日本环境保护型蔬菜生产技术研究现状与展望

日本环境保护型蔬菜生产技术研究现状与展望 日本环境保护型蔬菜生产技术研究现状 与展望 (北京农学院园艺系 80年代以来，日本温室、大棚蔬菜生产发展迅速，重茬、连作及病虫抗药性提高进一步加剧了病虫危害;不合理施肥，化肥用量过多，灌溉及无土栽培排出液硝酸盐含量超标，污染地下水源，导致环境恶化。因此，农林水产省从保护生态环境，进而生产无污染蔬菜视点出发，于1993年在“新食品、农业、农村政策的研究方向”报告中，确立了减轻环境负荷，推进环境保护无公害蔬菜生产的进一步发展，就笔者所知，综合在日本的研究工作，对日本环境保护型蔬菜生产技术研究状况作一简要概述。 1 与蔬菜生产相关连的环境负荷问题 近年来，随着蔬菜新品种的选育和设施栽培技术的发展，生产区域进一步扩大，周年集约化生产得以实现，蔬菜生产也由以往的适期适地栽培转变为规模化、稳定化，从而打破了生态环境的相对平衡。同时，由于过多依赖化学肥料和合成农药以保证生产的稳定性，导致土壤养分蓄积，破坏土壤结构，也污染地下水源，并引起河流、湖沼富营养化。此外，强抗药病菌、害虫的出现提高了用药强度，加大药剂用量，给人畜造成严重危害。随着日本无土栽培的迅速发展，全部由化肥配制的营养液循环排出后，造成硝酸盐大量积累，引起土壤酸化及蔬菜中硝酸盐富集，其人体中还原成亚硝酸盐，形成胃癌和食道癌，因而倍受人们关注，成为蔬菜生产中亟待解决的问题。 2 减轻环境负荷，实现环境保护蔬菜生产的途径 2.1 品种选育 品种选育是减轻环境负荷最经济、最安全的技术措施。针对蔬菜过多依赖化学肥料和合成农药取得高产稳定的现状，从提高品种复合抗性及适低肥品种的选育，减轻由此带来的环境负荷，取得了一定的实效。 2.1.1 复合高抗良种的选育和利用? 甘蓝主要病害根腐病、黑腐病抗性育种由多种基因决定，且有许多病原小种，迄今尚未得到高抗根腐病、高抗黑腐病良种，目前在研究开发具稳定高抗单一病害品种同时，正着力选育抗二种以上病害优良品种。 目前日本番茄主栽品种“桃太郎”具抗烟草花叶病、枯萎病、斑点病、根结线虫病等多种病害，但抗青枯病能力不强，而抗青枯病番茄品种往往产量低，果实品质差，因此尚未选育出高抗青枯病实用品种。作为补救措施，多将优良番茄品种嫁接到高抗青枯病砧木上，以防止青枯病危害。对此，日本蔬菜育种研究者已着手选育既抗青枯病等土壤病害，又抗叶霉病等地上部病害的多抗番茄品种，并期望迅速开发应用。 2.1.2 适低肥品种的选育和利用 现在广泛应用的蔬菜品种多为喜肥品种，因而助长了化肥的大量投入。因此选育在低肥条件下产量、品质仍下降低，即能提高肥料利用率，充分发挥肥效的优良品系尢为重要。以此为主攻方向，现已从育种材料检索、低肥优良品系的鉴定等入手，为选育适低肥实用品种，最终应用于蔬菜生产打下了坚实的基础。 2.2 施肥培育管理 施肥管理是蔬菜生产的中心环节之一，其应遵循蔬菜生长发育规律和营养生理特性，做到因地制宜、合理施肥。但由于受蔬菜种类、品种、栽培时期、种植方式、土壤条件等多种因素影响，很难正确把握施肥量，实际生产中施肥量多高于标准值，加之连作等措施，使土壤养分蓄积更加显著。最近熊等对日本地下水硝态氮污染状况进行调查分析，发现全国地下水硝态氮含量普遍高于规定标准10mg/L，从而引起人们广泛关注。为此各地在蔬菜施肥培育管理上，采取了相应改进措施。 2.2.1 合理利用家畜堆肥，推进有机农业发展 利用家畜堆肥加菜园土制作适合不同种类、不同品种、不同栽培类型蔬菜栽培用营养土，有效降低化肥用量，减轻环境负荷。同时，为提高堆肥质 量，对各种堆肥成份、含量等进行了标定，以便合理利用。实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ，用有机肥生产蔬菜成本低、品质好，且有利于生态平衡。 2.2.2 肥效调节型肥料的应用 为充分发挥肥效，减少土壤养分蓄积，现在研究树脂包被化学合成肥料及缓释肥的有效成份，养分释放速率、肥料粒径等性状，以使大面积应用于蔬菜生产实际。今选择，应用与不同蔬菜作物养分吸收特性相匹配的肥效调节型肥料，以减少养分淋失，挥发损耗，提高肥效。