不同园艺作物无土栽培病虫绿色联防体系的研究*

李 玉 ，张彩玉 ，朱志超

（浙江大学农业试验站，浙江 杭州 310058）

无土栽培是近几十年兴起的一种作物栽培技术，以如今国际上通用流行的界定方式，无土栽培（水培、雾培、基质培）是指不采用土壤，可使用或者不使用基质，用营养液栽培作物根系或采取别的方式进行植物栽植的方法。这种种植方式不仅减少了田间土壤易传播的病虫害以及植物定植后水肥管理、田间土壤理化性质变化等所需要采取的措施，而且能够克服植物连作障碍影响，提高肥料、水资源利用率，提升作物的经济效益，达到提高生产效益的目的。无土栽培包括基质栽培、水培、雾培等种植模式，本研究主要是在水培、雾培条件下，针对同一设施环境不同园艺作物病虫害开展联合防治体系的技术研究，减少环境污染，进而提高种植效益。

1 研究概况

1.1 绿色联合防控技术研究的必要性

绿色联合防控技术是根据作物不同生育时期的病虫害发生特点，采用科学、合理、安全、绿色的技术措施，联合农业防治、生物防治等多种防治手段的绿色防控技术。可以有效控制农作物的病虫害，确保农作物生产安全、农产品质量安全和农业生态环境安全[1-4]。无土栽培是一种先进的栽培模式，摆脱了土壤的限制，在一定程度上减少了病虫害发生，病虫害的发生受温度、湿度、通风等环境条件影响较大[5-6]，一旦一种园艺作物发生病虫害，会蔓延到整个设施大棚，进而影响到多种园艺作物的正常生长，如果连栋大棚内是单一园艺作物发生病虫害，则相对方便控制。许多研究表明，针对连栋大棚种植单一园艺作物（如只种植叶菜类或者爬藤类，甚至只种植1 种园艺作物如1 种生菜，或者2～3 种如甜瓜的2 个品种）的病虫害绿色防治措施有很多，但针对不同园艺作物无土栽培在同一设施环境下（如连栋大棚里种植多种园艺作物，叶菜类、爬藤类、花卉类等交叉种植）的病虫害绿色防控研究还相对较少[5]。

1.2 研究区域气候特征

浙北地区属于北亚热带季风气候区，雨热同季，降水充沛，光温同步，日照较少，气候温和，空气湿润；地形起伏、高差大，垂直气候较明显；年平均气温15.6 ℃，平均相对湿度76%，年降水量1 309 mm，年日照时数1 810 h。

1.3 研究区域地理位置特征

本项目试验地位于湖州市长兴县泗安镇浙江大学农业试验站长兴农业试验基地植物气雾立体栽培技术示范基地，面积约为1 920 m2，由于浙北气候因素的限制，连栋大棚内的温湿度相比于露天温湿度更大，更容易引起棚内病虫害发生。

1.4 研究区域设施条件

植物气雾立体栽培技术示范基地主要是研究气雾栽培和水培，根据作物的需肥特性，设置了三种营养液供养不同的作物。其中，叶菜类植物和爬藤类植物在不同生育时期的需肥特性不一样，应更改需肥用量。示范基地设施环境比较干净，以下为无土栽培技术栽培原理示意图和栽培平台示意图。

图1 是无土栽培系统的核心设施，是控制整个无土栽培系统营养液间歇性循环的关键设备，由栽培系统和营养液循环系统两部分构成。利用水泵和增压泵将营养液从储液池引入管道，通过调控喷雾装置，定时间断地喷雾到作物根上，满足作物生长需要的水分和营养。少量营养液利用落差回流到回收池，过滤后回到储液池，循环利用。

图2 是无土栽培系统的栽培平台，可分为三角形（斜面式）、方形（竖直面）、平面栽培平台等，可定植小苗，提高水资源利用率，提高空间利用率。

图2 无土栽培平台

2 品种收集驯化

不同园艺作物在生长周期、病虫害发生规律等方面存在较大差异，关键技术是通过选育适合当地的品种进行无土栽培试种，从而选出最合适的作物品种，才能对园艺作物的病虫害发生规律进行调查分析。

本试验引进了甘蓝、花菜、甜菜、生菜、木耳菜、空心菜、青菜等叶菜类园艺作物以及姑娘果、小番茄、丝瓜、南瓜、瓠瓜等爬藤类园艺作物，还种植了草莓等经济型园艺作物。通过研究，筛选出适合在同一设施环境下无土栽培的复合园艺作物品种：冬季（草莓+生菜+羽衣甘蓝+花菜+甜菜），春夏（瓠瓜+番茄+丝瓜+辣椒+空心菜），秋季（甘蓝+甜菜+生菜+花菜），根据季节选择适宜的复合园艺作物，图3为不同季节的无土栽培复合种植实景。

图3 无土栽培复合种植实景

3 探索适合当地的绿色防控技术措施

不同园艺作物的病虫害防治措施存在一定的差异，其在生长周期及抗性方面差别较大，需要多观察作物生长过程中的病虫害发生特点，及时防治，避免影响作物的品质和产量；探索适合当地的绿色防控措施，也是决定无土栽培模式下生物、物理、农业综合绿色联合防治措施能否顺利推广的关键。

