宿迁市设施蔬菜连作障碍情况及主要治理措施

李萨利 祁石刚 张鑫

设施蔬菜产业作为宿迁市现代农业发展的一种重要形式，是实现富民增收、保障有效供给的重要举措，也是实施农业现代化工程的有力抓手。然而随着设施蔬菜生产的规模化、专业化、设施化发展进程加快，土壤营养失衡、次生盐渍化、病虫害加剧、产量和品质逐年下降等各种连作障碍问题出现，严重阻碍了设施蔬菜产业发展和农民收益的提高，并成为制约宿迁市蔬菜产业可持续健康发展的瓶颈之一。为了全面掌握宿迁市设施蔬菜连作障碍情况，提出切实可行的治理措施，开展了设施蔬菜连作障碍情况普查。

1 基本情况

1.1 设施蔬菜连作障碍普查情况

根据本次普查，全市设施蔬菜面积490470亩（32698 hm2），发生连作障碍面积合计16516亩（1101.07 hm2，各县区情况见表1），连作障碍面积占设施蔬菜面积的3.37%，涉及全市39个乡镇。其中沭阳县连作障碍面积4761亩（317.4 hm2），涉及种类主要是番茄、西葫芦、西瓜、草莓等；泗阳县连作障碍面积901亩（60.07 hm2），涉及种类主要是茄子、辣椒、西瓜等；泗洪县连作障碍面积3527亩（235.13 hm2），涉及种类主要是茄子、辣椒、番茄、西瓜、草莓等；宿城区连作障碍面积297亩（19.8 hm2），涉及种类主要是茄子、辣椒等；宿豫区连作障碍面积5500亩（366.67 hm2），涉及种类主要是茄子、辣椒、西瓜等；经开区连作障碍面积1462亩（97.47 hm2），涉及种类主要是茄子、辣椒、芹菜等；洋河新区连作障碍面积68亩（4.53 hm2），涉及种类主要是番茄、草莓等。

表1 设施蔬菜面积及连作障碍面积分布情况

1.2 设施蔬菜连作障碍的发生特点

①连作年限越长，连作障碍越重 连作障碍是由于连续多年种植导致的植物生长障碍。据调查，连作年限越长，连作障碍发生越重。沭阳县华冲镇有近30 a蔬菜种植历史，主要种植茄果类蔬菜，设施蔬菜连作面积5000亩（333.33 hm2），出现不同程度连作障碍面积2000亩（133.33 hm2），连作障碍发生面积占基地面积40%；宿迁市8个永久性“菜篮子”蔬菜基地（南蔡、罗圩、丁嘴、吴集、汤涧、四河、孙园、泗阳农业产业园）中有6个种植年限超过15 a，连作障碍发生面积占基地面积的20%以上；2个超过10 a，连作障碍发生面积占基地面积的10%左右；宿豫区曹集乡设施蔬菜面积8406亩（560.4 hm2），以茄果类种植为主，种植年限7 a，出现连作障碍面积726亩（48.4 hm2），连作障碍发生面积占基地面积的8.6%；种植年限低于3 a的设施蔬菜基地，基本未发生连作障碍。

②全市发生规模小，相对分散 全市设施蔬菜面积490470亩（32698 hm2），出现连作障碍面积16516亩（1101.07 hm2），仅占设施蔬菜面积的3.37%，总体发生规模较小。调查发现，宿迁市除湖滨新区外都存在不同程度连作障碍，分布较广泛，涉及全市39个乡镇。其中，8个永久性“菜篮子”基地和沭阳县华冲镇、潼阳镇、泗洪县魏营镇、宿豫区顺河镇设施蔬菜基地发生相对集中，发生连作障碍面积10082亩（672.13 hm2），连作障碍面积占基地面积的16.2%。

③表现形式多样，程度可控 设施蔬菜连作障碍植株主要表现为生长势弱、根系发育差、畸形果、病虫害频发等；土壤表现为次生盐渍化、营养元素失衡、微生物比例失调。根据调查，宿迁市设施蔬菜连作障碍以土壤次生盐渍化为害为主，元素失衡和微生物群落比例失调为辅，大部分处于初发状态，程度可控，如近15万亩（1万hm2）的设施西瓜栽培实行轮作换茬，连作障碍基本没有发生；沭阳县华冲镇之前主要是茄果类连作，次生盐渍化严重，枯萎病频发，667 m2平均减产1000 kg以上，实行番茄—水稻轮作后，治理效果明显，667 m2平均减产不到400 kg；泗洪县石集乡茄果类连作导致营养元素失衡、土壤微生物比例失调，茄子灰霉病频发、畸形果增多，667 m2减产500 kg左右，通过增施生物有机肥，补充中微量元素，连作障碍发生情况明显减轻。

