3 溫室園藝 GREENHOUSE & HORTICULTURE作物名 試驗例 減收率 平均減收率*1減收主因番 茄5 1493 40.4疫病、病毒病、葉銹病、霜霉病、白粉病、溫室白粉虱、蚜蟲、斜紋夜蛾黃 瓜5 488 61.2白粉病、霜霉病、棉蚜、溫室白粉虱茄 子121白粉病、蚜蟲、斜紋夜蛾、南方黃薊馬甘 蘭10 30100 63.3甘蘭夜盜蟲、菜青蟲、小菜蛾、黑點銀紋夜蛾、菜螟、斜紋夜蛾、苗立枯病、根腫病水 稻10 0100 28.6稻瘟病、梭形蝽類、飛虱類、水象鼻蟲、雜草蘋 果3 90100 94.7黑星病、斑點落葉病、褐斑病、煤點病、葉螨、卷葉蟲、桃食心蟲、紅蜘蛛*1 系無農(nóng)藥區(qū)對防除區(qū)的減收率，但品質(zhì)與產(chǎn)值不一定同比下降。表 2 主要國家單位耕地面按農(nóng)藥原體的消費量比較 （ OECD Environmental Data 1993年度）國 別耕地面積× 1000 hm2殺蟲劑Kg/hm2殺菌劑Kg/hm2除草劑Kg/hm2其他Kg/hm2合計Kg/hm2 統(tǒng)計年份日 本4,681 9.62 3.98 4.15 17.74 1985荷 蘭931 0.80 4.35 3.58 11.84 20.57 1989比利時830 1.60 3.20 6.47 0.49 11.79 1989西班牙20,380 2.59 1.42 1.00 1.57 6.58 1989美 國489,915 0.42 0.35 1.18 1.95 1991日本超市貨架上的蔬菜日本環(huán)保型設施園藝技術(shù)發(fā)展 新動向 菅野昭雄 /文 （日本蔬菜茶葉研究所研究員） 李式軍 /編譯 （南京農(nóng)業(yè)大學園藝學院 210095）行業(yè)視點設施栽培已成為日本實現(xiàn)蔬菜、花卉周年供應的重要生產(chǎn)體系，由于其高經(jīng)濟效益，故在發(fā)展地方農(nóng)業(yè)中備受青昧。但設施生產(chǎn)是在固定的土地上進行的，為了獲取高額收益，往往難以避免連作，其結(jié)果是：隨著過量地投用化肥而引發(fā)土壤的鹽類積聚和土傳病蟲害的增加等，導致了土壤的連作障害，生產(chǎn)上出現(xiàn)了不穩(wěn)定，過量的硝態(tài)氮（NO3-N）等鹽類排放到體系外而污染了環(huán)境。由于作為土傳病蟲與線蟲的傳統(tǒng)的代表性土壤消毒劑溴甲烷于2004年被禁用，必須尋求新的防治對策；無土栽培為了最大限度地減少廢液排放到設施以外環(huán)境中，營養(yǎng)液的消毒、廢液的處理技術(shù)等課題也已提上重要議事日程；設施塑料薄膜等農(nóng)資廢棄物的處理，都成為重要的環(huán)保問題。另一方面，設施園藝產(chǎn)品也必須應對消費者對天然、安全、健康食品日益增長的消費追求。設施園藝技術(shù)必須應對這些環(huán)境問題的挑戰(zhàn)并提供對策：削減化學農(nóng)藥使用量及其對策化學農(nóng)藥防治病蟲害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展無疑是作出了重大貢獻的（表1），但另一方面，使用農(nóng)藥被人們指責為影響周邊農(nóng)家與普通群眾的人居環(huán)境、對人畜飲用水造成污染以及食品中殘留農(nóng)藥對消費者的影響、有些還具有環(huán)境激素的作用對人體健康存在潛在危害，陸生和水生的生息環(huán)境等都受威脅。