設施蔬菜連作障礙防治技術

楊文杰 汪李平 程菲 別之龍 黃遠

別之龍，博士，華中農業大學園藝林學學院教授，博士生導師，國家蔬菜改良中心華中分中心主任，國家西甜瓜產業技術體系設施栽培崗位科學家，主要從事設施蔬菜生長發育調控研究，先后主持國家自然科學基金、中以國際科技合作項目等縱向科研項目30余項，在國內外發表論文200余篇，其中SCI論文40余篇，以第1完成人獲得省部級獎勵3項，先后榮獲“中國農業工程學會青年科技獎”、“湖北省自然科學基金青年杰出人才”、“武漢市學科帶頭人”、“武漢市黃鶴英才（農業）”等稱號，2014年被評為第六屆全國優秀科技工作者，享受國務院政府特殊津貼專家。現為國際園藝學會會員，中國農業工程學會理事，中國園藝學會設施分會常務理事，中國農業工程學會設施園藝工程專業委員會委員。《長江蔬菜》副主編，《Scientia Horticulturae》咨詢編委，《中國蔬菜》、《中國瓜菜》編委。

隨著設施蔬菜產業的迅速發展，連作障礙具有發生日益嚴重的趨勢。土壤連作障礙的形成原因包括有害微生物積累、次生鹽漬化和酸化、養分失衡、自毒物質積累等；連作障礙蔬菜表現為生長發育不良，產量、品質下降。極端情況下，蔬菜死苗，不發苗或發苗不旺，根系活力降低、褐變、側根減少，病蟲害增加。針對設施蔬菜產業中的技術需求，本文總結了設施蔬菜連作障礙防控的主要技術措施，以供參考。

1 嫁接育苗

嫁接換根是提高蔬菜對土傳病害和非生物逆境抗性的有效手段[1]。砧木應具備與接穗親和力高、抗病抗逆性強的特性。黃瓜嫁接可選用的砧木品種有：合生三號、黃誠根、金媽媽519、砧大力 1966、砧省薪 431、京欣砧6號等；采用砧木嫁接顯著提高了黃瓜的耐鹽性、果實產量和品質[2]。西瓜抗枯萎病嫁接砧木品種可選用：京欣砧1號、京欣砧3號、青研砧木一號等。番茄抗根結線蟲病嫁接可選用砧木品種：線蟲絕1號、2號、3號、4號，坂砧2號，托魯巴姆，JZM-1，曼陀羅等。番茄抗青枯病嫁接可選用砧木品種：耐熱49、LS-89、抗青一號等。茄子抗黃萎病嫁接可選用砧木品種：托魯巴姆、托托斯加。辣椒抗根腐病嫁接可選用砧木品種：布野丁、威壯貝爾、砧木1號、砧木2號等[3]。

2 輪作

選擇親緣關系較遠、生長習性差別較大的作物進行輪作，如茄果類—瓜類—豆類、玉米—蔬菜、茄果類—大蒜輪作等。注意一定是科間的輪作，否則得不到應有的效果。另外還需足夠的輪作年限，一般西瓜的栽培間隔時間是1～2 a；黃瓜、辣椒栽培的間隔時間是 2～3 a；番茄、茄子、甜瓜栽培的間隔時間是3～4 a。

番茄（左）與羊肚菌（右）輪作

水旱輪作，即利用水稻、茭白、蕹菜、水芹、豆瓣菜等水生作物與旱生蔬菜進行輪作。如何圣米等[4]報道了浙南地區越冬大棚番茄—水稻水旱輪作模式，越冬番茄于9月上旬播種，9月下旬10月上旬定植，采用大棚+中棚保溫方式，翌年2月上中旬至5月中下旬為番茄采收期；水稻于5月中下旬播種，6月中旬移栽，9月下旬收獲；該模式年產水稻500 kg/667 m2，667 m2總產值 2萬元以上。繆學田等[5]報道了江蘇響水縣大棚淺水藕—甜瓜—萵苣輪作栽培模式，淺水藕為鄂蓮新1號等早熟品種，2月中旬種植，采用大棚加地膜覆蓋，6月中下旬采收上市，至7月下旬采收結束；甜瓜選耐高溫品種，7月中旬育苗，8月中旬定植，11月初采收；萵苣選耐寒的青皮香、二白皮等品種，9月下旬播種育苗，11月中旬定植，翌年2～3月收獲，采用大棚加小拱棚覆蓋。還可以采用蝦蟹與蔬菜輪作[6]。

