設(shè)施番茄土壤連作障礙治理調(diào)控技術(shù)

龔建軍，蔡 海

（武威職業(yè)學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)系，甘肅 武威 733000）

隨著國家設(shè)施蔬菜逐漸趨向規(guī)?；I(yè)化，設(shè)施栽培品種也逐漸轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)效益較高的茄果類蔬菜。蔬菜種類的單一化連年種植，使得當(dāng)前植物根際生態(tài)逐漸惡劣，同時根系活力也逐漸下降，蔬菜的生長狀況不佳。相關(guān)研究表明，茄果類蔬菜連作過程中所發(fā)生的障礙主要是土壤次生鹽漬化問題嚴(yán)峻，養(yǎng)分逐漸失調(diào)導(dǎo)致土壤微生物區(qū)系失衡；其次化肥施用量及種類也會對土壤微生物數(shù)量產(chǎn)生影響。面對此類問題，只有提升土壤微生物多樣性，研究減輕番茄土壤連作障礙與均衡養(yǎng)分上的營養(yǎng)供給，同時利用生態(tài)修復(fù)的方式來克服在設(shè)施栽培過程中的連作障礙，才能保證蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 設(shè)施番茄土壤連作障礙治理調(diào)控技術(shù)的價值

1.1 目的

將設(shè)施番茄生產(chǎn)中長期存在的連作障礙現(xiàn)象作為研究對象，了解相關(guān)的治理調(diào)控技術(shù)，以求使土壤達(dá)到平衡狀態(tài)，從而提升系統(tǒng)的生產(chǎn)力與穩(wěn)定性，保證番茄產(chǎn)量與質(zhì)量的提升，進(jìn)一步改善農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境及維持正常產(chǎn)量供給，有效推動當(dāng)前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程的可持續(xù)發(fā)展，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的增收與穩(wěn)定農(nóng)村經(jīng)濟(jì)提供保障。

1.2 意義

設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要代表，也是當(dāng)前農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要選擇，縱觀1997年到2008年的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量變化趨勢，可以體現(xiàn)治理調(diào)控技術(shù)的意義。但是目前始終存在的問題是設(shè)施蔬菜逐漸趨向規(guī)?；c專業(yè)化，過分追求利益的現(xiàn)象也日漸明顯，這就加劇了設(shè)施番茄土壤連作障礙的危害，同時也嚴(yán)重制約了設(shè)施蔬菜綜合可持續(xù)發(fā)展的趨勢。目前，國家及政府相關(guān)部門對設(shè)施番茄連作障礙的問題足夠重視，但是治理的效果并不理想，這個問題主要體現(xiàn)在研究的局限性較大上。以往研究的過程只是涉及到連作障礙的單一化，沒有究其同類作物的連作障礙協(xié)同因子，同時還包括技術(shù)的集成度不高，沒有形成專業(yè)的技術(shù)體系等。傳統(tǒng)的研究過程過于重視化學(xué)手段的應(yīng)用，缺乏無公害、純綠色的研究機制，由此導(dǎo)致化學(xué)農(nóng)藥的頻繁使用，激發(fā)了有害生物的生長。為保證設(shè)施番茄土壤連作障礙及時有效地得到解決，合理科學(xué)的調(diào)控技術(shù)急需研究并推廣應(yīng)用。

2 設(shè)施番茄土壤連作障礙出現(xiàn)的原因

導(dǎo)致土壤連作障礙出現(xiàn)的原因十分復(fù)雜，主要是作物與土壤兩個系統(tǒng)內(nèi)通過諸多因素綜合作用的結(jié)果。

2.1 土壤理化性質(zhì)惡劣

2.1.1 營養(yǎng)成分不足

設(shè)施番茄的復(fù)種指數(shù)相對較高，因此需要的施肥量較大。據(jù)研究，大棚內(nèi)的土壤有機質(zhì)和全氮含量要比露地菜田的土壤高出1～3倍，其中含有的堿解氮是露天菜地的2～3倍，速效磷則呈現(xiàn)出5～10倍的懸殊，有效鉀含量則有明顯下降的趨勢[1]。當(dāng)前茄果類的蔬菜對于鉀肥的需求極大，長期重視氮磷肥的供給，輕視鉀肥的施用，造成了這類蔬菜難以適應(yīng)逆境生長，病蟲害問題也是時常發(fā)生。

