设施番茄土壤连作障碍治理调控技术

龚建军，蔡 海

（武威职业学院现代农业技术系，甘肃 武威 733000）

随着国家设施蔬菜逐渐趋向规模化、专业化，设施栽培品种也逐渐转为经济效益较高的茄果类蔬菜。蔬菜种类的单一化连年种植，使得当前植物根际生态逐渐恶劣，同时根系活力也逐渐下降，蔬菜的生长状况不佳。相关研究表明，茄果类蔬菜连作过程中所发生的障碍主要是土壤次生盐渍化问题严峻，养分逐渐失调导致土壤微生物区系失衡；其次化肥施用量及种类也会对土壤微生物数量产生影响。面对此类问题，只有提升土壤微生物多样性，研究减轻番茄土壤连作障碍与均衡养分上的营养供给，同时利用生态修复的方式来克服在设施栽培过程中的连作障碍，才能保证蔬菜的产量与品质，从而促进经济发展。

1 设施番茄土壤连作障碍治理调控技术的价值

1.1 目的

将设施番茄生产中长期存在的连作障碍现象作为研究对象，了解相关的治理调控技术，以求使土壤达到平衡状态，从而提升系统的生产力与稳定性，保证番茄产量与质量的提升，进一步改善农田的生态环境及维持正常产量供给，有效推动当前设施蔬菜生产过程的可持续发展，为实现农业产量的增收与稳定农村经济提供保障。

1.2 意义

设施农业属于当前农业现代化的重要代表，也是当前农业结构调整的重要选择，纵观1997年到2008年的农业产量变化趋势，可以体现治理调控技术的意义。但是目前始终存在的问题是设施蔬菜逐渐趋向规模化与专业化，过分追求利益的现象也日渐明显，这就加剧了设施番茄土壤连作障碍的危害，同时也严重制约了设施蔬菜综合可持续发展的趋势。目前，国家及政府相关部门对设施番茄连作障碍的问题足够重视，但是治理的效果并不理想，这个问题主要体现在研究的局限性较大上。以往研究的过程只是涉及到连作障碍的单一化，没有究其同类作物的连作障碍协同因子，同时还包括技术的集成度不高，没有形成专业的技术体系等。传统的研究过程过于重视化学手段的应用，缺乏无公害、纯绿色的研究机制，由此导致化学农药的频繁使用，激发了有害生物的生长。为保证设施番茄土壤连作障碍及时有效地得到解决，合理科学的调控技术急需研究并推广应用。

2 设施番茄土壤连作障碍出现的原因

导致土壤连作障碍出现的原因十分复杂，主要是作物与土壤两个系统内通过诸多因素综合作用的结果。

2.1 土壤理化性质恶劣

2.1.1 营养成分不足

设施番茄的复种指数相对较高，因此需要的施肥量较大。据研究，大棚内的土壤有机质和全氮含量要比露地菜田的土壤高出1～3倍，其中含有的碱解氮是露天菜地的2～3倍，速效磷则呈现出5～10倍的悬殊，有效钾含量则有明显下降的趋势[1]。当前茄果类的蔬菜对于钾肥的需求极大，长期重视氮磷肥的供给，轻视钾肥的施用，造成了这类蔬菜难以适应逆境生长，病虫害问题也是时常发生。

2.1.2 土壤次生盐渍化问题

设施番茄土壤次生盐渍化问题是指其在成长过程中，化肥使用不合理，栽培技术落实不到位，加之地下水上升，影响了土壤含盐量的增加，其中硝酸盐的含量上升十分明显，使得番茄的生长发育受到限制，出现了产量降低与品质下降的问题。据研究，大棚中土壤的含盐量要比露地土壤的含盐量高出2.1～13.4倍，同时随着大棚应用期的延长而出现含盐量增长的趋势，其中积累最多的盐类就是硝酸盐，占阴离子总量的70%左右。导致土壤次生盐渍化问题出现的原因是盲目施肥，同时也存在过量施肥的问题，其中主要的肥料是氮肥。菜农在蔬菜种植过程中，盲目追求高效益，常年使用尿素、磷酸二铵等，使得土壤中的硝态氮出现了严重超标的现象，引发了土壤次生盐渍化的问题。同时缺水也是引发这类问题出现的根本原因，在大棚内常年进行季节性覆盖，改变了原本的水分平衡。棚内土壤得不到雨水的淋洗，在设施中特殊的水分运动形式下，盐分在土壤表层逐渐凝聚，又加上大棚内的土壤温度明显高于露地土壤，加剧了土壤的风化作用，土壤中的矿物分解与人为施入的肥料相互作用，导致土壤中的盐分浓度明显提高，土壤次生盐渍化现象频繁发生。当土壤中的盐分不断累积之后，土壤的溶液浓度逐渐增加，使得渗透趋势增大，设施番茄的种子发芽与根系的吸水吸肥无法正常进行，营养元素间的相关拮抗作用时常影响到作物对于营养物质的吸收，因此出现了严重的缺素症状，影响了作物的生长发育，产量和品质呈现出明显下降的趋势。