日本與世界各國相比，是一個單位耕地面積農(nóng)藥使用量較多的國家（表2），這與其濕潤的氣候引起病蟲多發(fā)有關(guān)，同時與病蟲抗藥性的提高、強度連作等栽培原因也有關(guān)系，因此當務之急是亟需研究削減農(nóng)藥使用量的根本對策。1.1 建立綜合防治技術(shù)體系的必要性削減農(nóng)藥使用量，首先必須建立有可能最大限度減少農(nóng)藥使用量的病蟲害綜合防治技術(shù)體系，即通過農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治與化學防治相結(jié)合，注意場圃衛(wèi)生、選用抗病蟲品種，利用各種資源設備等所有防治手段的有機結(jié)合，這是一種使病蟲危害量控制在發(fā)生危害閾值容許水準以下的體系，同時還要與植物檢疫和病蟲預測預報等防治體系相結(jié)合，共同構(gòu)建環(huán)保型的病蟲防治體系，1.2 利用生物農(nóng)藥和其它資源防治病蟲綜合防治當然也離不開單項技術(shù)的開發(fā)。最重要的一個是生物農(nóng)藥中的微生物農(nóng)藥與昆蟲農(nóng)藥（天敵）的利用。日本自1995年以來，生物農(nóng)藥的登錄數(shù)量急增，1995年僅有溫室麗蚜小蜂和智利螨兩種天敵被利用，到2002年初就增加到10 種寄生性與哺食性天敵和1 種線蟲天敵。2001年日本微生物農(nóng)藥銷售額占生物防治總額75.8%，其中微生物殺蟲劑占54.9%（主要為針對鱗翅目害蟲的BT劑）、微生物殺菌劑14.4%、微生物除草劑占6.4% 。但這些生物農(nóng)藥大多針對防治害蟲，今后有必要加強針對防病的生物農(nóng)藥的研發(fā)?？傊耆蕾嚿镛r(nóng)藥防治病蟲的作物還不多，針對那些不適于用生物農(nóng)藥防治的病蟲害，今后要加快對生物農(nóng)藥防效影響很少的選擇性農(nóng)藥的研發(fā)與登錄。此外還要利用其他的，如光的利用、近紫外線隔離膜、銀灰色寒冷紗、銀灰色條帶、誘蛾燈等物理防治法。溴甲烷被禁用及其對策長期作為設施栽培防治土壤連作障害重要環(huán)節(jié)的溴甲烷土壤消毒劑，它不僅有效防治土傳的細菌性、真菌性病害，還對土傳病毒、線蟲、地下害蟲、雜草種子等都有效的所謂萬能的土壤消毒劑。但近代科學證明其是破壞大氣臭氧層的有害氣體，還有致癌的潛在危險、根據(jù)國際削減計劃規(guī)定：先進國家最遲在2004年末、發(fā)展中國家在2014年末之前，必須全面廢止、禁用，所以亟需及早研發(fā)其替代技術(shù)。2.1 替代技術(shù)除了用氯化苦、D-D等原有農(nóng)藥的有效利用來替代溴甲烷以外，有必要研發(fā)新的替代農(nóng)藥。還要積極利用上述的微生物農(nóng)藥。此外，傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)包括利用太陽熱、蒸氣熱外，近年流行利用熱水從土表注入使其向下層浸透，此新方法要比由下往上層移動的蒸氣土壤消毒技術(shù)更加省力。目前還開發(fā)出一種用膜墊阻斷設施作物根系向下層土壤伸入的隔離床栽培技術(shù)，其表 1 不使用農(nóng)藥栽培的部分作物病蟲害被害狀況的調(diào)查報告（日本植物防疫協(xié)會 1993）DOI:10.16815/j.cnki.11-5436/s.2008.01.00833GREENHOUSE & HORTICULTURE 溫室園藝www.ttyuo.cn上污染的土壤經(jīng)太陽熱消毒，由于和病原菌很少接觸，有效抑制了土傳病蟲害的發(fā)生，今后有望進一步開發(fā)效果更高的新資材新技術(shù)。2.2 輪 作 與 拮 抗 植 物 的 利 用 無論大田作物或蔬菜作物，自古以來都采取輪作來回避連作障害的。