高溫悶棚綜合技術在設施農業(yè)中的應用.pdf

天津農林科技 2021 年 2 月第 1 期 總第 279 期 18 高溫悶棚綜合技術在設施農業(yè)中的應用 文章編號 1002 0659 2021 02 0018 03 何浩雯 1 劉慧芹 1 2 王 丹 1 王蘊輝 3 1 天津農學院 園藝園林學院 天津 300384 2 和田職業(yè)技術學院 新疆 和田 848000 3 天津綠之本生物科技有限公司 天津 301804 摘要 設施農業(yè)逐步轉變成我國最主要的農業(yè)生產方式之一 但是單一的種植方式導致土壤連作障礙 日益嚴重 本文闡述了高溫悶棚技術的最新發(fā)展 將傳統(tǒng)技術創(chuàng)新融合從而形成了多樣的悶棚綜合技術 并結合實踐說明了悶棚綜合技術實施流程 闡述綜合技術的優(yōu)勢和運用的注意事項 以期為設施農業(yè) 的發(fā)展提供思路和解決方案 關鍵詞 高溫悶棚 連作障礙 設施農業(yè) 中圖分類號 S62 文獻標識碼 A 收稿日期 2020 07 31 基金項目 寶坻區(qū)農業(yè)科技計劃項目 201918 天津市大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目 202010061106 天津市企業(yè)科 技特派員項目 20YDTPJC01330 主要作者簡介 何浩雯 2000 女 在讀本科生 主要從事植物保護工作 E mail 2501787952 通訊作者簡介 王丹 1979 女 副教授 碩士 主要從事植物生態(tài)學研究工作 E mail wd724 隨著設施農業(yè)在我國的快速發(fā)展 溫室 冷 棚等越冬保護地在設施農業(yè)中發(fā)揮了巨大的作 用 但長期的連作生產使設施農業(yè)的土壤連作障 礙問題日益突顯 如土壤條件惡化 病蟲害嚴重 重金屬污染 養(yǎng)分失衡等 反之又嚴重影響了設 施農業(yè)的發(fā)展 為了克服連作障礙 傳統(tǒng)作法是 在夏季運用高溫悶棚技術 改善相對可控的封閉 環(huán)境 從而使設施環(huán)境得到改善 高溫悶棚是一 種綠色健康 無污染的生態(tài)防治技術 通常在夏 季7 8月份氣溫最高時 利用太陽光線 太陽 熱量以及生物產熱等作為基礎 通過對種植地的 高溫悶棚處理 使土壤溫度達到40 以上的高 溫 以此來殺滅土壤中的有害生物 但傳統(tǒng)的高 溫悶棚技術過于單一 不足以解決目前日益嚴重 而復雜的連作障礙問題 1夏季高溫悶棚的綜合技術 生態(tài)調控是我國農業(yè)發(fā)展的方向之一 以預 防為主的綠色防控綜合技術 強調綠色 生態(tài) 環(huán)保 健康的生態(tài)農業(yè)環(huán)境發(fā)展理念 因此以傳 統(tǒng)的高溫悶棚技術為依托 融入更多的農業(yè)科學 技術 形成了豐富多樣的悶棚綜合技術 使設施 連作障礙得到了有效的治理 1 1 太陽能 石灰氮高溫悶棚 石灰主要由氰氨化鈣混合氧化鈣而構成 分 子式 CaCN 2 CaO pH 值基本穩(wěn)定在12 5 左 右 是效果極佳的農藥 肥料雙效合一的堿性復 合肥 石灰氮施入土壤后水解釋放的化學能以及 水解產生的氫氧化鈣和氰胺都具有殺菌消毒 滅 蟲防病的作用 尤其對土壤中的根結線蟲有很好 的滅殺效果 其中的氰胺能水解成的尿素也可供 植物體吸收利用 在封閉的環(huán)境下利用太陽能和 未腐熟的有機物或有機肥腐解發(fā)熱來提高土壤溫 度 通過高溫殺菌 來殺死生存在耕作層土壤中 的有害生物 操作流程 選擇晴天進行 清潔大棚 均勻 施撒石灰氮的顆粒和有機肥 旋耕將其土壤混 勻 應重復翻耕 2 3 次 深度達 30 40 cm 之后作畦 畦高30 cm 寬60 70 cm 