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設施蔬菜土壤障礙綠色防控技術與應用

設施蔬菜是解決我國北方冬半年蔬菜供應和促進農民增收的重要產業，遼寧是我國設施蔬菜重要產區。然而設施蔬菜連作和不科學施肥等導致的土壤障礙日趨嚴重，已成為制約設施蔬菜提質增效和綠色發展的瓶頸問題。為此，項目組自“八五”以來針對該問題開展了系統研究，主要創新成果如下： 1.首次探明了設施番茄和黃瓜土壤障礙的主因是偏施氮肥導致的土壤酸化，明確了均衡施肥可明顯緩解土壤障礙發生，實現了設施土壤障礙的理論突破。30年蔬菜長期施肥定位試驗表明，長期過量偏施氮素化肥導致土壤嚴重酸化，進而使土壤理化性質和微生物區系劣變，病原尖孢鐮刀菌數量增加 4.3 倍，作物產量和品質下降；而有機無機肥均衡配施，緩解了土壤障礙發生。進一步的日光溫室蔬菜有機無機肥均衡配施長期連作試驗表明，番茄與自根黃瓜連作 24 茬植株長勢和產量與第 1 茬無顯著異，雖土壤理化性質、微生物區系及根際酚酸類物質等隨連作茬次增加而有所變化，但未達土壤障礙程度，也未發生枯萎病等土傳病害。從而證實了我國設施蔬菜土壤偏施氮肥引起的障礙遠大于土壤連作障礙。 2.首次明確設施番茄和黃瓜土壤最佳營養指標，創建設施蔬菜科學施肥模型，研制出設施蔬菜土壤健康保持施肥方案，實現了設施蔬菜綠色可持續生產的技術突破。兼顧設施蔬菜生產效率與土壤健康保持原則，明確了設施番茄和黃瓜土壤氮磷鉀鈣鎂最佳營養指標，建立了以設施土壤最佳營養指標（A）、目標產量需肥量（W）和土壤供肥能力（Y）為核心的施肥量（M）模型，即：M= b W（b={1.5+ (A-Y)/A}）；綜合 7100 多份北方設施果菜土壤分析結果，研制出以有機肥為主增鉀補鈣的北方地區設施果菜土壤施肥方案。推廣應用后，土壤健康保持效果顯著，其中 28 年間連作 56 茬日光溫室番茄產量未出現顯著減產。 3.首次從作物-土壤-肥料-環境互作角度分析構建了設施蔬菜土壤障礙分級標準，率先創建了設施蔬菜土壤障礙生態安全防控策略，實現了土壤消毒的農藥零使用，為設施土壤障礙的綠色防控奠定了基礎。通過對全省 5465 份設施果菜土壤分析，構建了日光溫室蔬菜健康土壤、輕度障礙土壤、重度障礙土壤三個等級劃分的土壤理化性質、養分含量和生物學特性等參數標準，綜合定位試驗結果，創建了設施蔬菜健康土壤保持、輕度障礙土壤生態安全修復和重度障礙土壤生態安全高效利用的策略，解決了設施土壤農藥消毒污染環境的弊端。 4.研制出設施蔬菜輕度障礙土壤修復和重度障礙土壤營養基質高效栽培技術，攻克了日光溫室蔬菜土壤障礙綠色防控的技術瓶頸。針對輕度障礙土壤修復，構建畝施膨化雞糞（或等量營養有機肥）2000kg+粉碎稻草 1000kg+生石灰 44kg+ 復合肥(13-7-13)30kg 和膨化雞糞 2000kg+生物炭 500kg+生石灰 44kg+復合肥 30k 兩個優良配方，降低當茬土壤尖孢鐮刀菌數量 71%～93%，番茄增產 30%以上。針對重度障礙土壤，研制的農業廢棄物營養基質限根栽培和嫁接防病高效栽培技術，實現番茄與黃瓜年畝產 2.5 萬 kg 高產記錄，節水 23.6%，節肥 26.4%。項目獲授權發明專利5件，制定地方標準5部，發表論文133篇，編寫著作與教材 16 部。近 3 年累計推廣 202 萬畝，增產 40 億 kg，增收 77 億元；并減施化肥 26%以上，少用農藥 18%以上，累計節約生產成本 12.8 億元。

沈陽農業大學 2021-05-04

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