大棚蔬菜由于種植經(jīng)濟(jì)效益高，可以反季節(jié)栽培，近年來(lái)在蔬菜種植區(qū)大量發(fā)展，對(duì)我國(guó)的蔬菜供應(yīng)及出口做出了很大貢獻(xiàn)。但是連續(xù)種植同種作物幾年后，大棚種植總會(huì)出現(xiàn)僵苗、死苗、葉片焦枯、落花落果、果實(shí)畸形等癥狀，土面則表現(xiàn)泛白似鹽霜，土壤板結(jié)堅(jiān)硬，通透性差等現(xiàn)象。而造成這些現(xiàn)象發(fā)生的根源，還在于施肥不科學(xué)、過(guò)度消耗土壤本身調(diào)節(jié)能力以及連作同種作物有害微生物及其代謝產(chǎn)物積累等有關(guān)。

一、連作障礙發(fā)生的原因：

01

土壤鹽漬化

首先，連作影響土壤養(yǎng)分的分配和平衡。在設(shè)施內(nèi)植物對(duì)所需養(yǎng)分吸收有限，而人為施肥多偏愛(ài)施氮磷鉀等大量元素，對(duì)微肥及炭肥重視不夠，造成單一元素積累過(guò)多，而需要的又連年消耗得不到補(bǔ)充，土壤內(nèi)養(yǎng)分平衡必然失調(diào)。其次，各植物根系分布有深有淺，年年連作，同種作物根系吸收范圍較為固定，造成營(yíng)養(yǎng)缺乏。如此以往，造成土壤有機(jī)質(zhì)被大量消耗，鹽分大量積累，從而使土壤板結(jié)，有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤質(zhì)地變得粘重，透氣性嚴(yán)重破壞;土壤pH和全鹽含量顯著增加。另一方面，棚室的環(huán)境相對(duì)封閉，為了追求高產(chǎn)，通常畝栽植量是通常大田栽培的2倍以上，土地利用率高，肥料用量大，加之旱作管理，長(zhǎng)期沒(méi)有雨水淋洗土壤，使得肥料不能隨水淋溶，富集在土壤耕作表層;同時(shí)棚室內(nèi)溫度高，土壤水分蒸發(fā)量大，又會(huì)使土壤深層的鹽分上升到表層，更加重了表層種植土的鹽分含量，長(zhǎng)此以往造成土壤鹽漬化加重。而鹽漬化會(huì)直接對(duì)根部環(huán)境形成反滲透壓，造成作物吸收障礙，導(dǎo)致出苗不齊，產(chǎn)量下降，品質(zhì)變差等現(xiàn)象發(fā)生。

02

作物自毒物質(zhì)的積累

某些作物可通過(guò)地上部淋溶、根系分泌和作物殘茬、落葉腐解等途徑釋放一些物質(zhì)，對(duì)同茬或下茬同種或同科作物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生抑制作用，這種現(xiàn)象叫自毒作用。多年連作，勢(shì)必引起的自毒作用越來(lái)越明顯，連作障礙就會(huì)出現(xiàn)，連作時(shí)間越長(zhǎng)，障礙越嚴(yán)重。

03

土壤有益菌減少，有害菌積累，導(dǎo)致土傳病害加重

由于連作，形成了特殊的土壤環(huán)境，使固氮菌、根瘤菌、光合菌、放線菌、硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌、菌根真菌等有益微生物的生長(zhǎng)繁殖受到抑制，而有害微生物大量滋生，土壤的微生物區(qū)系發(fā)生變化。特別是保護(hù)地蔬菜和復(fù)種指數(shù)最高，一年四季不歇地，病蟲(chóng)害源不斷積累，導(dǎo)致土傳病害發(fā)生較重，而且發(fā)現(xiàn)很多新的病源菌導(dǎo)致的病害發(fā)生，形成了近年來(lái)的“用藥不治病”的現(xiàn)象。