2.1.3 土壤酸化板结问题

相关研究证明，适合番茄生长的土壤pH为5.5～6.5，但是当前的情况是存在50%以上的大棚土壤pH低于5.5，如果pH较低会对作物生长不利，抑制其生长发育，导致病虫害问题加剧。引发设施番茄土壤酸化问题出现的原因是使用了化学酸性与生理酸性的肥料，加剧了pH的降低；同时由于大量施用氮肥造成了土壤的缓冲能力与离子的平衡能力受到破坏，影响了pH的均衡。

2.2 病原微生物的影响

当连续对作物进行栽培时，土壤中含有的微生物的拮抗作用就会被削弱，细菌及放线菌均会出现数量减少的情况，真菌数量明显增加。土壤微生物通过细菌型向真菌型进行适当过渡，这一过程增强了病原体的活动能力，使土壤中的有害微生物也逐渐增多，从而加重了土传病虫害。有害微生物的大量繁殖也严重影响了作物对土壤养分的充分利用，使得根系腐烂、整株枯死的现象时有发生[2]。连作过程中，作物的根系分泌物与植株残茬所适应的温度与湿度环境为病原菌提供了繁殖的条件，使得病原菌的数量逐渐增加，与此同时也因为设施栽培技术运用不当引发了众多病虫害。大量施用农药对农作物的生长环境造成破坏，使土壤中的微生物（尤其是固氮菌、根瘤菌等有益微生物）受到不良影响。此外，如果在设施番茄栽培中过量施用化肥，将会导致土壤中的病原拮抗菌的数量随之减少，从而加速了病原菌的繁殖，由此催生了土传病虫害。病原菌寄生在植株的根系上，吸收根系的分泌物作为主要的养分，在这个过程中就加速了繁殖的速度。很多病原菌在缺乏寄生条件时会在寄主残体或者土壤中形成持久的生存器官，寄生的过程如果出现了发芽会对寄主造成危害。不同的病原菌在土壤中生存的时间存在差异，大多为3～6年。

2.3 设施作物本身具有的自毒作用

有些蔬菜例如番茄会通过地上部淋溶、根系分泌物与植株残茬腐解等多种途径来释放一些物质对同茬或下茬的植物生长过程产生抑制作用，这种现象就是自毒作用。自毒作用属于一种发生在种子内部的抑制过程，在连作条件下，植物残体和病原微生物的代谢产物能够对植物产生一种毒性作用，同时连同植物根系分泌的有毒物质一起影响植株的代谢过程，从而发生了自毒现象。在研究植物的自毒作用时，根系残留物成为了重点研究对象，其中的分泌物、渗出物、脱落物等都能对根系产生极大影响，其中的有机酸属于良好的金属螯合物，在吸收根际难溶性的养分方面有着极其重要的影响。

3 设施番茄土壤连作障碍治理调控技术的研究

3.1 轮作方式

在解决相应的番茄土壤连作障碍问题的过程中，采用轮作方式是目前最为普遍的解决方法，这种方式的效果极为显著。轮作能够有效地解决自毒问题、土传及非土传病虫害问题等。番茄在连作前期（3～4年时间内），通过茄果类蔬菜内部的轮作（如番茄一菜椒一茄子），配合减量或不使用任何药物，其产量和品质都不会受到较大影响[3]。对番茄进行连作，应该注重及时更换品种，这样有助于减缓连作障碍的发生。

