大葉芥菜作為植物熏蒸材料與主栽作物番茄間作模式探索

梁溪原，梁增文，李金玲，董 甜，吳金鋒，楊朝霞

（山東永盛農業發展有限公司，山東 壽光 262700）

番茄是我國設施蔬菜栽培的主要作物之一， 但是隨著種植年限的延長，加之化學制品（如化肥、農藥、生長調節劑等）的大量投入，致使設施土壤發生明顯變化，團粒結構破壞，養分非均衡化，病原微生物積累，土壤功能受到損害，生產能力退化，嚴重影響番茄栽培的產量、品質和效益；因此，尋找高效并對環境影響小的設施土壤修復方法成為當務之急。根結線蟲是北方保護地蔬菜上的主要線蟲種類，發生范圍廣、危害寄主多，隨著農業種植結構的調整，保護地蔬菜栽培面積逐年擴大，為根結線蟲的發生、發展提供了適宜的環境，使土壤中的根結線蟲數量逐年增加、危害逐年加重[1]。生物熏蒸是將含有次生代謝物質硫代葡萄糖苷的十字花科植物通過機械破碎混入土壤，植株體內的硫代葡萄糖苷在芥子酶水解作用下降解為異硫氰酸酯，可抑制或殺死土壤中病菌，抑制土傳病害[2]，同時可以改良土壤結構。本試驗在不影響番茄正常生長的前提下，創新生物熏蒸植物與主栽作物間作模式，以便獲得足夠量的生物熏蒸材料，實現生物熏蒸修復土壤連作障礙最佳技術效果，這對于減少化學農藥的使用，降低蔬菜農殘含量，改良土壤結構，提高果實產量與改善品質具有十分重要的意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試大葉芥菜品種為水東芥菜，由廣州乾農農業科技發展有限公司培育。

番茄品種為奧瑞特，由山東永盛農業發展有限公司自主培育。

1.2 試驗方法

于2018年在山東永盛農業發展有限公司日光溫室內進行番茄栽培，供試日光溫室的可栽培面積為1 333.3 m2（2畝），均分為4份，并依次標記為試驗田1、試驗田2、試驗田3和試驗田4，按照不同的間作模式（表1）種植番茄與大葉芥菜。

種植方式：在日光溫室內做較高的栽培畦，高22.5 cm、寬90 cm，相鄰2畦間距140 cm；2018年1月2日在栽培畦中間定植1行番茄（第1茬），株距22.5 cm；在栽培畦正上方離地面1.8 m設置可移動的第1吊架鋼絲和第2吊架鋼絲，其最大間距與栽培畦的寬度相同；番茄定植后30 d吊蔓；番茄果實采摘前50～60 d移動鋼絲架距離（不同間作模式距離不同，表1），通過調整鋼絲架距離以達到調整番茄與大葉芥菜間的距離，之后在番茄植株兩側的栽培畦面播種大葉芥菜，播種種距5～8 cm，出苗后加強肥水管理；番茄最后一批果實采摘后（7月中旬），拉秧并移出溫室，同時，調整日光溫室內溫度（不同間作模式溫度不同，表1），并停止對大葉芥菜澆水，控水10～12 d；控水結束后，利用旋耕機將大葉芥菜打碎并翻入土壤；灌水后覆蓋地膜保溫保濕，土壤高溫發酵15～20 d，進行土壤生物熏蒸；發酵結束后，日光溫室大放風，土壤旋耕，準備定植第2茬番茄；2018年10月5日定植第2茬番茄，進行越冬茬番茄生產。

1.3 測定指標及方法

大葉芥菜出苗后40 d，每個間作模式隨機取樣進行大葉芥菜測產；實施生物熏蒸土壤前1 d，每個間作模式隨機取樣檢測大葉芥菜植株內硫代葡萄糖苷含量，采用硫酸根離子沉淀法[3]。拉秧前每個間作模式隨機取20株番茄連根挖出，用清水洗凈后分別對根部的根結進行分級，計算根結指數，根結指數=單株根結數/單株根鮮質量。

