蔬菜设施土壤连作障碍危害及防治技术

何婧娜 程晓辉

蔬菜设施土壤连作障碍危害及防治技术

何婧娜 程晓辉

连作障碍是设施蔬菜栽培中的一个关键问题。所谓连作障碍，就是在同一块土地连续种植同一种作物或近缘作物，即使在正常管理的情况下，也会出现产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。因此，解决连作障碍对于提高设施蔬菜的产量和质量具有十分重要的意义。

1 危害

1.1 土传病原菌增多 蔬菜有许多靠土壤传播的病害，如番茄的青枯病和早疫病，瓜类蔬菜的炭疽病和枯萎病，菜豆的叶枯病，十字花科蔬菜的软腐病和根肿病等。连作条件下，蔬菜根系分泌物和植株残茬给这些病原菌提供了丰富的营养和寄主，同时长期适宜的温湿度环境也给其提供了良好的繁殖条件，从而使病原菌数量不断增加，导致病害严重发生。

1.2 土壤害虫增加 设施蔬菜的害虫主要有线虫、根蛆(种蝇、葱蛆)等。由于多年连作，单一的食物致使某一害虫种群大量繁殖，因而引起害虫的猖獗发生。

1.3 土壤次生盐渍化 设施内土壤由于得不到雨水的淋洗，再加上温度较高，土壤水分蒸发量大，下层土壤中的肥料和其他盐分就会随着水分的蒸发向土壤表面迁移，从而在土壤表面形成一薄层白色盐分。另外在蔬菜大棚中，一般都采用浅耕和土表施肥，这也加重了土壤的盐渍化程度。土壤次生盐渍化，造成了土壤溶液浓度增加，土壤的渗透势加大，使作物根系吸水吸肥能力减弱，从而导致植物生长发育不良。

1.4 土壤酸化 由于过量施用化学肥料，土壤的缓冲能力和离子平衡能力遭到破坏而导致土壤pH值显著下降，引起土壤酸化，甚至改变土壤的有效成分，从而引起植株养分吸收异常，影响蔬菜生长。

1.5 土壤养分缺乏和比例失调 连作土壤种植作物种类单一，而且每种蔬菜对各种养分都有自己特殊的需要，因此出现了对养分的选择性吸收，导致某些养分的缺乏，使蔬菜产生相应的缺素症状。

1.6 蔬菜的自毒物质不断积累 指某些植物通过地上部淋溶、根系分泌和植物残体在土壤中分解等途径释放出来一些物质对同茬或下茬同种或同科植物的生长产生抑制作用的现象。连作条件下作物根系的分泌物和代谢物长期积累，会引起土壤生态环境的变化，进而影响植物代谢活动。

2 防治技术

设施土壤连作障碍的产生涉及到作物、土壤、环境等生物的、非生物的诸多复杂因素，加上各因素间相互影响，使得这一问题更加复杂，任何单一的措施都很难收到理想效果。目前，防治设施土壤连作障碍的技术有以下几种：

2.1 合理轮作 轮作是目前应用比较广泛且效果明显的一种解决设施土壤连作障碍的方法。一方面轮作能使寄主专一性的病原菌得不到正常的生长和繁殖，从而减少致病菌的数量。如茄果类、瓜类、豆类等深根性作物可与白菜类、绿叶菜类、葱蒜类等浅根性作物进行轮作，可减轻病害发生。另一方面轮作还可以调节地力，提高肥效，改善土壤的理化性能，解决根系分泌物及自毒问题。如小白菜、香菜等叶菜类蔬菜需氮肥较多，番茄、辣椒等茄果类蔬菜需磷肥较多，马铃薯、红薯等根茎类蔬菜需钾肥较多，如果将它们轮流栽培，就可以充分利用土壤中的各种养分。对于次生盐渍化发生较为严重的冬春茬大棚，在6～8月的休耕期，种一茬玉米(作青贮饲料或绿肥)收效显著。