④农民重视不够，治理措施单一 当前大部分种植户对连作障碍问题都有一定的认识，但是受传统种植经验、施肥习惯和种植利益驱动，大部分农户还保留坚持连作、盲目施肥等种植习惯。根据在南蔡乡新蔡村蔬菜基地调查发现，前几年菜农实行茄子—水稻轮作，连作障碍明显减轻，近年来种植水稻效益低，纷纷改种芹菜，实行茄子—芹菜轮作，而且长期大量施用未腐熟畜禽粪便，导致连作障碍发生加重，部分地块减产明显；目前宿迁市设施蔬菜栽培中，除了西瓜实现轮作换茬，其他设施蔬菜普遍采取高温闷棚加药剂处理以及应用嫁接苗的方式防治连作障碍，但对于次生盐渍化、营养元素不平衡、土壤微生物群落比例失调等问题没有具体治理措施。连作障碍是多种因素综合作用的结果，系统性伤害进行碎片化治理，不可能达到理想效果。

2 连作障碍形成原因

2.1 土壤理化性状恶化

①土壤次生盐渍化 造成土壤盐类积聚的主要原因有2个：一是盲目大量施肥；二是常年使用未腐熟鸡粪；三是缺少雨水淋洗。设施栽培几乎常年覆盖，土壤长期得不到雨水淋洗，再加上棚内的温度较高、土壤水分蒸发量大，下层土壤中的肥料和其他盐分会随着水分的蒸发在土壤表面积聚，引起土壤次生盐渍化现象。另外，设施大棚的耕作层比较浅，化肥常施用于土壤表层；为了防止设施大棚内湿度增加和地温下降，人们习惯“小水勤浇”的灌溉方式，加重了土壤的盐渍化程度。

②土壤营养元素不平衡 某种特定的作物对土壤中矿质营养元素的需求及吸收有特定的规律，尤其是对某种微量元素有特殊的需求，出现了作物对土壤盐分的选择性吸收。宿迁市许多设施蔬菜基地种植年限长，长期单一种植，必然造成土壤中某一种或某几种营养元素的亏缺，在得不到及时补充的情况下便出现“木桶效应”，进而引发缺素症，影响作物的正常生长，产量及品质下降，严重者导致植株死亡。不合理的单一施肥导致作物抗病虫害能力差，根冠比失调等，广大农民对中微量元素肥料认识不足，多数不施或少施，造成养分不均衡，极易出现生理性病害。宿迁市设施蔬菜生产中极少施用中微量元素肥料，极易导致某种养分因长期消耗而缺乏，如番茄脐腐病，大白菜干烧心，瓜类作物的匙形叶、金边叶等现象，均为缺钙、铜等元素所致。缺乏钾素严重影响蔬菜的抗逆能力，加剧病虫为害，产品质量明显下降。硼素的缺乏易引起蔬菜幼苗根系生长不良，雌花受精率低，落花落果严重。缺乏镁素易引起植株叶面发黄，生长势减弱，甚至枯黄致死。

③土壤酸化板结 过多施用酸性肥料或生理酸性肥料，如氯化钾、过磷酸钙、硝酸铵等；旱作条件下大量施用氮肥，当作物不能充分吸收利用而发生积累时，大量氮素肥料转化为硝态氮，硝酸根离子与钙离子结合而随水流失，使得氢离子相对过剩，导致土壤有机质含量下降、缓冲性能降低、土壤酸化。pH值过低，往往伴随着硝酸根离子含量增高、盐类浓度高及营养失衡问题。宿迁市设施蔬菜复种指数高，土壤踩踏镇压频繁，pH值过低，土壤有机质降低，从而导致土壤团粒结构减少，呈现分散状态和粉砂粒容易沉降而使土壤板结。

2.2 土壤生物学环境恶化

①作物自毒作用 植物和微生物产生的有毒物质对同茬或下茬同种（科）植物生长产生抑制的现象叫自毒作用。设施内多年连作，产生一些对自身不利的有害物质，并通过根系分泌物和残茬分解物积累于土壤中。随着连作年限的增加，这些有害物质在土壤中积累，达到一定程度后，就会抑制植株的正常生长，从而造成植株长势变差、抗性下降、产量降低。

②土壤微生物群落比例失衡，土传病虫害加重 土传病害是引起作物连作障碍最主要的因子，有报道认为引发连作障碍的70%左右的地块与土壤传染性病虫害有关。由于设施蔬菜栽培作物种类比较单一，土壤和蔬菜的关系相对稳定，形成了一定的特殊小环境，一些对作物有害的病原微生物大量发展，致使病虫害发生多、蔓延快，且逐年加重。尤其是土传病害及地下害虫，随多年连作而积累，如茄子的黄萎病、褐纹病、绵疫病，番茄的疫病、青枯病，辣椒的炭疽病、病毒病，出现“用药不治病”的现象。

