樊平聲 陳罡 徐德利等

摘要首先，分析了造成蔬菜連作障礙的原因；然后，介紹了用于克服蔬菜連作障礙的土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)；最后，對(duì)土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)在克服蔬菜連作障礙中的應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞蔬菜連作障礙；土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)；自毒物質(zhì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)S344.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2015）31-070-01

蔬菜連作障礙是設(shè)施栽培生產(chǎn)中亟待解決的最主要的瓶頸問題之一，造成蔬菜病害嚴(yán)重、產(chǎn)量和質(zhì)量降低，影響了蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)蔬菜連作障礙做了大量研究。筆者從引起連作障礙的起因入手，以自毒物質(zhì)和根際微生物群落為主線，對(duì)連作和自毒物質(zhì)的生理生化反應(yīng)，根際微生態(tài)特性、自毒效應(yīng)的驗(yàn)證進(jìn)行研究，并在連云港等地試驗(yàn)示范。

1引起蔬菜連作障礙的原因

1.1化感自毒物質(zhì)的自毒作用

自毒物質(zhì)是造成蔬菜連作障礙的主要成因之一。研究表明，造成黃瓜等蔬菜連作障礙的自毒物質(zhì)主要是對(duì)羥基苯甲酸、阿魏酸、肉桂酸、苯甲酸等。自毒物質(zhì)通過離子吸收、水分吸收、光合作用、蛋白質(zhì)和 DNA 合成等多種途徑造，對(duì)蔬菜種子萌發(fā)、細(xì)胞分裂、植物生長產(chǎn)生巨大的影響[2-3]。自毒物質(zhì)能夠抑制植物生長所必需的重要酶的活性，如自毒物質(zhì)可以抑制根系結(jié)合ATP酶、根系脫氫酶、硝酸還原酶、超氧化物歧化酶的活性，可以抑制植物體內(nèi)POD、CAT、SOD、ATP 水解酶等多種酶活性；自毒物質(zhì)影響植物根系對(duì)水分和NO3-、K+等多種營養(yǎng)元素的吸收；自毒物質(zhì)還影響蔬菜光合作用、蛋白質(zhì)和DNA合成等，抑制植物生長發(fā)育，如苯甲酸、肉桂酸能降低蔬菜的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度；自毒物質(zhì)影響細(xì)胞膜透性，如苯丙烯酸、對(duì)羥基苯甲酸可以使植物葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的改變（被膜溶解，基粒垛、基質(zhì)片層減少，光合速率下降）；自毒物質(zhì)干擾了生長素類物質(zhì)的合成，使根、莖細(xì)胞的生長受到抑制。

1.2連作土壤病原菌基數(shù)上升，微生物種類、數(shù)量、群體結(jié)構(gòu)及土壤酶活性變劣

[3-6]

蔬菜連作栽培中由于種植制度和管理方法的重復(fù)，經(jīng)過連續(xù)多年種植和施肥栽培，蔬菜對(duì)特定營養(yǎng)元素的選擇性吸收，造成土壤養(yǎng)分不平衡、部分養(yǎng)分虧缺而土壤肥力下降，而有些養(yǎng)分富余。連作栽培影響著土壤及根際微生物的生長發(fā)育和繁殖，造成微生物種群多樣性降低和數(shù)量的改變，病原菌數(shù)量增加，有益微生物種群密度降低，土傳微生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，土壤酶活性變差，土壤微生物群落對(duì)外界的抵抗力下降。

1.3連作造成化肥使用量大由于連作造成植物生長代謝受到抑制，植物生長慢，為了促進(jìn)植物生長，農(nóng)民會(huì)增加化肥等投入品使用量，土壤化肥含量增加，設(shè)施栽培的相對(duì)高溫環(huán)境增加了土壤相對(duì)蒸發(fā)量，設(shè)施封閉環(huán)境又造成土壤未受到雨水充分淋洗，下層土壤中的肥料和其他鹽分會(huì)隨著深層土壤水分的蒸發(fā)通過土壤毛細(xì)管上升，造成土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。

