设施园艺中产生连作障碍的原因及解决措施

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1、设施蔬菜栽培经济效益较好，生产者一般不愿意进行轮作倒茬。而且设施一旦建成，移动换茬困难，蔬菜连作障碍已成为制约设施蔬菜可持续发展的瓶颈。连作障碍（ContinuousCroppingBarrier）是指因连续种植某种（乃至同一科）作物而出现的生长发育不良，品质、产量下降等现象.连作障碍不仅发生在同一种蔬菜的连年种植，甚至还包括亲缘关系较近的同科作物连年种植，例如辣椒、茄子、番茄等茄科作物的连年种植，西瓜、黄瓜、甜瓜等瓜类作物的连年种植，白菜、菜苔、萝卜等十字花科等蔬菜的连年种植。目前，我国已成为世界上设施栽培面积最大的国家，设施蔬

2、菜生产的产量稳定、附加值较高，已成为现代农业、设施农业中集约经营的重要组成部分。然而，设施大棚连作种植系统的连作障碍表现相当普遍，严重限制了设施农业可持续发展，而且连作年限越长其连作障碍就越严重，连作障碍已成为制约设施农业可持续发展的瓶颈一、连作障碍产生的原因以前的学者对多年连作障碍进行过多方面的研究，发现造成作物连作障碍的原因主要有：.1设施蔬菜连作使土壤物理性状变差，出现次生盐溃化、土壤酸化设施蔬菜生产中化肥使用量大，雨水对土壤淋溶等作用降低，引起土壌物理结构的破坏和盐分积累。连作后土壤的pH、有机质及阳离子交换量（Ca2+,

3、Mg2+及K+）比对照显著性降低。吴凤芝［8］和朱林［9］等研究了黄瓜连作对土壤理化性状的影响；范小峰［10］等对大棚黄瓜的研究表明：随着连作年限的増加，水稳性团粒增加，土壤孔隙度提高，通透性增加；土壤耕层的可溶性盐含量和硝酸盐含量累积，土壤盐溃化成为大棚蔬菜连作的障碍之一。随着大豆连作年限的增加，耕层土壤的容重增大、非毛细管孔隙表层增大、大孔隙多，三相比不协调等［11］。设施大棚内土壤通气透水性变差，最终会导致土壤的板结［12］,不利于蔬菜的生长。2.2设施蔬菜连作使土壤有效养分分布不均匀，比例失调有研究发现土壤养分亏缺是设施蔬

4、菜产生连作障碍的重要因素，连作土壤中的有效磷和有效钾含量明显高于轮作土壤［13］。连作蔬菜土壌缺钙会引起大白菜的干烧心，番茄、甜椒的肪腐病等;缺硼会引起萝卜、莴苣褐心，芹菜茎裂病;缺钾会引起黄瓜真菌性霜霉病;缺硼会出现番茄的裂果病等［14-15］e重茬大豆的根际土中速效氮含量略高于正程区，速效钾低于正荐区，而重茬区根系和冠部全氮含量高于正茬区，全磯和全钾含量低于正茬区［16］刘方［17］等对烤烟的研究表明连作土壤的有效养分出现不同程度的积累，使土壤P、S含量显著积累、养分的比例失调，大量元素含量呈现增加的趋势。农田种植烟草1a的表

5、层土壌腐殖质含量松结态>稳结态，连作5〜23a表层腐殖质含量则为稳结态>松结态［18］。范娅娜等［19］研究表明：随着连作年限的增加土壤养分失衡，N、P、K比失调，钠、氯等盐分离子残留较多，土壤盐溃化程度高。2.3土壤致病微生物聚集设施蔬菜连作土壤有害微生物增加，土传病加重土壤微生物在能量转换、营养元素循环和有机物质分解等方面发挥重要的作用［20］。土壤微生物可作为植物病原菌直接影响植物生长，也可通过与其他微生物的间接互作对植物起到促进和抑制作用［21］。随着连作年限的增加，细菌和放线菌随呈下降趋势，但真菌却显著増加［22］。正茬

6、与连作大豆根际微生物数量都明显高于非根际土壤［23］。棉花连作使土壌真菌数量有所増加，细菌、放线菌、固氮细菌、无机磷细菌、解钾细菌数量相对减少［24］。随着花生连作年限的增加，根际土壤中的真菌数量显著增加，细菌数量明显减少，土壤及根际的放线菌明显减少［25］。烟草长期连作将改变土壤微生物的数量及多样性，不利于土壌生态系统的健康发展［26］。西瓜大棚土壌随着种植年限的增加，土壤中细菌、放线菌呈现先升后降趋势;真菌数量变化趋势则与之相反［27］。2.5设施蔬菜连作障碍的自毒作用自毒作用是指某种作物释放出的一些物质对同茬或下茬同种或同科

7、植物的生长产生抑制作用的现象。设施蔬菜连作条件下土壤微生态环境对植物生长有很大影响，尤其是植物残体与病原微生物的代谢产物对植物有致毒作用，并连同植物根系分泌的自毒物质一起影响植株代谢，最终导致作物自毒作用的发生。已有学者先后证实了豌豆、番茄、黄瓜、西瓜和甜瓜根系分泌物和残茬能弓I起作物的自毒作用［34］,Chon［35］等研究发现，香豆素对玉米、黄瓜、菜豆根系的生长具有明显的抑制作用。马云华［36］研究结果显示对择基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸均随黄瓜种植年限的増加呈明显的积累，吴宗伟［37］从重茬地黄土壤中检测出阿魏酸、香草酸、香草醛

8、和对羟基苯甲酸4种酚酸物质的积累。根结线虫等土壌害虫的危害2.4设施蔬菜连作对土壤酶活性的影响土壤酶是表征土壤物质、能量代谢旺盛程度和土壌质量水平的一个重要生物指标［28］。连作会影响土壌酶活性，但很多研究表明不同作物乃至同一作物连作后土壤酶活性的