設施連作障礙原因與防治措施研究
摘要：設施蔬菜生產中的連作障礙普遍存在，主要因素包括根基微生物影響、次生鹽漬化、植物自毒作用等。調控措施包括輪作和間作套種、增施有機肥料、選育抗性品種、嫁接栽培、添加吸附劑、合理灌水和施用化肥、土壤消毒處理等。現概述了設施蔬菜連作障礙成因和緩解措施研究成果，以期為調控設施蔬菜連作障礙提供借鑒，并對未來亟需研究解決的問題進行展望。
連作障礙是指同一作物或近緣作物連作以后，即使在正常管理的情況下，也會產生產量降低、品質變劣、生育狀況變差的現象。目前，認為引起作物出現連作障礙具有諸多原因，如根際微生物與其分泌物、鹽堿化、植物自毒作用等，同時，還有諸多的人為因素，如：不合理使用肥料、栽培管理措施不當等，引起養分不均衡、土壤鹽分積聚等問題。
1、設施蔬菜連作障礙的成因
（1）根際微生物的影響
許多研究結果表明，連作條件下土壤生態環境對植物生長有很大的影響，尤以植物殘體與病原微生物的分解產物，對植物有致毒作用，并影響植物根系分泌物正常代謝。土壤微生物和酶是土壤生態系統的重要動力，土壤中所進行的一切生物學和化學過程都要由微生物和酶作用才能完成。大棚蔬菜連作土壤隨著連作年限的增加，真菌的種類和數量減少，但有害真菌的種類和數量增加；細菌的種類和數量隨著連作年限的增加而減少。研究了日光溫室栽培蔬菜條件下土壤微生物的變化，發現日光溫室土壤中氨化細菌、硝化細菌和反硝化細菌的數量比露地都有所增加，真菌表現為腐酶數量增加，木霉數量降低，放線菌數量隨溫室使用年限增加而降低。研究發現，花生種植年限對土壤微生物區系的變化有顯著的影響，真菌數量隨連作年限的增加呈上升趨勢，細菌數量隨連作年限的增加呈下降趨勢。
連作3年后根際土壤中細菌數量減少了73%；土壤中細菌的變化直接影響著速效磷和速效鉀的變化，二者呈顯著正相關關系。采用營養基質栽培黃瓜，連作第5荏黃瓜產量顯著高于其他荏次，微生物碳代謝能力、微生物多樣性各項指標及對單一碳源的高利用碳源數均在各荏中最高；在連作第11荏后微生物碳代謝能力顯著下降，微生物多樣性水平顯著降低。綜上所述，微生物對根分泌作用的影響，包括4個方面：①影響根細胞滲透性；②影響根的代謝活動；③對根分泌的某些化合物吸收與轉化；④改變根際營養物質對植物的有效性。
（2）次生鹽堿化對于土壤連作的影響
連作影響土壤養分的分配和平衡。在設施內植物對所需養分年年不斷吸取，土壤營養元素必然缺乏，而對其不需要或需要較少的元素則積累過多，土壤內養分平衡必然失調，得不到充分利用。其次，各種植物根系分布有深有淺，年年連作根系吸收范圍較為固定，造成營養缺乏。連作使土壤板結，有機質含量下降。隨著連作年限的增加，土壤質地變得粘重，土壤砂粒含量下降，粉粒和黏粒含量增加；土壤pH和全鹽含量顯著增加，有機質、速效鉀和速效磷含量持續下降，土壤微量元素含量顯著降低。同時大棚內多為人為澆水，而得不到雨水淋洗，造成次生鹽漬化。
土壤表層水分不斷蒸發，深層水分通過毛細管作用上移，致使深層土壤鹽分積聚到表層。土壤溶液濃度增加，使土壤的滲透壓加大，根系的吸收能力減弱，嚴重影響蔬菜生長，易受病害侵染。溫室土壤次生鹽漬化出現不同程度的鹽害，減產幅度逐年增大。土壤耕作層變淺，大棚內多為人工操作挖翻，翻耕深度不夠，使土壤耕層固定在一定的范圍內，影響根系的伸展，造成植株生長發生障礙。
2、設施連作障礙的治理措施
（1）輪作和間作套種
輪作和間作套種能顯著增加基質中微生物總量和細菌數量，降低真菌數量，土壤微生態得到極大改善，對減輕連作障礙效果顯著。玉米、大豆根系分泌物可促進馬鈴薯塊莖萌發和萌芽生長。大蒜與瓜類輪作可顯著減輕連作造成的瓜類枯萎病害；黃瓜和番茄交替種植能顯著提高黃瓜根際細菌和放線菌的數量。番茄輪作能降低黃瓜連作土壤容重和電導率，提高土壤pH，增加堿解N、有效p和有效K的含量。由此可見，合理的輪作和間作套種對改善土壤微生物群落結構作用明顯，可減少病原真菌數量，優化土壤微生物區系結構和土壤理化性狀，提高土壤中有養分含量，使土壤環境向有利于作物生長的方向發展。
（2）增施有機肥料
有機肥料富含生理活性物質，施用后能提高根際土壤和根系酶活性，提高有機質和土壤速效養分含量，促進根系生長和對養分的吸收，還可以提高連作土壤微生物活性，減輕自毒作用。增施有機肥可有效提高土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性，同時可減少設施甜瓜土壤中根結線蟲二齡幼蟲的密度和根中卵塊的數量，直接或間接提高防治根結線蟲的效果。辣椒結果期施用有機肥可顯著降低果實中硝酸鹽的含量。施用專用微生物肥后，連作番茄土壤的有機質、全N、速效P、速效K均有提升。增施有機肥不僅可改善根系生長狀況，提高土壤速效養分含量，增加根際土壤微生物含量，改善土壤微生物區系，減輕根結線蟲危害，提高作物抗性。
（3）選用抗性品種
利用生物技術進行抗性育種，滲入揭示寄生線蟲與作物間互作的分子機制，被認為是最有前景的抗線蟲策略。針對設施蔬菜的凋萎病、黃萎病、黑腐病、根結線蟲等問題，可以通過選育有針對性和抗性的蔬菜品種，用于消除其危害。