2克服連作障礙的土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.1農(nóng)業(yè)措施

2.1.1伴生（輪作、間套作）。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，利用農(nóng)藝措施，選擇適宜的作物，采用伴生（輪作、間套作）栽培，可顯著抑制蔬菜連作障礙，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，控制病害的發(fā)生，提高蔬菜的光合色素含量和光合速率，促進(jìn)蔬菜的生長。首先，伴生（輪作、間套作）栽培可以改善連作土壤的微生態(tài)環(huán)境。伴生（套作）作物的根系分泌物及根茬腐解物可以改善土壤微生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)土壤活性。研究表明，伴生（輪作、間套作）改善連作土壤物理性質(zhì)，活化土壤營養(yǎng)成分，改善根際微環(huán)境。具體表現(xiàn)在土壤容重降低，孔隙度增加，有機(jī)質(zhì)、速效P和速效K含量均有不同程度的提高，土壤微生物區(qū)系的比例發(fā)生改變。其次，伴生（輪作、間套作）栽培可以促進(jìn)蔬菜作物的生長發(fā)育。研究表明，伴生栽培等措施可以促進(jìn)作物根系生長，提高根系活性，促進(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高蔬菜作物的品質(zhì)。適宜的伴生（輪作、間套作）栽培可以顯著提高蔬菜果實(shí)維生素C和可溶性蛋白的含量，降低果實(shí)硝酸鹽含量。豆科輪作的作物殘茬、秸稈分解物、大蒜根系分泌物、苜蓿秸稈覆蓋對(duì)蔬菜的根長、地上部鮮質(zhì)量及根鮮質(zhì)量均有促進(jìn)作用[1-4]。

最后，伴生（輪作、間套作）栽培可以減輕連作土壤蔬菜病害[5]。間作套種可以減輕蔬菜病害的發(fā)生，解決部分連作障礙。采用小麥、燕麥、毛蔥、大蒜、芹菜等與蔬菜輪作間套作，可以顯著降低霜霉病、角斑病和白粉病等病蟲害的發(fā)病率和病情指數(shù)，蔬菜產(chǎn)量顯著提高。伴生（輪作、間套作）栽培等農(nóng)藝措施能夠顯著控制蔬菜病害，目前已經(jīng)被廣大生產(chǎn)者所接受并廣泛應(yīng)用。

2.1.2土壤太陽能消毒技術(shù)。

設(shè)施大棚采用太陽能消毒，可以殺死土壤病原菌，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，減輕下茬作物病蟲害發(fā)生，促進(jìn)作物生長。實(shí)際操作中，可以使用石灰氮、碳銨等肥料，這些肥料在土壤中產(chǎn)生的氨氣滲透到土壤殺死

病原菌和雜草種子。具體做法是：在夏季溫室大棚清潔后，施用固體石灰氮或碳銨1 050～1 200 kg/hm2，均勻混合后撒施于土壤表面，結(jié)合使用有機(jī)肥旋耕混合均勻深翻入土，用透明薄膜將土壤表面完全封閉，以迅速提高土壤積溫。再從薄膜下往畦間灌滿水，密封溫室，利用太陽能日光照射，使20～30 cm土溫能較長時(shí)間保持在40～50 ℃（持續(xù)20～30 d），即可有效殺滅土壤中病原菌和雜草種子。然后揭膜晾棚，翻耕土壤，大約7 d后再種植蔬菜作物。試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤消毒是解決連作病蟲害的有效辦法。

2.2土壤有益微生物增殖技術(shù)

高溫悶棚后，土壤微生物種群數(shù)量大幅度減少，為了維持土壤微生物良性平衡，改良土壤和改善作物品質(zhì)，可以推廣使用微生物肥料，包括推廣細(xì)菌肥料、真菌類肥、生物菌肥等有機(jī)肥料。加速作物秸稈的腐熟，促進(jìn)有機(jī)養(yǎng)分的發(fā)酵、凈化土壤環(huán)境、維護(hù)土壤生物種群的多樣性，促進(jìn)農(nóng)作物的生長，增強(qiáng)農(nóng)作物抗病、抗旱能力。

2.3土壤有機(jī)養(yǎng)分緩釋平衡技術(shù)

推廣土壤有機(jī)養(yǎng)分緩釋平衡技術(shù)，合理增施有機(jī)肥。有機(jī)肥能改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，保持土壤疏松，平衡養(yǎng)分；改善土壤保肥、保水、調(diào)溫和透氣的功能；增加土壤微量元素含量，提高土壤肥力，提高土壤蓄肥性能，增強(qiáng)土壤對(duì)酸堿的緩沖能力。研究表明，該技術(shù)可以促進(jìn)作物生長，增加作物抗病和抗逆能力，改善作物商品品質(zhì)，提高產(chǎn)量，增加效益。

3應(yīng)用及展望

通過試驗(yàn)示范，在江蘇不同地區(qū)建立示范棚，制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程和規(guī)范。通過技術(shù)培訓(xùn)，示范推廣，取得了較大成效，緩解了蔬菜連作障礙，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展，取得了較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

參考文獻(xiàn)

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