2.2 嫁接育苗 以抗病性强的蔬菜种类或品种作砧木，以种植品种作接穗，进行嫁接育苗，从而提高植株的抗病性。例如：黄瓜用云南黑籽南瓜作砧木嫁接育苗可防治枯萎病、疫病、根结线虫；番茄用野生番茄作砧木嫁接育苗可以防治根腐病、青枯病；西瓜和甜瓜用黑籽南瓜、日本白籽南瓜或葫芦作砧木嫁接育苗可防治枯萎病；茄子用托鲁巴姆作砧木嫁接育苗可防治黄萎病、枯萎病。而且嫁接后植株的根系会比自根苗发达，吸收养分的能力 随之增加，可达到增产效果。如番茄嫁接后增产20%～120.9%，黄瓜嫁接后增产21%～46.8%。

2.3 土壤消毒 土壤消毒的方法有两种，一种是太阳能消毒，另一种是化学药剂消毒，目前使用最多的化学药剂是氰氨化钙。氰氨化钙遇水分解后生成气态的单氰胺和液态的双氰胺都对土壤中的真菌、细菌等有害生物具有广谱性的杀灭作用，可防治多种土传病害及地下害虫，并且对一直困扰设施农业生产的根结线虫也有一定的防治效果。氰氨化钙分解的中间产物除生石灰外，单氰胺和双氰胺最终都进一步生成尿素，具有无残留、不污染环境等优点。氰氨化钙消毒技术的突出作用是能促进有机物腐熟，改良土壤结构，调节土壤酸性，消除土壤板结，增加土壤透气性，减轻病虫草的危害，降低蔬菜中亚硝酸盐的含量等。消毒的方法是，前茬蔬菜拔秧前5～7天浇一遍水，待土壤不粘时拔秧，拔秧后立即将30～60 kg/亩（60～80 kg/亩可防治根结线虫）的氰氨化钙均匀撒施在土壤表层，深翻，使氰氨化钙与土壤表层10 cm混合均匀，再浇水，覆盖地膜，高温闷棚7～15天，然后揭去地膜，放风7～10天。定植前可用生菜籽检验是否能正常出苗，若能出苗则即可定植。

2.4 科学合理施肥 化肥的施用会使土壤的结构变差，而有机肥的施用不仅能增加土壤的有机质及微量元素的含量，还能改善土壤结构，增加保肥、保水、供肥、透气、调温等功能。因此，应在增施完全腐熟的有机肥基础上，科学合理施用化肥，有机氮肥和无机氮肥之比不应低于1∶1。最好测土配方施肥，根据各种蔬菜作物需肥规律及土壤供肥能力，确定肥料种类及数量，可在一定程度上减轻连作障碍。

2.5 秸秆生物反应堆技术 秸秆生物反应堆技术是指在日光温室或大棚等设施蔬菜等作物生产过程中，利用微生物（专用菌剂）分解农作物的秸秆（如小麦、玉米秸秆等），从而产生蔬菜等作物生长所需的热量、二氧化碳、无机和有机营养物质的一种技术。采用秸秆生物反应堆不仅对棚室内土传病虫害有一定的抑制和致死作用，还能改善土壤结构、提高地温、增加棚内二氧化碳浓度，从而达到治理连作障碍、提高蔬菜产量及品质的作用。