用新地膜 將土壤完全覆蓋封閉 防止土壤水分流失 并從 薄膜下往畦灌足水 直至畦面濕透 密閉大棚 持續(xù)悶棚10 15 d 悶棚結束后 揭膜晾曬 翻 耕土壤 便可播種或定植作物 設施農業(yè) 19 1 2 碳酸氫銨 高溫悶棚消毒 碳酸氫銨 分子式 NH 4 HCO 2 在溫室或 大棚中 與稀鹽酸反應后 生成氯化銨 NH 4 Cl 和二氧化碳 CO 2 CO 2 是植物光合作用的原料 其含量和濃度的增加有利于植物產量的積累 生 成的氯化銨同樣作為肥料再次使用 也可以混入 土壤結合高溫悶棚 使其分解產生氨氣 可防止 土壤酸化 板結 并驅趕和殺死溫室中的病原菌 和害蟲 如減輕灰霉病 枯萎病 病毒病等真菌 細菌和病毒性引起的病害 以及蚜蟲 粉虱等害 蟲危害雜草種子的發(fā)育和成熟 操作流程 深翻施肥 干悶 曬垡 7 d后在 土壤表面撒施碳酸氫銨 每667 m 2 施 200 300 kg 覆膜交叉覆蓋 必須把土表覆嚴 用土壓實 地膜蓋嚴后澆大水 關閉大棚風口 保持大棚密 閉性 悶棚結束后 打開風口 揭去地膜 2 3 d 后澆小水 向其中施入微生物菌劑 再翻耕土地 晾曬10 15 d 后方可定植 1 3 秸稈還田 高溫悶棚 秸稈主要指成熟農作物收獲籽實后剩余的植 物殘余組織 目前 秸稈的利用方式主要是秸稈 還田等 但此種方法存在使用率低 環(huán)境污染嚴 重以及秸稈帶有的病菌深入土壤危害作物等問 題 因此單一使用秸稈還田技術效果不明顯 但 與高溫悶棚技術相結合后 秸稈可以充分被發(fā)酵 腐熟 有效提高土壤溫度 殺死秸稈中的病原菌 還可以作為有機肥改善土壤肥力 改變土壤理化 性質 減少土傳病害的發(fā)生 此種改良技術不僅 杜絕了因秸稈焚燒造成空氣污染的問題 還提高 了秸稈的利用率 節(jié)省種植成本 操作流程 清潔大棚 檢查棚膜 清園后使 用機械旋耕機或粉碎機將秸稈等作物粉碎入土 壤 密閉大棚 干悶7 d 藥物處理后將雞糞等 有機肥混合均勻施撒于土壤表面 翻轉土壤使之 充分混合 灌水使地表水層達1 cm高 鋪設地膜 再密閉大棚 進行高溫悶棚20 30 d 悶棚結 束后揭膜充分晾曬 再向其中施撒有機肥 旋耕 使土壤疏松恢復活力 而后播種定植 1 4 有機肥 高溫悶棚 有機肥可選用生豬糞 雞糞或牛糞 如無牲 畜糞便也可選用豆粕或菜籽粕 還可用玉米稈 稻草等植物秸稈 通過向土壤中施入適量有機肥 能夠有效調節(jié)土壤生態(tài)環(huán)境 增加有益微生物的 種類和數(shù)量 而更好地起到抑制土壤中病原菌的 作用 并最終將其殺滅的效果 其中雞糞是一種 優(yōu)質有機肥 在所有禽畜糞便中是養(yǎng)分最高的 將雞糞發(fā)酵結合到高溫悶棚中 雞糞在大棚內充 分腐熟 發(fā)酵 所產生的熱量可以殺滅土壤中一 部分病原物 并且通過高溫厭氧催化 能縮短腐 熟時間 有效降解土壤中的有毒物質 重金屬 農藥殘留 藻毒素等 實現(xiàn)無污染 綠色 高效 地防治土傳病害 操作流程 前一輪采收結束后 清潔大棚 根據土壤肥力狀況向土壤表面施加適量雞糞 牛 糞或植物秸稈等 深翻土壤 使之充分混合 覆 地膜 足水澆灌 封閉大棚 持續(xù)高溫悶棚20 d 以上 悶棚結束揭膜晾曬7 d 翻耕土壤 起壟 定植 1 5 微生物 高溫悶棚技術 不同的微生物作用于土壤中的不同病害 生 產中通常將2種或2種以上互不拮抗 相輔相成 的微生物混配成復合菌劑用于防治多種病害 微 生物通過在自身繁殖 生長過程中釋放各種植物 激素 促使農作物增產 還可產生許多拮抗物質 或代謝物質對某些病原菌 害蟲產生殺滅作用 以達到抑制病蟲害的目的 在高溫悶棚技術中加 入微生物菌劑 不僅能夠減少生產成本 避免環(huán) 境污染 還能有效提高農作物的產量和品質 操作流程 檢查大棚是否完好 在施用有機 