3 连作障碍主要治理措施

3.1 优化栽培结构，合理轮作和间、套作制度

土传病害

合理的轮作和间、套作制度是解决连作障碍最为简单有效的办法，对于连作障碍发生较重的地块和蔬菜品种，要及时组织轮作换茬，原种植地块最好实行水旱轮作，换茬地块要3 a以上没有种植相同的蔬菜品种，如宿迁市近15万亩（1万hm2）的西瓜种植基本实现了轮作换茬模式，不仅防止了连作障碍，还增强了地力，减少了病虫草害发生。各级政府要组织落实换茬地块，配套相关水、电、路设施，保证种植户换茬后正常生产。对于连作障碍较轻的地块，通过合理的轮作和间、套作，有效破坏寄主专一性病原菌的生长和繁殖环境，从而减少致病菌的数量，有效防止设施蔬菜连作障碍。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轮作；生长期较长的番茄、辣椒、茄子等蔬菜行间可以套种苋菜、茼蒿等速生蔬菜。对于连作障碍较重的地块，在生产条件允许的情况下实行轮作不仅仅指与蔬菜间的轮作换茬，也包括与粮食作物如水稻、玉米、豆类作物，水生作物如莲藕、荸荠、水芹等进行轮作。

3.2 以水洗盐，铺砂深翻

在设施大棚休闲季节，可除去大棚顶部的薄膜，让自然降雨充分淋洗土壤，降低耕层中盐分的浓度；或者在设施蔬菜大棚内大量浇水，用淡水溶解土壤中的盐分，再通过排水沟将含盐水排走，次生盐渍化较重地块，进行多次冲洗，降低盐分浓度。土壤黏性较重地区，要结合深耕深松，每667 m2回填3～4 m3砂土，将砂土掺入耕层，能有效降低土壤容量，增加孔隙度，有利于科学调节土壤水、肥、气、热，防止土壤返盐。有条件的地区可以施用土壤调酸剂、土壤综合调理剂、亚硝酸盐调节剂，调节土壤酸碱度，疏松土壤，修复团粒结构，提高土壤微生物活性，增强土壤保水、保肥、保热功能，恢复和提升大棚菜地的适耕性和生态环境。

3.3 土壤消毒

土壤消毒有药剂、高温和淹水等处理方法，可以直接杀死或减少土壤中的病原微生物和害虫，也是消除或减轻设施蔬菜连作障碍的有效措施。在春提早蔬菜收获后，清理好作物残枝，利用休园这段时间，在炎热的夏季，利用太阳能高温闷棚，结合不同措施进行土壤消毒处理。对于土壤次生盐渍化较重的地块，将生物菌种和稻糠均匀翻入土壤，灌水后覆盖塑料膜，利用夏季高温和生物菌种发酵耗氧，起到灭杀害虫和病原菌的作用；对于常规地块，选择化学药剂如氰氮化钙、溴甲烷、硫磺粉等，均匀撒入药剂，翻耕灌水，覆盖塑料膜，可以灭杀土壤病菌和根结线虫，达到广谱性杀毒效果。

3.4 应用抗性品种和嫁接苗

选用抗病、优质、高产的蔬菜品种，是提高抗病能力的前提，也是防治土传病害最为经济有效的措施。如果土壤有积盐现象，可选择耐盐性较强的蔬菜，如菠菜、芹菜、韭菜、茄子等；土壤为酸性时，应种植蕹菜、西洋菜等耐酸性较强的蔬菜，从而尽量减少连作障碍带来的为害。通过嫁接改善植株根系吸收特性，改变内源激素含量，使植株光合能力加强，提高保护酶活性，如用云南黑籽南瓜嫁接黄瓜，用托鲁巴姆嫁接茄子，可很好地抗枯萎病、黄萎病等病害；采用番茄晚熟品种作砧木，早熟品种作接穗，保留了接穗的早熟性，可以大大缩短结果期，提高产量。