04

元素平衡被破壞

由于蔬菜對(duì)土壤養(yǎng)分吸收的選擇性，單一茬口易使土壤中礦質(zhì)元素的平衡狀態(tài)遭到破壞，營(yíng)養(yǎng)元素之間的拮抗作用常影響到蔬菜對(duì)某些元素的吸收，容易出現(xiàn)缺素癥狀，最終使生育受阻，產(chǎn)量和品質(zhì)下降。

二、破解大棚蔬菜種植連作障礙措施

01

輪作和間作套種是改善連作障礙的有效措施：

輪作和間作套種能顯著增加基質(zhì)中微生物總量和細(xì)菌數(shù)量，降低真菌數(shù)量，土壤微生態(tài)得到極大改善，豐富微生物多樣性，對(duì)減輕連作障礙效果顯著。有相關(guān)報(bào)道：玉米、大豆根系分泌物可促進(jìn)馬鈴薯塊莖萌發(fā)和萌芽生長(zhǎng)。大蒜與瓜類(lèi)輪作可顯著減輕連作造成的瓜類(lèi)枯萎病害;黃瓜和番茄交替種植能顯著提高黃瓜根際細(xì)菌和放線菌的數(shù)量。番茄輪作能降低黃瓜連作土壤容重和電導(dǎo)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(jiàn)，合理的輪作和間作套種對(duì)改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)作用明顯，可減少病原真菌數(shù)量，優(yōu)化土壤微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)和土壤理化性狀，提高土壤中有效養(yǎng)分含量，使土壤環(huán)境向有利于作物生長(zhǎng)的方向發(fā)展。

02

大棚土壤滅菌消毒

土壤消毒可減輕設(shè)施土壤連作障礙，夏季高溫天氣通過(guò)高溫消毒，在灌水后高溫悶棚，溫度可達(dá)50℃以上殺蟲(chóng)滅菌，也可采用日光消毒的方式于夏季休茬期撤掉棚膜，深翻土壤，利用紫外線消毒;在冬季撤膜后采用低溫消毒，深翻土壤，利用冬季的低溫凍死病蟲(chóng)及蟲(chóng)卵;在密閉條件下也可采用利用硫磺粉熏蒸殺菌(酸性土壤慎用);通過(guò)清除初染病株和攜帶病菌的殘茬，防止病害蔓延和植株殘?bào)w分解產(chǎn)生的化感物質(zhì)進(jìn)入土壤，并配合增施氰胺類(lèi)肥料(石灰氮，藥肥合一的代表)也能有效防治地下害蟲(chóng)和土傳病害。土壤生物消毒的方法在克服連作障礙上具有較大的應(yīng)用潛力(利用拮抗菌進(jìn)行定向防治，常用的有木霉、綠霉等)。

03

增施有機(jī)炭物質(zhì)是破除連作障礙的關(guān)鍵

秸稈、畜禽糞便等有機(jī)原料經(jīng)發(fā)酵腐熟后富含生理活性物質(zhì)，施用后能提高根際土壤和根系酶活性，提高有機(jī)質(zhì)和土壤速效養(yǎng)分含量，促進(jìn)根系生長(zhǎng)和對(duì)養(yǎng)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(jī)肥可有效提高土壤微生物生物量碳、氮和土壤酶活性，同時(shí)相關(guān)報(bào)道表明，增施有機(jī)肥可減少設(shè)施作物土壤中根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的密度和根中卵塊的數(shù)量，直接或間接提高防治根結(jié)線蟲(chóng)的效果。施用專(zhuān)用微生物有機(jī)肥后，連作番茄土壤的有機(jī)質(zhì)、全N、速效P、速效K均有提升。增施有機(jī)肥不僅可改善根系生長(zhǎng)狀況，逐步提高土壤速效養(yǎng)分含量，增加根際土壤微生物含量，改善土壤微生物區(qū)系，減輕根結(jié)線蟲(chóng)危害，提高作物抗性。