肥的土壤中加入微生物菌劑 深翻土壤使之均勻 混合 提溫澆水后再提溫 悶棚處理7 d時澆水 然后再次悶棚 悶棚結束后 揭膜晾曬5 7 d 翻耕土壤 起壟定植 2 高溫悶棚綜合技術的優(yōu)點 2 1 升溫效果好 悶棚初期 太陽光照射能夠直接使大棚內 的土壤溫度升高 在一周之內可以使棚內某些土 壤表面的病菌 蟲卵滅殺 棚內高溫能使雞糞等 有機肥快速腐熟 釋放的化學能和熱量再消殺一 部分病原物和地下害蟲 加之地面有地膜覆蓋 阻擋熱量的散失 使熱量在地膜下充分流動 所 以土壤升溫均衡快速 2 2 防治土傳病害 高溫悶棚結合微生物菌劑的技術 能有效 何浩雯等 高溫悶棚綜合技術在設施農業(yè)中的應用 天津農林科技 2021 年 2 月第 1 期 總第 279 期 20 地調節(jié)土壤的生態(tài)環(huán)境 改變微生物的種群和 數(shù)量 對防治因重茬引發(fā)的多種土傳病害 線 蟲病害等有明顯的效果 石灰氮 高溫悶棚技術 能有效提高土壤溫度 提升殺菌效果 同時石 灰氮能中和土壤酸性 提高土壤pH值 改變土 壤理化性質 抑制土壤病菌 害蟲 線蟲的繁 殖 提高土傳病蟲害的防治效果 連年使用或 消除連作障礙 2 3 改善土壤環(huán)境 高溫悶棚過程結合糞肥 秸稈等物 秸稈經 過充分腐熟發(fā)酵 C N 等營養(yǎng)元素又循環(huán)回流 到土壤 使土壤的營養(yǎng)比例 物化結構 有機含 量得到改善 還有利于鹽漬化土壤脫鹽 保護土 壤團粒結構等 使棚室作物產量和品質恢復到新 建棚時的水平 2 4 增加有機肥肥料效應 在悶棚前向土壤中施加一系列肥料后 使其 中的有機質分解 能夠使肥料發(fā)揮最好的功效 也能夠避免植物根系燒傷 向大棚中施加雞糞 鴨糞以及秸稈等有機肥料 通過高溫悶棚處理使 有機肥料充分腐熟 以達到肥料最好效果 2 5 節(jié)本環(huán)保 將新鮮雞糞直接用于高溫悶棚 能緩解養(yǎng)雞 場的雞糞堆放難題 降低環(huán)境污染 縮短大棚管 理時間 且肥料投入成本大幅降低 種植戶能節(jié) 省一筆可觀的開銷 太陽能消毒技術采用的是自 然能源進展的生態(tài)防控方法 節(jié)能 清潔 不污 染環(huán)境 石灰氮不僅能有效地補充植物所需要的 N Ca 等微量元素 節(jié)省氮肥成本 避免造成浪 費 而且石灰氮的降解可產生氫氧化鈣 尿素等 物質 安全可靠 碳酸氫銨高溫悶棚技術無藥物 殘留 對人畜無危害 對環(huán)境友好 目前 生產中高溫悶棚綜合技術的運用已十 分廣泛 綜合技術減輕環(huán)境污染 資源浪費 節(jié) 省農戶成本 保護生態(tài)環(huán)境 實現(xiàn)了農作物優(yōu)質 高產 有利于農業(yè)生態(tài)環(huán)境的良好持續(xù)發(fā)展 最 終實現(xiàn)綜合效益最大化 3 高溫悶棚綜合技術注意事項 3 1 全棚密閉 悶棚不僅要關嚴大棚的放風口 大棚內的地 面還要覆蓋一層地膜 土壤中積累了許多有害生 物 如果不覆蓋地膜 土壤的溫度不均勻 想要 將病菌和害蟲徹底殺死是很困難的 因此薄膜覆 蓋后一定要在四周用泥土嚴封 不需過多復雜的 操作 但要仔細檢查大棚的密閉性 如若不然 將會功虧一簣 3 2 保護大棚設施 悶棚形成高溫環(huán)境 極其容易讓大棚內的設 備遭到高溫破壞使之快速老化和損壞 所以應該 在水管 閥門等設備上包裹舊棉絮 隔溫棉等 將農具也集中存放于管理房內 3 3 悶棚時間充足 悶棚需要連續(xù)曝曬 時間為20 30 d 最佳 其中至少要有連續(xù)5 d以上的高溫晴朗天氣 使 棚內持續(xù)保持高溫 最終可使棚內的溫度保持在 70 以上維持2 4 h 土壤溫度不低于50 起到最佳的悶棚效果 3 4 補施生物肥 增加有益菌 高溫悶棚后 