同时减少追肥次数，达到省工、省力、减轻环境负荷的目的。 2.2.3 土壤与植株营养实用诊断技术确立及开发应用 以蔬菜作物养分需求规律为依据，通过土壤诊断和作物营养诊断科学施肥，提高肥效，是防止养分流失，减少土壤养分蓄积的有效途径。但由于诊断技术的复杂性在一定程度上限制了其应用。近来已开发出简便、快速、高精度土壤诊断及植物生长发育诊断实用技术，并已开始应用于施肥实践中。 2.3 病虫害防治 2.3.1 低毒、选择性农药的利用 日本新农药登录须通过严格的审查，毒性强、在作物中土壤中残留期长的农药不予登录。因此，无论对生产者，还是消费者，农药的安全性都是至关重要的。近来，消费者对无公害蔬菜生产和安全优质绿色食品的期望又促使农药研究者相继研究开发出弱毒性土壤消毒剂;高效、低药量、易分解杀菌剂;特定害虫生育控制剂等环境负荷小、安全便利，专一性强的药剂。 2.3.2 生物防治法 研究探索病原抗生微生物及害虫天敌的生理生态特性，开发以生物防治为中心的生产技术体系，以减轻对化学农药的依赖性是日本无公害蔬菜生产的重要技术措施。目前已采用对病原微生物具有拮抗作用或产生抗菌性物质的微生物，VA菌根菌、微生物农药及能增加抗病性，促进作物生育的根际微生物等作为生物防治技术加以应用。此外，直接接种微生物，以诱导感病品种的抗 病性也是经济实用的途径之一。作为生物农药。叶螨的捕食性天敌智利螨已经公布登录，并在草莓上应用。值得注意的是，小菜蛾等害虫性激素的提纯、鉴定、合成及在生物防治上应用已进入实用化阶段。而且随着蔬菜害虫种类增多，危害范围扩大，探索具专一性较高的优良天敌，研究各种天敌的生长发育规律，适宜放养条件，快速繁殖技术及抗杀虫剂效应等对应用天敌有效防治害虫，减轻环境负荷具有重要作用。 2.3.3 弱毒病毒的利用 弱毒病毒的开发利用是有效防治病毒病，减轻环境负荷的重要手段，特别对二种以上病毒侵染引起的复合病害效果显著。随着病害种类日益增多，作物生态环境的愈渐恶化，病毒病防治变得更加困难。近来由于限制了溴甲烷的使用，而在防治烟草花叶病毒病土壤传染性病害上尚无其他药剂可取代溴甲烷，因此尝试弱毒病毒的研究开发显得至关重要。 2.3.4 病虫害综合防治技术的确立 蔬菜病虫害防治应遵循以防为，综合治理的原则，因地制宜地创造适合蔬菜生长发育的环境条件，使病虫害发生与流行控制到最低限度。首先选择抗病品种，加强栽培管理。针对设施栽培高温多湿环境，选择透湿性较好，能合理利用温、光、气等自然资源的覆盖材料。注意合理轮作倒茬，加强土壤高温消毒，控制病原、虫卵等存在场所和发病传染条件。其次，在研究深索病虫害发生生态、危害机制、发生条件等基础上，确立快速、准确预测病虫害发生传播技术，以便采取针对性措施。第三，确立以生物防治为核心的蔬菜病虫害综合防治技术。 2.4 清洁田园，优化净化生态环境 2.4.1 清除杂草 利用地膜覆盖栽培可有效防止杂草丛生。但废旧地膜残留会造成白色污染;过多依赖除草剂只会使生态环境进一步恶化。因此，目前已研究开发出高效、易分解，残效短的新型制剂。同时利用生态控制杂草繁殖原理正探索微 生物除草剂的研制和应用，与此相应，废旧塑料处理技术及易分解膜也在研制开发中。 2.4.2 残株处理与堆肥 蔬菜露地栽培为防止连作障碍，及时清除残枝枯叶及废弃物是清除病虫传染源的重要技术措施。为提高劳动效率，变废为宝，大力推进有机农业的进一步发展，现已研制出残枝收集机和高效堆肥技术，并投入生产。 3 展望 环境保护型蔬菜生产技术是着眼于21世纪，生产真正无公害绿色食品的重要措施。肥效调节型肥料的应用可能将现在施肥水平降低50%而仍维持已有产量和品质;以生物防治技术为核心的病虫害防治技术可大大减少用药次数，降低农药用量。这对蔬菜生产中解决化农药两大污染源，减少环境负荷无疑起着重要作用。但值得注意的是，环境保护型蔬菜生产将面临严峻的国际竞争和劳力严重不足的困难局面，因此将促使研究大力推进蔬菜专业化、机械化、设施规模化、自动化的研究与应用，由此势必引起与之相伴的能量消耗、废气排泄，废旧资料处理等一系列与环境保护有关的新课题。可以断言，面向21世纪的日本环境保护型蔬菜生产将在无公害绿色食品生产中发挥日益重要的作用。