菜菇輪作，即在冬閑的設施內加蓋草簾等種植大球蓋菇、羊肚菌等食用菌，或在夏閑的設施內加蓋草簾或遮陽網種植草菇、平菇等食用菌，實現菜菇輪作。菌菇類生產后剩余的菇渣是優質的有機肥料，將腐熟的菇渣翻施入土壤，可改良土壤、緩解連作障礙。如在夏季閑置的鋼架大棚適當加蓋草簾和遮陽網等設施遮蔭降溫，利用金針菇下腳料等菌渣，種2～3茬草菇。具體作法為：在冬春茬3～5月為供應期的大棚內，6～9月可安排草菇生產。使用廢棉（棉紡廠紡紗剩下的棉花）、棉籽殼、玉米芯、玉米秸稈、稻麥草等作為培養料，可直接用翻耕機深翻入土，用于棚內土壤改良[7]。

番茄（左）與蓮藕（右）水旱輪作

3 間作套種

利用一些蔬菜的根系分泌物具備殺滅某些有害病原菌的特性，進行間作套作，可減少病害的發生，緩解連作障礙。已報道具有良好效果的植物有甜（糯）玉米、香蔥、大蒜、芹菜、芥菜、茼蒿等。與主栽蔬菜間套作，即在栽培時隔行種植，可以顯著降低病蟲害的發病率和病情指數，顯著提高蔬菜產量[8，9]。

設施瓜類的伴生栽培，黃瓜定植10 d左右在植株5 cm處點播20～30粒小麥種子，當小麥生長到30 cm左右時留5 cm茬割掉，以不影響主作作物生長為準，任其伴生黃瓜生長。設施番茄、茄子的伴生栽培，番茄、茄子定植后在植株5 cm處栽植香蔥20～30株，分蘗洋蔥和香蔥可根據市場需要采收上市[10]。

小麥（左）和燕麥（右）冬季填閑

4 填閑栽培

在設施空閑期間，如武漢的7～8月、12月至翌年1月，種植一些生長周期短的蔬菜作物，以防治設施內土壤退化和促進作物生長。填閑作物有以下特點：一是根系深、生長迅速、生物量大；二是能有效地改善土壤的理化性質和生物結構，對下茬作物無不良影響。在長江流域，為適應當地的氣候特點和作物的生物學特性，作為夏季填閑作物可選擇耐熱的莧菜、甜玉米或糯玉米；冬季填閑作物可選擇茼蒿、小麥、大麥、香蔥、芹菜等。

肖萬里等[11]報道，在山東壽光6月中旬蔬菜罷園后，揭去大棚膜，沿著上茬作物的畦面點播玉米，株行距為60 cm×30 cm，生長期不施肥，水分管理采用常規管理方式，9月上中旬收獲玉米上市銷售，剩余的玉米秸稈粉碎后還田，增加土壤有機質含量。長江流域根據氣候和種植季節，可利用甜（糯）玉米進行夏季填閑栽培；提前30 d進行育苗，待上一茬蔬菜拉秧后，及時清理田園，整地種植。采用雙行種植，行間距35 cm、株距30 cm，填閑期間不施任何肥料，移栽后澆足緩苗水，生長期間根據土壤水分狀況灌溉，采收后秸稈和殘茬用還田機械粉碎直接耕翻還田。茼蒿、小麥、大麥可用撒播方式，下一茬蔬菜種植前半個月將小麥、大麥、茼蒿青苗翻壓[11]。