持續(xù)高溫會影響土壤的活性 這是由于高溫會同時將土壤中的有益微生物和其 他害蟲天敵一同殺滅 因此 在實施此項技術后 必須在里面加入適量有益菌 以求達到平衡 所 以在土壤中按照規(guī)定的用量施入生物肥料 保護 植物根系環(huán)境 促進植物根的生長 提高植物抗 病能力 3 5 補施糞肥 使其充分腐熟 由于豬糞 牛糞和人糞等糞肥不易腐熟 如 果在土壤中施用未充分腐熟的有機肥料容易產生 燒根 熏苗和爛種等問題 引發(fā)病蟲草害 影 響農作物產量 因此 悶棚前需提前在棚內補施 糞肥等有機肥料 經旋耕混均 再高溫悶棚 這 樣同時促進了有機肥的充分腐熟 防止以上問題 的發(fā)生 3 6 補施石灰氮 嚴防根結線蟲 發(fā)生土傳病害嚴重的棚室 可在翻地前向 其中施入石灰氮進行高溫悶棚 而石灰氮與水發(fā) 生反應 在酸性土壤中產生氰胺 在堿性土壤中 生成雙氰胺 都能滅殺根結線蟲 3 7 嚴控病菌進入大棚 植物病害的典型特點是具有很強傳染性 有 獨特的傳播方式 往往會由于人的農事操作而將病 菌帶入大棚 導致農作物發(fā)生大規(guī)模的發(fā)生和流 行 因此 在夏季高溫悶棚時 把常用農耕工具 下轉第23頁 23 酯 氯氰菊酯等 防治豆天蛾 選用BT 甲維 鹽等 一般在下午5 8時施用 如同時樹葉發(fā)生 蟲害 可采用無人機進行統(tǒng)籌防治 2 5 適時收獲 受樹木遮陰影響 林下大豆群體中下層光 照不足 成熟期偏晚 在不影響冬小麥播種的 情況下 當豆葉全部落盡 籽粒歸圓時 采用 機械收獲 參考文獻 1 劉喜文 林下種植模式及效益分析 J 民營科技 2011 8 101 2 劉文政 許麗艷 李子慶 等 大豆新品種津豆16 的選育及栽培技術 J 天津農業(yè)科學 2009 15 88 89 3 劉會娟 玉田縣春小麥綠色高產高效栽培技術 J 農 業(yè)開發(fā)與裝備 2018 2 181 183 一塊放進棚室殺菌消毒 可降低病害發(fā)生可能性 3 8 注意人員安全 雞糞 鴨糞等在發(fā)酵過程中產生大量有毒 有害氣體 悶棚結束后必須先揭除棚膜 并打開 所有通風口 等有毒氣體排盡后方可進入大棚 謹防工作人員中毒 施撒石灰氮需穿防護服和佩 戴口罩 石灰氮分解后產生氰對皮膚和粘膜有刺 激作用 以防造成人員傷害 高溫悶棚期間嚴禁 人員進入棚內 以免發(fā)生中暑 中毒等意外 在 對農作物施肥過程中要防止石灰氮粉末四處飛散 掉落在其他農作物上 造成一系列的危害 尤其 要注意在大風天石灰氮的施入 4 總 結 夏季高溫悶棚綜合技術能夠較好地防治土傳 病害 改善土壤質地 提高有機肥肥效以及環(huán)保 節(jié)本 極其符合綠色 環(huán)保 生態(tài) 無污染的農 業(yè)發(fā)展理念 應廣泛推廣于設施農業(yè)中 但在實 施這項技術時應仔細了解注意事項 做好充足的 準備 此項技術的推廣在設施農業(yè)中將會有極其 可觀的經濟效益 參考文獻 1 楊海燕 王周平 妙曉莉 高溫悶棚改良技術在蔬 菜日光溫室中的應用 J 中國瓜菜 2019 32 12 100 101 2 尹涵 郭霜 楊龍 等 長江流域設施蔬菜生產中適 用的高溫悶棚技術 J 長江蔬菜 2018 14 25 28 3 羅楨彬 白劍 李芬芬 太陽能 石灰氮高溫悶棚技 術 J 中國果菜 2013 7 41 42 4 劉寶敬 周俊英 嚴德全 雞糞發(fā)酵在干法高溫悶棚 中的改良應用 J 長江蔬菜 2011 3 44 45 5 郭玉花 高治文 石灰氮夏季高溫悶棚改良土壤技術 J 新農業(yè) 2016 13 32 33 6 黃文坤 張桂娟 張超 等 生物熏蒸結合陽光消毒治 理溫室根結線蟲技術 J 植物保護 2010 1 139 142 上接第20頁 劉文政等 天津市林下春小麥 夏大豆復種技術