设施蔬菜连作障碍防治技术

2019-07-02杨文杰汪李平程菲别之龙黄远

长江蔬菜 2019年10期

杨文杰汪李平程菲别之龙黄远

别之龙，博士，华中农业大学园艺林学学院教授，博士生导师，国家蔬菜改良中心华中分中心主任，国家西甜瓜产业技术体系设施栽培岗位科学家，主要从事设施蔬菜生长发育调控研究，先后主持国家自然科学基金、中以国际科技合作项目等纵向科研项目30余项，在国内外发表论文200余篇，其中SCI论文40余篇，以第1完成人获得省部级奖励3项，先后荣获“中国农业工程学会青年科技奖”、“湖北省自然科学基金青年杰出人才”、“武汉市学科带头人”、“武汉市黄鹤英才（农业）”等称号，2014年被评为第六届全国优秀科技工作者，享受国务院政府特殊津贴专家。现为国际园艺学会会员，中国农业工程学会理事，中国园艺学会设施分会常务理事，中国农业工程学会设施园艺工程专业委员会委员。《长江蔬菜》副主编，《Scientia Horticulturae》咨询编委，《中国蔬菜》、《中国瓜菜》编委。

随着设施蔬菜产业的迅速发展，连作障碍具有发生日益严重的趋势。土壤连作障碍的形成原因包括有害微生物积累、次生盐渍化和酸化、养分失衡、自毒物质积累等；连作障碍蔬菜表现为生长发育不良，产量、品质下降。极端情况下，蔬菜死苗，不发苗或发苗不旺，根系活力降低、褐变、侧根减少，病虫害增加。针对设施蔬菜产业中的技术需求，本文总结了设施蔬菜连作障碍防控的主要技术措施，以供参考。

1 嫁接育苗

嫁接换根是提高蔬菜对土传病害和非生物逆境抗性的有效手段[1]。砧木应具备与接穗亲和力高、抗病抗逆性强的特性。黄瓜嫁接可选用的砧木品种有：合生三号、黄诚根、金妈妈519、砧大力 1966、砧省薪 431、京欣砧6号等；采用砧木嫁接显著提高了黄瓜的耐盐性、果实产量和品质[2]。西瓜抗枯萎病嫁接砧木品种可选用：京欣砧1号、京欣砧3号、青研砧木一号等。番茄抗根结线虫病嫁接可选用砧木品种：线虫绝1号、2号、3号、4号，坂砧2号，托鲁巴姆，JZM-1，曼陀罗等。番茄抗青枯病嫁接可选用砧木品种：耐热49、LS-89、抗青一号等。茄子抗黄萎病嫁接可选用砧木品种：托鲁巴姆、托托斯加。辣椒抗根腐病嫁接可选用砧木品种：布野丁、威壮贝尔、砧木1号、砧木2号等[3]。

2 轮作

选择亲缘关系较远、生长习性差别较大的作物进行轮作，如茄果类—瓜类—豆类、玉米—蔬菜、茄果类—大蒜轮作等。注意一定是科间的轮作，否则得不到应有的效果。另外还需足够的轮作年限，一般西瓜的栽培间隔时间是1～2 a；黄瓜、辣椒栽培的间隔时间是 2～3 a；番茄、茄子、甜瓜栽培的间隔时间是3～4 a。

番茄（左）与羊肚菌（右）轮作

水旱轮作，即利用水稻、茭白、蕹菜、水芹、豆瓣菜等水生作物与旱生蔬菜进行轮作。如何圣米等[4]报道了浙南地区越冬大棚番茄—水稻水旱轮作模式，越冬番茄于9月上旬播种，9月下旬10月上旬定植，采用大棚+中棚保温方式，翌年2月上中旬至5月中下旬为番茄采收期；水稻于5月中下旬播种，6月中旬移栽，9月下旬收获；该模式年产水稻500 kg/667 m2，667 m2总产值 2万元以上。缪学田等[5]报道了江苏响水县大棚浅水藕—甜瓜—莴苣轮作栽培模式，浅水藕为鄂莲新1号等早熟品种，2月中旬种植，采用大棚加地膜覆盖，6月中下旬采收上市，至7月下旬采收结束；甜瓜选耐高温品种，7月中旬育苗，8月中旬定植，11月初采收；莴苣选耐寒的青皮香、二白皮等品种，9月下旬播种育苗，11月中旬定植，翌年2～3月收获，采用大棚加小拱棚覆盖。还可以采用虾蟹与蔬菜轮作[6]。

菜菇轮作，即在冬闲的设施内加盖草帘等种植大球盖菇、羊肚菌等食用菌，或在夏闲的设施内加盖草帘或遮阳网种植草菇、平菇等食用菌，实现菜菇轮作。菌菇类生产后剩余的菇渣是优质的有机肥料，将腐熟的菇渣翻施入土壤，可改良土壤、缓解连作障碍。如在夏季闲置的钢架大棚适当加盖草帘和遮阳网等设施遮荫降温，利用金针菇下脚料等菌渣，种2～3茬草菇。具体作法为：在冬春茬3～5月为供应期的大棚内，6～9月可安排草菇生产。使用废棉（棉纺厂纺纱剩下的棉花）、棉籽壳、玉米芯、玉米秸秆、稻麦草等作为培养料，可直接用翻耕机深翻入土，用于棚内土壤改良[7]。

番茄（左）与莲藕（右）水旱轮作

3 间作套种

利用一些蔬菜的根系分泌物具备杀灭某些有害病原菌的特性，进行间作套作，可减少病害的发生，缓解连作障碍。已报道具有良好效果的植物有甜（糯）玉米、香葱、大蒜、芹菜、芥菜、茼蒿等。与主栽蔬菜间套作，即在栽培时隔行种植，可以显著降低病虫害的发病率和病情指数，显著提高蔬菜产量[8，9]。