需要提出的是，目前土壤改良增加有機(jī)碳含量措施，普遍采用畜禽糞便有機(jī)肥，而應(yīng)用于溫室大棚改土，選用秸稈類(lèi)等木質(zhì)素含量豐富的原料安全性更高，因畜禽糞便類(lèi)有機(jī)肥部分含鹽量較高，大量使用會(huì)增加土壤鹽分含量，不利于土壤微生物活躍及作物生長(zhǎng)，同時(shí)其代謝分解速度較快，對(duì)于長(zhǎng)期穩(wěn)定改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)支持不足，而選用秸稈類(lèi)及腐植性有機(jī)原料不僅能長(zhǎng)效改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，而且顯著改善土壤通氣性，抑制有害微生物形成，而單純采用秸稈類(lèi)及腐植性有機(jī)原料組成的產(chǎn)品難以達(dá)到有機(jī)肥對(duì)總養(yǎng)分的要求，從而土壤改良基質(zhì)等產(chǎn)品逐漸代替有機(jī)肥用于耕作層的改良成為不二選擇，土壤改良基質(zhì)追求的目的不是提供速效型養(yǎng)分，而是逐步改善調(diào)整土壤緩沖性及自愈能力，同時(shí)為土壤微生物提供優(yōu)良的繁殖場(chǎng)所，并降低自毒物質(zhì)及有害微生物的危害，進(jìn)而達(dá)到明顯改善連作障礙的效果，另一份方面土壤改良基質(zhì)較高的有機(jī)碳含量，通過(guò)微生物分解能顯著增加棚室內(nèi)二氧化碳濃度，對(duì)于提高作物光合作用，增產(chǎn)效果明顯。

04

嫁接栽培

嫁接栽培對(duì)防治茄果類(lèi)和瓜類(lèi)黃萎病、枯萎病、青枯病、根腐病、根結(jié)線蟲(chóng)等土傳病害效果良好，相關(guān)報(bào)道表明：26℃條件下“線蟲(chóng)絕”系列番茄砧木對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)和根腐病有較好抗性，其抗青枯病砧木嫁接苗比自根苗增產(chǎn)明顯。嫁接苗可促進(jìn)連作黃瓜根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收，降低黃瓜根際土壤電導(dǎo)率，減輕次生鹽漬化危害，顯著提高茄子和黃瓜根際土壤微生物數(shù)量及活性，改變內(nèi)源激素相對(duì)含量，從而增強(qiáng)蔬菜的抗性。嫁接栽培技術(shù)的關(guān)鍵在于砧木的選擇。通過(guò)生理生化指標(biāo)與田間自然鑒定相結(jié)合，加速高抗砧木的篩選是蔬菜砧木品種開(kāi)發(fā)研究的必然趨勢(shì)。

05

添加土壤吸附劑(以活性炭為代表)

吸附劑有巨大的比表面積，可吸附土壤中某些化感物質(zhì)和體量較小的微生物，適當(dāng)緩解連作障礙。常用的吸附劑有活性炭、煤粉、凹凸棒、沸石等。同時(shí)豐富的微孔環(huán)境，為好氧細(xì)菌提供了繁殖場(chǎng)所，適宜作物生長(zhǎng)的細(xì)菌數(shù)量增加，真菌數(shù)量減少，促進(jìn)了過(guò)氧化氫酶的活性，抑制了土壤脲酶的活性，提高了幼苗的生物量、光合作用指標(biāo)。同時(shí)向設(shè)施土壤中施加生物炭、凹凸棒、活性炭等可提高酸性土壤pH，改善土壤水熱條件，提升土壤肥力和作物產(chǎn)量，高量的活性炭對(duì)降低土壤容重，提高孔隙度作用明顯。

06

合理灌水和施用化肥

合理的水肥措施是緩解連作障礙的重要手段。設(shè)施土壤無(wú)法獲得充分的雨水淋溶，及時(shí)灌水能夠?qū)Ⅺ}分從土表引入土壤深層，減輕耕層鹽漬化程度。但灌水并非解決次生鹽漬化的根本手段。過(guò)量施用化肥是設(shè)施土壤連作障礙的重要誘因，應(yīng)打破傳統(tǒng)施肥觀念，控制化肥用量，精準(zhǔn)施肥，平衡施肥，配方施肥，并采用水肥一體化高效栽培技術(shù)，肥一體化技術(shù)能夠極大提高有限水、肥資源的利用率，對(duì)連作障礙緩解效果明顯。