由此,應(yīng)對(duì)土傳病害刻不容緩。
一方面,分子育種技術(shù)的進(jìn)步讓人們發(fā)現(xiàn),許多抗性基因?qū)Σ糠植『τ泻芨叩目剐?,這促使育種專家加緊培育一些抗土傳病害的作物品種來抵抗病菌的侵?jǐn)_。
另一方面,土壤熏蒸消毒技術(shù)作為一種高效應(yīng)對(duì)土傳病害的方法也越來越受歡迎。常用的土壤消毒技術(shù)有生物熏蒸、物理消毒和化學(xué)消毒三大類。
?黃瓜根部根結(jié)線蟲病害(供圖/曹坳程)
生物熏蒸主要是利用夏季農(nóng)閑時(shí)間,將作物的秸稈與畜禽糞便混合,與土壤旋耕,然后蓋上塑料薄膜,利用高溫和畜禽糞便腐熟產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì),來殺死土傳病原菌、線蟲和地下害蟲。這種方法不僅可處理作物秸稈,還可增加土壤肥力。
?中國自主創(chuàng)新研發(fā)的火焰消毒機(jī)(供圖/曹坳程)
物理消毒包括太陽能消毒、蒸汽消毒、火焰消毒等方式。通常來說,深度15厘米處的土溫達(dá)到50攝氏度且持續(xù)30分鐘,可殺死根結(jié)線蟲,達(dá)到60攝氏度時(shí)可殺滅大多數(shù)真菌,70攝氏度時(shí)則可殺滅細(xì)菌和一些地下害蟲。
化學(xué)消毒是最穩(wěn)定、最能保證效果的,它是將熏蒸劑注入土壤來發(fā)揮消毒作用。目前,傳統(tǒng)破壞臭氧層的熏蒸劑溴甲烷已被全球淘汰,其替代品氯化苦、棉隆、威百畝、異硫氰酸烯丙酯、硫酰氟等已在中國登記,作為土壤熏蒸劑使用。
用于土壤熏蒸的機(jī)械(供圖/ 曹坳程)
實(shí)行化學(xué)消毒需要借助機(jī)械。在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的資助下,中國研發(fā)了一系列高效用于土壤熏蒸的機(jī)械,不但助力藥劑在土壤中分布均勻,能更高效防控土傳病害,還實(shí)現(xiàn)了秸稈還田、深耕、碎土、施藥的一體化功能,讓作物在健康土壤中生長,變得更加健壯——這能極大減少作物生長期的農(nóng)藥使用量,提高食品安全性。
在實(shí)際操作中,以上方法通常據(jù)病蟲害發(fā)生情況、土壤條件等因素按需選擇或聯(lián)合使用。此外,在土傳病害發(fā)病不嚴(yán)重的地塊,還可在作物根際周圍添加生物有益菌,從而對(duì)有害病菌產(chǎn)生拮抗作用,減輕有害病菌的危害。
土傳病害的防治需要農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)和栽培管理措施的配合。當(dāng)前,農(nóng)業(yè)科技人員總結(jié)出一套以病原物快速檢測技術(shù)為先導(dǎo)、源頭控制為重點(diǎn)、土壤熏蒸與活化為核心、田間阻隔及生長期發(fā)病應(yīng)急預(yù)案為補(bǔ)充的土傳病害全生育期標(biāo)準(zhǔn)化防控技術(shù)體系,并取得顯著的效果?,F(xiàn)在,這些技術(shù)越來越受到農(nóng)民朋友的歡迎,也增強(qiáng)了農(nóng)產(chǎn)品的出口競爭力。
中國農(nóng)耕文明千年傳承。古人發(fā)現(xiàn)一些作物不能重茬種植后,通過摸索,總結(jié)出一些對(duì)付土傳病害的辦法。
提到刀耕火種,許多人會(huì)將其與“落后”“野蠻”“破壞環(huán)境”相聯(lián)系,但實(shí)際上,燒地能對(duì)土傳病害有一定防治效果。隨著古人知識(shí)的積累,許多地方的刀耕火種是精心規(guī)劃后進(jìn)行的,并非漫無目的。
輪作倒茬指在同地塊有計(jì)劃地輪種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的作物,來減輕土傳病害的發(fā)生。例如,原來種植蔬菜,現(xiàn)改為種植小麥、玉米、水稻等,輪作3年以上,這對(duì)土傳病害有顯著的控制效果,而且水旱輪作效果更好。
?大豆與小麥輪作倒茬示意圖(繪圖/駱玫)
客土法指把種過作物的土運(yùn)走,再把其他地方的土移進(jìn)來。這個(gè)方法現(xiàn)今在一些地區(qū)仍在使用,但前提是必須找到可置換的土壤,且不破壞環(huán)境。
嫁接是用抗土傳病害植物的根作為砧木(指嫁接繁殖時(shí)承受接穗的植株),這種砧木通常是野生的,天然具有很強(qiáng)的抗土傳病害的特性。例如,用野茄子作砧木,上面可嫁接我們食用的茄子或番茄。