设施瓜类的伴生栽培，黄瓜定植10 d左右在植株5 cm处点播20～30粒小麦种子，当小麦生长到30 cm左右时留5 cm茬割掉，以不影响主作作物生长为准，任其伴生黄瓜生长。设施番茄、茄子的伴生栽培，番茄、茄子定植后在植株5 cm处栽植香葱20～30株，分蘖洋葱和香葱可根据市场需要采收上市[10]。

小麦（左）和燕麦（右）冬季填闲

4 填闲栽培

在设施空闲期间，如武汉的7～8月、12月至翌年1月，种植一些生长周期短的蔬菜作物，以防治设施内土壤退化和促进作物生长。填闲作物有以下特点：一是根系深、生长迅速、生物量大；二是能有效地改善土壤的理化性质和生物结构，对下茬作物无不良影响。在长江流域，为适应当地的气候特点和作物的生物学特性，作为夏季填闲作物可选择耐热的苋菜、甜玉米或糯玉米；冬季填闲作物可选择茼蒿、小麦、大麦、香葱、芹菜等。

肖万里等[11]报道，在山东寿光6月中旬蔬菜罢园后，揭去大棚膜，沿着上茬作物的畦面点播玉米，株行距为60 cm×30 cm，生长期不施肥，水分管理采用常规管理方式，9月上中旬收获玉米上市销售，剩余的玉米秸秆粉碎后还田，增加土壤有机质含量。长江流域根据气候和种植季节，可利用甜（糯）玉米进行夏季填闲栽培；提前30 d进行育苗，待上一茬蔬菜拉秧后，及时清理田园，整地种植。采用双行种植，行间距35 cm、株距30 cm，填闲期间不施任何肥料，移栽后浇足缓苗水，生长期间根据土壤水分状况灌溉，采收后秸秆和残茬用还田机械粉碎直接耕翻还田。茼蒿、小麦、大麦可用撒播方式，下一茬蔬菜种植前半个月将小麦、大麦、茼蒿青苗翻压[11]。

5 高温闷棚

利用设施夏季高温和阳光充足等有利条件进行太阳能消毒，可以杀死土壤病原菌、减轻下茬作物病虫害，并改善土壤微生态环境。在常规高温闷棚的基础上，增施石灰氮、沼液、碳酸氢铵+生石灰等肥料，可提高高温闷棚的效果。

有机肥+石灰氮高温闷棚操作流程：前茬作物拉秧后，清除田间遗留物和杂草，大棚密封，将有机肥（7 500 kg/hm2）和石灰氮（750 kg/hm2）均匀撒施于棚内，深翻土壤 30～40 cm，作高30 cm、宽60～70 cm的高畦，用塑料薄膜密封大棚，从薄膜下向畦内灌水，使土壤湿透并有积水。关闭大棚棚膜，四周用重物压实，防止透气导致热量损失，持续闷棚 20～30 d[12]。

西瓜嫁接

沼液高温闷棚操作流程：按每1 250 kg/667 m2的量施用有机肥，将有机肥深翻入土后开沟。根据土壤湿度及肥力情况，沿沟注入沼液，667 m2用量5～10 m3（沼液用量少会导致闷棚效果差，而沼液过量会造成烧苗现象）；用塑料薄膜密封整个大棚，关闭大棚棚膜，保持密闭状态25 d左右；闷棚结束后，揭膜晾棚，待土壤含水量降至20%左右即可翻耕土壤后种植下茬作物[13]。

高温闷棚会杀死各种微生物，大大降低土壤微生物种群数量，因此为了维持棚室内土壤微生物平衡，可以在高温闷棚后施用微生物肥料，包括细菌肥料、真菌类肥料、生物菌肥等[9]。

6 揭膜洗盐

常年覆盖的设施中，土壤终年不接受降雨，没有自然淋溶过程，会加重次生盐渍化的形成。利用雨水淋溶洗盐，即在冬季或夏季休闲期间，揭下棚膜，接受雨水的冲洗。盐分含量高的设施土壤最好1 a洗盐1次；盐碱含量较低的土壤以及施用低盐分含量有机肥的设施土壤，也应该2～3 a洗盐1次。

7 采用土壤改良剂

土壤改良产品种类繁多，如增肥剂、消毒剂、降酸碱剂、土壤改良调节剂等统称为土壤改良剂[14]。可用于防治土壤连作障碍的土壤改良剂有动物的粪肥、堆肥和绿肥、饼肥、生物炭及矿物质肥料，以及动物废弃物、植物残体、加工废料等[15]。

施用石灰等碱性物质可有效地改良酸性土壤。常用的碱性物质有石灰石粉、生石灰、熟石灰，碳酸石灰，粉煤灰、碱渣、磷石膏等。使用时，将土壤改良剂均匀撒施于棚室，然后结合耕翻将这些土壤改良剂与土壤混匀[9，15]，起到调酸补钙的作用。生石灰的用量为 80～100 kg/667 m2。

8 优化施肥结构

铵态氮肥的过量施用是土壤加速酸化的主要原因，生产中可使用硝态氮肥替代铵态氮肥用于减轻设施农业生产中土壤酸化问题。此外，减少尿素、硫酸钾和普钙等酸性和生理酸性肥料的施用量，增加草木灰、钙镁磷肥、硫酸钾镁肥、硅钙钾镁肥、硼泥制取的有机无机生态肥等碱性和生理碱性肥料用量。此外，在施用酸性和生理酸性肥料后应注意增施有机肥料，以减少酸化的影响。