5 高溫悶棚

利用設施夏季高溫和陽光充足等有利條件進行太陽能消毒，可以殺死土壤病原菌、減輕下茬作物病蟲害，并改善土壤微生態環境。在常規高溫悶棚的基礎上，增施石灰氮、沼液、碳酸氫銨+生石灰等肥料，可提高高溫悶棚的效果。

有機肥+石灰氮高溫悶棚操作流程：前茬作物拉秧后，清除田間遺留物和雜草，大棚密封，將有機肥（7 500 kg/hm2）和石灰氮（750 kg/hm2）均勻撒施于棚內，深翻土壤 30～40 cm，作高30 cm、寬60～70 cm的高畦，用塑料薄膜密封大棚，從薄膜下向畦內灌水，使土壤濕透并有積水。關閉大棚棚膜，四周用重物壓實，防止透氣導致熱量損失，持續悶棚 20～30 d[12]。

西瓜嫁接

沼液高溫悶棚操作流程：按每1 250 kg/667 m2的量施用有機肥，將有機肥深翻入土后開溝。根據土壤濕度及肥力情況，沿溝注入沼液，667 m2用量5～10 m3（沼液用量少會導致悶棚效果差，而沼液過量會造成燒苗現象）；用塑料薄膜密封整個大棚，關閉大棚棚膜，保持密閉狀態25 d左右；悶棚結束后，揭膜晾棚，待土壤含水量降至20%左右即可翻耕土壤后種植下茬作物[13]。

高溫悶棚會殺死各種微生物，大大降低土壤微生物種群數量，因此為了維持棚室內土壤微生物平衡，可以在高溫悶棚后施用微生物肥料，包括細菌肥料、真菌類肥料、生物菌肥等[9]。

6 揭膜洗鹽

常年覆蓋的設施中，土壤終年不接受降雨，沒有自然淋溶過程，會加重次生鹽漬化的形成。利用雨水淋溶洗鹽，即在冬季或夏季休閑期間，揭下棚膜，接受雨水的沖洗。鹽分含量高的設施土壤最好1 a洗鹽1次；鹽堿含量較低的土壤以及施用低鹽分含量有機肥的設施土壤，也應該2～3 a洗鹽1次。

7 采用土壤改良劑

土壤改良產品種類繁多，如增肥劑、消毒劑、降酸堿劑、土壤改良調節劑等統稱為土壤改良劑[14]。可用于防治土壤連作障礙的土壤改良劑有動物的糞肥、堆肥和綠肥、餅肥、生物炭及礦物質肥料，以及動物廢棄物、植物殘體、加工廢料等[15]。

施用石灰等堿性物質可有效地改良酸性土壤。常用的堿性物質有石灰石粉、生石灰、熟石灰，碳酸石灰，粉煤灰、堿渣、磷石膏等。使用時，將土壤改良劑均勻撒施于棚室，然后結合耕翻將這些土壤改良劑與土壤混勻[9，15]，起到調酸補鈣的作用。生石灰的用量為 80～100 kg/667 m2。

8 優化施肥結構

銨態氮肥的過量施用是土壤加速酸化的主要原因，生產中可使用硝態氮肥替代銨態氮肥用于減輕設施農業生產中土壤酸化問題。此外，減少尿素、硫酸鉀和普鈣等酸性和生理酸性肥料的施用量，增加草木灰、鈣鎂磷肥、硫酸鉀鎂肥、硅鈣鉀鎂肥、硼泥制取的有機無機生態肥等堿性和生理堿性肥料用量。此外，在施用酸性和生理酸性肥料后應注意增施有機肥料，以減少酸化的影響。

9 設施蔬菜連作障礙的綜合防治

前面介紹了8種克服設施蔬菜土壤連作障礙的技術，但是每種技術都有各自的優缺點。因此，在實際應用中應充分考慮設施的類型、蔬菜的種類、當地的氣候條件以及成本，選用適宜的防治技術，而且每一項措施應做到位，才能達到克服連作障礙的目的。更提倡多種技術有機結合，實現對設施蔬菜連作障礙的有效防控。