當線蟲成為連作障害主因時，輪作制度中除了安排非寄主作物或抗性強的作物，導入拮抗植物（也有稱他感植物）也很重要，這是指對線蟲所含有的或分泌的有害物質(zhì)，由于其栽植入，具有積極降低線蟲蟲口密度作用的植物。由于作物抗線蟲品種很有限，線蟲寄主范圍又廣，選用非寄主作物也很不容易，所以今后在輪作制中導入拮抗植物的重要性就增加了，例如與萬壽菊、蘭花豬尿豆等輪作可顯著降低線蟲蟲口密度。拮抗植物如蔥蒜類、麥類與蔬菜瓜果間、混作，其抗菌物質(zhì)能抑制土傳病害，利用香草類等植物忌避或誘殺害蟲，利用豆科、蓼科植物抑制雜草等廣闊領(lǐng)域被利用。利用與韭菜、蔥混作催生活躍的抗菌細菌來防治瓠瓜蔓割病已沿用且有效，這種抗原菌細菌與其在土壤中人工混入，還不如使其在土壤中自繁增殖較穩(wěn)定，期待今后進一步研發(fā)利用植物產(chǎn)生抗菌細菌來防治土傳病蟲害的技術(shù)。硝酸態(tài)與亞硝酸態(tài)氮素的問題及其對策20世紀80年代以來，日本國內(nèi)遭到了有關(guān)由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動而發(fā)生的地下氮污染的輿論批評，1993年開始環(huán)境廳追加了對硝態(tài)氮與亞硝態(tài)氮的環(huán)境檢測標準項目。1999年2月又在地下水等水質(zhì)污濁度環(huán)境標準中追加了硝態(tài)氮與亞硝態(tài)氮的環(huán)境標準。人類若硝酸鹽吸收過量會引起高鐵血紅蛋白癥，發(fā)紺；嬰兒則由于缺氧，是蘭嬰病的起因。同時還有致癌的潛在危險。表3所示為日本三河灣流域夏季一天中的水質(zhì)污濁度：其總氮量中以從家畜中排放的最多，來自肥料與糞尿的大體相等。從不同水井深度與土地利用情況的來看，以淺水井和旱作田的硝態(tài)氮濃度最高（圖略），農(nóng)林水產(chǎn)省1992年調(diào)查地下水硝態(tài)氮濃度與土地利用狀況的關(guān)系順次是：設施園藝旱作田園林地水田。硝態(tài)氮是用活性炭、煮沸、沉淀過濾等都無法除凈的物質(zhì)，地下水流動非常緩慢，迄今大量施用化肥的影響已充分暴露出來了，同時磷與氮素一樣導致地下水、河川水、湖泊水質(zhì)的富營養(yǎng)化，必須避免過量施肥以保護地下水源的不受污染以確保飲用水的安全。3.1 普 通 土 壤 栽 培 的 對 策設施土壤鹽類積累的最簡單有效的除鹽法是浸水法，但有污染地下水和河川水的憂慮，所以今后應考慮除鹽作物的栽培和有機物的施用等對策，確立作物的吸收利用率高，對環(huán)境的流失達到最低限度的施肥技術(shù)，如：恰當?shù)氖┓饰恢?、測土施肥與營養(yǎng)診斷施肥、施配方專用肥、緩釋肥、無脅迫肥等的減輕肥料流失到環(huán)境的壓力。還可開發(fā)利用固氮菌、菌根菌、溶磷菌、氮代謝調(diào)控技術(shù)等促進與提高養(yǎng)分利用的技術(shù)。3.2 導 入 養(yǎng) 液 土 耕 技 術(shù) 近年來，異常快速普及的養(yǎng)液土耕技術(shù)，既能最大限度地利用土壤的供給養(yǎng)分、離子吸附和緩沖作用等機能，又能根據(jù)作物的需要，及時、適量地供給與作物生育需求相一致營養(yǎng)液，是一種不過量供應肥水，不污染環(huán)境、能避免鹽類積累，減緩連作障礙的農(nóng)業(yè)技術(shù)。3.3 作 為 防 止 環(huán) 境 污 染 對 策 的 無 土 栽 培 技 術(shù) 設施園藝實行無土栽培是作為減輕環(huán)境污染的最普及的一種好辦法。