该技术操作应用主要有三种方式：内置式、外置式和内外结合式三种。行下内置式秋、冬、春三季均可使用，高海拔、高纬度、干旱、寒冷和无霜期短的地区尤宜采用。行间内置式，高温季节、定植前无秸秆的区域宜采用。行下内置式每亩用秸秆3 000～4 000 kg、菌种8～10 kg、麦麸160～200 kg、饼肥 80～100 kg。行间内置式每亩用秸秆 2 500～3 000 kg、菌种7～8 kg、麦麸140～160 kg、饼肥70～80 kg。使用前一天或当天，必须预处理菌种。1 kg菌种掺20 kg麦麸、10 kg饼肥，加水35～40 kg，混合拌匀，堆积发酵4～24小时就可使用。以行下内置式为例，操作程序依次为：开沟、铺秸秆、撒菌种、拍振、覆土、浇水、整垄、打孔和定植。①开沟。宜采用大小行种植。大行（人行道）宽100～120 cm，小行（栽植行）宽60～80 cm，在小行位置开沟，沟宽60 cm或80 cm，沟深20～25 cm，开沟长度与行长相等，开挖出的土壤按等量分放沟两边。②铺秸秆。开沟后，在沟内铺放秸秆（玉米秸、麦秸、稻草等）。一般底部铺放整秸秆（玉米秸、高粱秸、棉花秆等），上部放碎软秸秆（例如，麦秸、稻草、玉米皮、树叶以及食用菌下脚料等）。铺平踏实后，厚度25～30 cm，沟两头露出10 cm秸秆茬，以便进氧气。③撒菌种。每沟用处理后的菌种6 kg，均匀撒在秸秆上，并用铁锨轻拍一遍，使菌种与秸秆均匀接触。④覆土。将沟两侧的土回填于秸秆上，覆土厚度20～25 cm，形成种植垄，并将垄面整平。有条件的最好铺设滴灌管或做好膜下暗灌水沟。⑤浇水。浇水以湿透秸秆为宜，3～4天后将垄面找平，秸秆上土层厚度保持20 cm左右。⑥打孔。在垄上用12#钢筋（一般长80～100 cm，并在顶端焊接一个把，呈T形）打3行孔，行距25～30 cm，孔距20 cm，孔深以穿透秸秆层为准，以利进氧气发酵，促进秸秆转化，等待定植。⑦定植。一般不浇大水，只浇小水。定植后高温期3天、低温期5～6天浇1次透水。待能进地时抓紧打一遍孔，以后打孔要与前次错位，生长期内每月打孔1～2次。

2.6 生物修复技术 近年来，生物修复以成本低、环境影响小、可就地修复等优点被广泛应用。土壤生态改良剂黄绿木霉T1010是目前应用最多的连作棚室土壤生物修复制剂。黄绿木霉T1010可促进作物对氮、磷、钾和微量元素的吸收，提高肥料利用率；改善土壤结构，促进土壤有益微生物群落的建立和保持；诱导植物产生抗病性；缓解土壤重金属污染，对环境生态进行生物修复。如，把黄绿木霉T1010于蔬菜定植前2周按15 kg/亩施入耕作层，对棚室蔬菜耕作层土壤全氮、速效钾、速效磷起到了一定缓冲作用，土壤硝态氮含量显著降低，蔬菜作物侧根数提高36.09%，增产22.1%，对养分不平衡、酸化等棚室土壤不良生态环境的改良效果显著。同时，还能有效控制土传病害的发生。

2.7 无土栽培技术 无土栽培不用土壤，它完全采用人工基质或纯粹的营养液进行植物生产，可以避免温室蔬菜栽培中的连作障碍和土传病害等问题，所以无土栽培是解决设施土壤连作障碍最彻底的方法。无土栽培主要形式包括有基质滴灌栽培、营养液膜栽培和深液流栽培等。其中，基质栽培正向着低成本、易管理、环保型复合有机基质的方向发展，对有机废弃物的再利用将成为未来的主要发展方向。值得一提的是中国农科院蔬菜花卉所研制开发的“有机生态型无土栽培”技术。该项技术的独特之处是用有机固态肥取代传统的营养液，平时管理时只浇清水。有机固态肥以高温消毒鸡粪为主，并适量添加其他种类的有机肥或无机肥，以保持养分平衡。其主要采用基质槽栽的形式，使用的基质类型很多，如草炭、珍珠岩、炭化稻壳、棉籽壳、树皮、锯末、玉米秆、砂、砾石、陶粒、炉渣、蘑菇渣等，生产者可根据当地的具体情况，选择适合本地区的基质。该技术除了具备一般无土栽培的优点外，还具有一次性运转成本低、操作管理简单、排出液对环境无污染、产品品质好等特点，因而非常适合我国的国情，也便于向农民推广应用。

何婧娜，陕西省彬县农林牧综合发展试验站，邮编713500；程晓辉，彬县北极农技中心。

2014-03-31