3.5 均衡施肥

土壤盐渍化

开展测土配方施肥，合理施用化肥，增施有机肥。增施有机肥可有效改善土壤结构，增强保肥、保水、供肥、透气、调温的功能，增加土壤有机质，氮、磷、钾及微量元素的含量，提高土壤肥力效能和土壤蓄肥性能，提高难溶性磷酸盐和微量元素的有效性。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，可以在一定程度上减轻连作障碍。生产上要积极推广化肥深施，常追施蔬菜叶面肥，有针对性地施用蔬菜专用肥。严格控制化肥用量和品种，钾肥要施用硫酸钾型肥料，而不用氯化钾型肥料；氮肥要施用铵态氮，不用或少用硝态氮。提倡根外追肥或使用缓效性肥料，可避免速效肥短期内浓度急升的弊病，对防治土壤盐渍化有很大的作用。

3.6 推广基质栽培和水肥一体化技术

基质栽培是无土栽培的一种形式，蔬菜基质栽培因具有省工省力、省水省肥、优质高效、环保以及避免连作障碍等优点正逐渐被广大菜农所熟知。其技术要点主要是在设施内开挖“V”型底栽培槽，栽培槽的高度不少于20 cm、宽度不少于20 cm，内覆塑料薄膜与土壤隔离开来，栽培槽内填充基质，将植株定植于基质中，借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤。可按照作物生长需求，进行全生育期需求设计，把水分和养分定量、定时、按比例直接提供给作物，实现水肥一体化种植，节水节肥效果明显，也提高了肥料利用率，减少了因盐分积累造成的生理障碍，有效防止了土壤连作障碍。

4 工作建议

4.1 加强基层农技推广体系建设

蔬菜产业的健康、持续发展，离不开良种、良法、良土和先进实用栽培管理技术的推广，更离不开基层农技推广体系的全力支持。据调查，全市乡级农技员在编在岗人数为1079人，全市50岁以上的基层农技员占农技员总数的35.2%，高级职称仅占1.2%、本科以上学历仅占15%。基层农技推广体系普遍呈现年龄大、新人少、知识结构窄等问题，同时部分优秀的农技人员被抽调至行政岗位或从事农业行政管理工作或考离农业系统，农业技术推广的主导力、主心骨逐步缺失，人员青黄不接。基层农业技术推广体系不健全,尤其是园艺技术人员缺乏已不能更好适应宿迁市新一轮农业结构调整需要，不能更好地服务于设施蔬菜产业发展。解决连作障碍问题需要基层技术人员的技术指导和跟踪服务，因此，加强基层农技推广体系建设刻不容缓。

4.2 采取多种措施，提升服务水平

充分利用广播、电视、网络等媒体，大力宣传绿色生产和科学施肥，增强农户科学施肥意识，改变农户施肥观念。大力推广商品有机肥，减少未经过充分腐熟的有机肥使用，控制化学肥料的使用。开展多形式培训活动，邀请科研院校专家对基层农技人员、种植大户、农户代表进行科学施肥、绿色生产方面知识讲座、田间指导，引导农户从单纯追求产量的种植理念转向追求产品绿色、有机为主的生态生产理念。各级农技人员作为农技推广的主力军，要加强业务学习、丰富知识层面、提升知识水平。农业部门成立相应的专家团队，围绕克服连作障碍开展技术指导服务。加强与科研院所的专家合作，通过多层次技术培训，吸收具有创新性、实用性的新理念、新观点，不断更新技术知识，提高业务素质，提升服务水平。

4.3 提倡标准化生产

全面推行设施蔬菜标准化生产，进一步提高农产品质量安全水平。以绿色农产品基地为依托，制订茄子、番茄、辣椒、白菜、芦蒿、芹菜、西瓜、甜瓜等主要农产品绿色生产技术操作规程，在绿色农产品生产基地推行标准化生产，对基地农户统一生产技术标准，强化农户自律，统一包装、统一品牌、统一销售。严格按要求推行标准化生产。各农产品生产基地在生产过程中杜绝使用国家明令禁止的剧毒农药，使用符合国家标准的农药，少使用化肥，多施有机肥，建立农产品生产台账，严格按照标准化生产操作规程，使农户种植农作物有标可依，同时与农户签订承诺书，要求其按标准化生产，确保生产出的产品符合要求，推动蔬菜生产标准化、生态化。

4.4 开展土壤改良试点

虽然全市设施蔬菜连作障碍面积只占设施蔬菜面积比例的3.37%，但是发生趋势不容忽视。目前，市、区、乡农业部门联合扬州大学、南京农业大学等高等院校及部分企业在经开区新蔡村东蔡蔬菜基地开展克服连作障碍试验。扬州大学钱晓晴教授利用稻糠和微生物菌剂，在泗洪县魏营镇以茄子为试验对象，当前已表现出良好的连作障碍治理效果。建议市级高效农业资金安排专项资金用于土壤改良试点，通过不同技术模式、不同品种、不同区域试验，选择适宜宿迁市大面积推广的能克服连作障碍的技术模式。