3.1 农业综合防治措施

农业综合防治措施主要是利用园艺作物种植综合管理等防治手段来改善农作物生长环境，达到防治病虫害的目的。在农业综合防治措施的应用过程中，需要进行选良种、在合理时期播种移苗、棚内清理、水肥管理等各项操作[7-10]。在无土栽培示范基地中，气雾栽培的优势有节水、提高肥料利用率、缩短植物生长周期、立体栽培空间利用率高、景观效果好、避免植物连作障碍、可解决因植物根系缺氧问题引发的各类病症等。在农业综合防控技术的应用过程中，落实了科学种植、适时育苗、棚内作物管理等技术要求。在气雾大棚园艺作物管理的过程中，要及时清理园艺作物残体，利用作物的套种、复种等生态调控方式控制农作物的生长环境[7]。以预防病虫害为出发点，因地制宜，全面落实农业防控技术，以提升农产品的产量与品质。

1）改善气雾大棚内无土栽培园艺作物的生长环境。在棚内作物生产管理过程中，管理者应根据当地的实际气候与棚内实际情况，在园艺作物种植之前，做好园艺作物的选种工作和种子的消毒工作，提高园艺作物的发芽率、出苗率。同时，选择合适的播种时间，加强园艺作物棚内温度、湿度、二氧化碳管理以及作物的整枝打杈等综合措施，以此抑制病虫害的传播与蔓延，促进农作物正常生长发育。

2）在棚内进行科学管理。种植园艺作物需要按照农作物的生长特性，对其生产过程进行科学管理，要根据农作物的种类，结合不同园艺作物的生育特点、生育周期、病虫害发生特点，采取科学合理的种植方法。

3.2 物理防治措施

物理防治措施主要是以农作物的生物特性、病虫害发生特性为基础，利用光、热等进行防控[7,10-11]。研究区域六七月份雨水比较多，会导致气雾大棚内的空气湿度较大，针对此季节的病虫害防控，要采用粉尘法、烟熏法和诱杀法，如黄板诱杀法主要用来治理蚜虫、潜叶蝇等，黄板高度与园艺植物叶片生长点的距离约为40 cm，长三角地区五月底到六月初是病虫害多发时期，棚内园艺作物的虫害发生程度一旦加剧，就需要增加黄板的数量防治虫害，同时也要降低黄板的高度。

3.3 生物防治措施

生物防治技术主要是采用以虫治虫、以菌治虫以及生物制剂、抗生素等防治病虫害，例如采用多抗霉素、苦参碱等能够治疗蔬菜出现的软腐病、角斑病，还能够防治菜青虫、蚜虫等害虫[7,12-13]。农业生物防治措施安全系数较高，不仅可以达到良好的防治效果，还可以保证农产品的质量安全。

1）“以虫治虫”。利用害虫天敌进行病虫害防治，在棚内投放天敌捕捉有害昆虫，实现良好的病虫害防治效果。

2）“以菌治虫，以菌治菌”。生物农药防治对周围生态环境比较友好，对自然环境比较安全，不会造成较大的破坏。例如采用鱼藤酮、微生物农药治病，用农用抗生素治细菌性病害等，均可以达到良好的防治效果，保障农产品质量安全。

3.4 土农药防治措施

土农药防治是一种以植物治植物的防治措施，利用一些植物相生相克的原理，达到病虫害防治的目的[14-15]。采用简易的原料，如苦瓜叶、韭菜叶、辣椒叶、南瓜叶、黄瓜蔓、丝瓜、大蒜、番茄等原材料，防治棚内的病虫害，不仅可以保护环境，也能保障农产品质量安全。防虫可以采用辣椒面、干蓖麻叶、草木灰等，防病可以采用石灰水、大蒜水、高锰酸钾制剂、尿洗合剂、辣椒剂等，虫、病也可以进行联合防治，针对气雾栽培不同作物的病虫害发生特点采取不同的措施。

3.5 化学防治措施

合理地使用化学防治技术也是绿色防控技术的一环，控制农药的用量，使用低毒、低残留的药品对农业安全生产具有重要的意义。现在的农药化学家都在研制新型的农药品种，力求增加农产品安全性，同时帮助农户提升效益。在使用农药的过程中，农药会不可避免地随着植株进入气雾栽培系统的营养液里，可通过调节营养液pH、离子交换量、有机质含量等方式，提高农药的降解能力。

4 技术应用和产业化前景

浙江具有发展观光农业的自然景观和农业景观，浙北地区的长兴、安吉等地围绕乡村振兴发展旅游经济，因地制宜，优化农村产业结构，大力发展旅游观光农业，涌现出无土栽培番茄树、辣椒树等农业景观，促进了全省无土栽培观光农业的快速发展。应用无土栽培技术，在温度适宜的情况下，结合绿色防控技术，作物可周年生长，可常年为农场主带来经济效益，因此，非常适合发展休闲旅游观光产业。

无土栽培技术是一种新型的农业栽培模式，每年约有1 000 多人次来研究地进行技术学习。同时，为了迎合大众休闲体验的需要，对无土栽培模式、复合园艺作物同一环境下种植、病虫害发生规律等方面进行探索优化，为长兴县无土栽培的开发及应用提供技术支持[16-19]。

5 结论

绿色联合防控措施的研究目前是我国设施农业、未来农业发展的主要方向，在全国大力发展农业生产过程中要全面推广绿色防控技术，结合不同时期的环境特点，采取针对性的病虫害绿色防控技术，提升叶菜类、果实类的品质（口感、风味等），进而减少环境污染，从而提升不同园艺作物的经济效益，推动农业的可持续绿色发展。