根據(jù)土壤栽培和循環(huán)式水培種植的菊花、月季和黃瓜的水分消耗量與養(yǎng)分流失排放量調(diào)查表明，土培顯著高于水培（表4）。又如表5所示非循環(huán)式與循環(huán)式的巖棉培番茄，一年間廢棄排放的肥料養(yǎng)分，循環(huán)式的遠少于非循環(huán)式的。今后要進一步普及循環(huán)式無土栽培技術(shù)，要研發(fā)新的裝置、新的營養(yǎng)液消毒殺菌法，以及營養(yǎng)液無機成分的組成與濃度的維持利用管理技術(shù)。農(nóng)用塑料廢棄物的處理與對策 農(nóng)用塑料與草木和紙張等不同，其中混有高性能的氯與氟等化學元素，如處理不當，將成為產(chǎn)生二惡英等高毒致畸物的原因 。據(jù)日本農(nóng)水省資料，1980年代初該國農(nóng)用塑料廢棄物約15 萬噸，1990年代大體上維持在18 萬噸左右。其處理方法從1983年的約60%作燒毀處理，約20%作再生處理，至1999年調(diào)查，再生處理增至35%，燒毀占18%，深埋占28%，其它（如野外堆積等）占20%，現(xiàn)禁止野外燒毀，必須在燒卻場處理。今后必須加強研發(fā)能最大限度抑制環(huán)境污染物排出的廢棄塑料處理技術(shù)，并加速研發(fā)替代不分解的、以石化資源為原料的塑料制品，代之以自然循環(huán)型的、以淀粉和乳酸為主體的可降解塑料資材。溫室能耗問題 曖氣加溫系設施園藝最基本的環(huán)控技術(shù)，目前日本整個設施面積的40%以上是利用石化能源為主體的加溫設備來加溫的，如何節(jié)減加溫設備費與運轉(zhuǎn)費用顯得十分重要。另外，石油資源的消費，導致全球氣候變暖、酸雨、大氣污染等危害，必需抑制其使用量，因此要提倡能源多樣化，如利用發(fā)電廠、垃圾燒卻場的余熱，太陽能、風能等天然能源利用等。表 3 三 河 灣 流 域 夏 季 一 天 中 水 質(zhì) 污 濁 度 （ t/天 ） （ 西 條 .市 野 .1995）成 分整 個 水 域 的 水 質(zhì) 污 濁 源底 泥 合 計水 流 糞 尿 家 畜 肥 料總 N 1.40 2.20 3.20 1.80 4.50 13.00 總 P 0.15 0.35 0.07 0.10 0.54 1.12 COD 1.40 4.20 0.88 9.10 15.16 表 4 土 培 與 循 環(huán) 式 水 培 栽 培 菊 花 玫 瑰 黃 瓜 的 耗 水 量 與 養(yǎng) 分 排 出 量 比 較（ Van Os,1995）作 物 名 栽 培 方 法耗 水 量 L/（ m2·年 ） 養(yǎng) 分 排 出 量 kg/（ hm2·年 ） 總 量 排 出 量菊 花土培 915 215 3,500水培775 75 1,250月季土培 1,550 600 5,800水培1,100 5 3,350黃 瓜土培950 250 8,000水培750 50 1,600表 5 循 環(huán) 式 與 非 循 環(huán) 式 巖 棉 培 番 茄 一 年 間 發(fā) 廢 棄 的 肥 料 成 分 （ 1996谷 ） （ kg/10 hm2）肥 料 要 素 施 肥 成 分 量 非 循 環(huán) 式 循 環(huán) 式N 73.5 14.7 1.96 P2O515.5 7.1 0.95 K2O 117.0 28.2 3.76 CaO 45.0 12.6 1.68 MgO 18.0 6.0 0.80 注： 非循環(huán)式估計施肥成分量的20%廢棄； 循環(huán)式每10 hm2每月交換二次，每次交換1/2，一年共排出20噸。