表1 番茄與大葉芥菜不同間作模式

2 結果與分析

2.1 大葉芥菜產量及硫代葡萄糖苷含量分析

由表2可知，間作模式1和2的大葉芥菜的每667 m2產量較高，分別為450、440 kg，且與其他間作模式呈顯著性差異；間作模式4的大葉芥菜產量最低，僅為270 kg。不同間作模式硫代葡萄糖苷含量由高到低分別為：間作模式1＞間作模式3＞間作模式2＞間作模式4，其中，間作模式1的大葉芥菜中硫代葡萄糖苷含量為67.5 μmol/g，與其他間作模式呈顯著性差異。

2.2 番茄根結指數及產量分析

由表3可知，間作模式1—4中第1茬番茄的根結指數分別為24.8、25.1、23.5和22.7，無顯著性差異；第2茬番茄根結指數中間作模式1沒有根結，與其他間作模式呈顯著性差異；間作模式4的根結較嚴重，根結指數顯著大于其他處理，間作模式2與3之間無顯著性差異。第2茬番茄每667 m2產量從高到低分別為間作模式1＞間作模式2＞間作模式3＞間作模式4，其中間作模式1產量為12 216.5 kg，與其他間作模式呈顯著性差異，較間作模式2、間作模式3、間作模式4分別提高了4.3%、5.0%、43.4%。

3 結論與討論

目前，土壤的修復技術主要有物理修復技術、化學修復技術、植物修復技術、動物修復技術、微生物修復技術等，但由于設施蔬菜土壤生態系統惡化的潛在性、復雜性，僅運用一種技術很難取得明顯的效果[4]。

生物熏蒸是利用來自含有豐富硫代葡萄糖苷的十字花科或菊科的植物通過機械損傷而釋放的有毒物質來殺死土壤害蟲和病菌的[5]。硫代葡萄糖苷存在于植物液泡中，本身化學性質穩定、無生物活性，只有因害蟲侵襲、收獲等受到機械損傷而使植物組織遭到損害時，才能與黑芥子酶接觸，發生反應[6]，形成各種各樣的分解產物，包括惡唑烷硫酮、腈、硫氰酸酯和不同結構的異硫氰酸酯等水解產物，特別是異硫氰酸甲酯，對抑制有害生物有非常好的生物活性，從而可以達到消毒土壤，控制土傳病害發生和傳播的目的。

生物熏蒸能夠通過自身分解的次生代謝產物殺死病原菌，生物熏蒸材料也可以像其他綠肥一樣，在土壤中腐爛降解后改善土壤理化性質，促進植物的生長和發育，并且對環境無污染，對作物無藥害[7]；但是，目前如何將主栽作物與生物熏蒸材料進行合理的間作還有待進一步探索。

表2 不同間作模式下大葉芥菜產量及硫代葡萄糖苷含量

生物熏蒸對土傳病害的抑制效果與生物熏蒸材料內硫代葡萄糖苷含量有直接關系。試驗結果證明，相同栽培面積下，不同的間作模式，生物熏蒸材料的產量及其體內的硫代葡萄糖苷含量存在明顯差異，縮小番茄吊蔓間的鋼絲距離及第1茬番茄拉秧后提高棚內溫度，均可以提高大葉芥菜的產量和大葉芥菜中硫代葡萄糖苷含量，相應的第2茬番茄的根結線蟲危害也進一步得到抑制，同時番茄產量提高。可見，生物熏蒸在抑制土傳病害的同時可以促進植物生長，提高作物產量。間作模式1（既提高棚內溫度又縮小吊蔓鋼絲距離）創造了番茄與大葉芥菜互作共生的良好環境，在能夠得到足量的富含硫代葡萄糖苷生物熏蒸材料的同時，促進番茄生長發育，提高番茄產量，是值得推廣的番茄與生物熏蒸材料的間作模式。