3.2 间作套种

这种方式不仅能够提升土地的使用效率，而且有助于提高单位面积的产出，同时对解决部分连作障碍问题起到巨大帮助。间作和套作对番茄连作土壤根际微生物生态系统有一定的修复效应，在番茄生长前期能促进番茄根际细菌、放线菌的生长，抑制真菌生长。例如在番茄生产过程中，茄果类和其他类蔬菜作物间作，其中葱蒜类蔬菜根系产生的分泌物，可以将作物中的有害病菌及时消灭，减少了相关病害的发生频率。据研究，陕西省关中地区的冬小麦与辣椒可以实行间作套种，能够有效减少辣椒病害的发生频率，提升辣椒整体产量，畸形果的产出量也随之降低[4]。辣椒和玉米进行间作套种能够有效地降低辣椒发病率，其中的原理虽然需要进一步探索，但是效果不可低估。

3.3 生物防治技术

把培养之后的拮抗微生物通过特有的方式施入土壤中，同时加入相应的有机物来保证拮抗微生物的活性，由此降低土壤中的病原菌密度，抑制相关病原菌的活动，最终达到降低病害发生的目的。连续种植过程中，在某些作物根际可以获取拮抗菌，然后通过单一种植的方式来形成有益于拮抗菌生长的环境，以此在这个过程中实现大量繁殖，来抑制病原菌的增长。在土壤中，也会存在着对病原菌产生拮抗作用的微生物，这些微生物中也有一些自身带有分解自毒物质的功能，通过相关的分解过程对连作土壤中的有害物质及时解决，特定的病原菌在竞争的环境中争取自己的空间来减少其他病原菌的危害，以保证减少根部病害的发生。使用含有有益微生物种群的生物有机肥料来抑制土壤病菌是生物防治中主要的途径之一。

3.4 抗性品种实际应用与嫁接栽培

采用遗传育种技术和基因工程技术培育抗病品种是当前克服连作障碍的重要途径。但是目前这方面的工作难度较大，使得该项技术并不成熟，同时基因工程技术的设施尚不完善，因此还属于起步阶段。在番茄等果菜类栽培过程中，针对难以培育成抗病品种的作物，使用抗性砧木进行嫁接栽培，能够有效地改善病虫害环境，有效防止土传性病害与线虫危害。

3.5 科学合理施肥

大力推广蔬菜平衡施肥技术，根据土壤中的养分测定结果和蔬菜作物的需肥规律来确定基本的肥料使用量。在蔬菜生长过程中可采用叶面肥来补充微量元素，以此调节蔬菜的生长，防止病虫害的发生。在平衡施肥的过程中，注重有机肥的使用。研究表明，增加有机肥的施用比例，能明显提高番茄前期的产量水平，提高番茄的糖分含量，使番茄采收期提前[5]。有机肥对解决所有蔬菜作物的连作障碍具有积极作用，主要通过解决土壤次生盐渍化问题来缓解连作障碍。

4 小结

在设施番茄土壤连作障碍治理调控技术的研究中，针对土壤问题进行了系列探讨。针对频繁发生的病虫害问题，及时对土壤进行适当消毒，可以解决一些病菌与害虫的存在，保证作物的健康生长。在番茄种植的过程中，需要慎重对待土壤的各类问题。轮作换茬、湿热杀菌、揭膜淋雨洗盐、平衡施肥、增施生物菌肥等是生态修复连作障碍的关键技术。有针对性地采取对策才能科学解决相关问题，以此为提升作物产量与品质提供保障。

[1]余翔,张英,孟佳丽,等.温室番茄连作障碍生态修复技术[J].北方园艺,2014(5):49-50.

[2]陶笑,杨兴国,袁建玉,等.杀菌剂和生物菌剂防治设施番茄连作障碍田间药效试验[J].上海农业科技,2012(1):139.

[3]张建刚,何苏宁,陈萍.设施番茄连作障碍土壤处理技术[J].新农村,2011(11):18-19.

[4]杨祥田,周翠,何贤彪.设施栽培土壤连作障碍与调控技术[J].中国园艺文摘,2011,27(1):129-130.

[5]李恩福.设施番茄连作障碍的发生原因及预防措施[J].科学种养,2010(11):31.