2.1.2 土壤次生鹽漬化問題

設(shè)施番茄土壤次生鹽漬化問題是指其在成長過程中，化肥使用不合理，栽培技術(shù)落實不到位，加之地下水上升，影響了土壤含鹽量的增加，其中硝酸鹽的含量上升十分明顯，使得番茄的生長發(fā)育受到限制，出現(xiàn)了產(chǎn)量降低與品質(zhì)下降的問題。據(jù)研究，大棚中土壤的含鹽量要比露地土壤的含鹽量高出2.1～13.4倍，同時隨著大棚應(yīng)用期的延長而出現(xiàn)含鹽量增長的趨勢，其中積累最多的鹽類就是硝酸鹽，占陰離子總量的70%左右。導(dǎo)致土壤次生鹽漬化問題出現(xiàn)的原因是盲目施肥，同時也存在過量施肥的問題，其中主要的肥料是氮肥。菜農(nóng)在蔬菜種植過程中，盲目追求高效益，常年使用尿素、磷酸二銨等，使得土壤中的硝態(tài)氮出現(xiàn)了嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象，引發(fā)了土壤次生鹽漬化的問題。同時缺水也是引發(fā)這類問題出現(xiàn)的根本原因，在大棚內(nèi)常年進(jìn)行季節(jié)性覆蓋，改變了原本的水分平衡。棚內(nèi)土壤得不到雨水的淋洗，在設(shè)施中特殊的水分運動形式下，鹽分在土壤表層逐漸凝聚，又加上大棚內(nèi)的土壤溫度明顯高于露地土壤，加劇了土壤的風(fēng)化作用，土壤中的礦物分解與人為施入的肥料相互作用，導(dǎo)致土壤中的鹽分濃度明顯提高，土壤次生鹽漬化現(xiàn)象頻繁發(fā)生。當(dāng)土壤中的鹽分不斷累積之后，土壤的溶液濃度逐漸增加，使得滲透趨勢增大，設(shè)施番茄的種子發(fā)芽與根系的吸水吸肥無法正常進(jìn)行，營養(yǎng)元素間的相關(guān)拮抗作用時常影響到作物對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，因此出現(xiàn)了嚴(yán)重的缺素癥狀，影響了作物的生長發(fā)育，產(chǎn)量和品質(zhì)呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢。

2.1.3 土壤酸化板結(jié)問題

相關(guān)研究證明，適合番茄生長的土壤pH為5.5～6.5，但是當(dāng)前的情況是存在50%以上的大棚土壤pH低于5.5，如果pH較低會對作物生長不利，抑制其生長發(fā)育，導(dǎo)致病蟲害問題加劇。引發(fā)設(shè)施番茄土壤酸化問題出現(xiàn)的原因是使用了化學(xué)酸性與生理酸性的肥料，加劇了pH的降低；同時由于大量施用氮肥造成了土壤的緩沖能力與離子的平衡能力受到破壞，影響了pH的均衡。

2.2 病原微生物的影響

當(dāng)連續(xù)對作物進(jìn)行栽培時，土壤中含有的微生物的拮抗作用就會被削弱，細(xì)菌及放線菌均會出現(xiàn)數(shù)量減少的情況，真菌數(shù)量明顯增加。土壤微生物通過細(xì)菌型向真菌型進(jìn)行適當(dāng)過渡，這一過程增強了病原體的活動能力，使土壤中的有害微生物也逐漸增多，從而加重了土傳病蟲害。有害微生物的大量繁殖也嚴(yán)重影響了作物對土壤養(yǎng)分的充分利用，使得根系腐爛、整株枯死的現(xiàn)象時有發(fā)生[2]。連作過程中，作物的根系分泌物與植株殘茬所適應(yīng)的溫度與濕度環(huán)境為病原菌提供了繁殖的條件，使得病原菌的數(shù)量逐漸增加，與此同時也因為設(shè)施栽培技術(shù)運用不當(dāng)引發(fā)了眾多病蟲害。大量施用農(nóng)藥對農(nóng)作物的生長環(huán)境造成破壞，使土壤中的微生物（尤其是固氮菌、根瘤菌等有益微生物）受到不良影響。此外，如果在設(shè)施番茄栽培中過量施用化肥，將會導(dǎo)致土壤中的病原拮抗菌的數(shù)量隨之減少，從而加速了病原菌的繁殖，由此催生了土傳病蟲害。病原菌寄生在植株的根系上，吸收根系的分泌物作為主要的養(yǎng)分，在這個過程中就加速了繁殖的速度。很多病原菌在缺乏寄生條件時會在寄主殘體或者土壤中形成持久的生存器官，寄生的過程如果出現(xiàn)了發(fā)芽會對寄主造成危害。不同的病原菌在土壤中生存的時間存在差異，大多為3～6年。

2.3 設(shè)施作物本身具有的自毒作用

有些蔬菜例如番茄會通過地上部淋溶、根系分泌物與植株殘茬腐解等多種途徑來釋放一些物質(zhì)對同茬或下茬的植物生長過程產(chǎn)生抑制作用，這種現(xiàn)象就是自毒作用。自毒作用屬于一種發(fā)生在種子內(nèi)部的抑制過程，在連作條件下，植物殘體和病原微生物的代謝產(chǎn)物能夠?qū)χ参锂a(chǎn)生一種毒性作用，同時連同植物根系分泌的有毒物質(zhì)一起影響植株的代謝過程，從而發(fā)生了自毒現(xiàn)象。在研究植物的自毒作用時，根系殘留物成為了重點研究對象，其中的分泌物、滲出物、脫落物等都能對根系產(chǎn)生極大影響，其中的有機酸屬于良好的金屬螯合物，在吸收根際難溶性的養(yǎng)分方面有著極其重要的影響。

3 設(shè)施番茄土壤連作障礙治理調(diào)控技術(shù)的研究

3.1 輪作方式

在解決相應(yīng)的番茄土壤連作障礙問題的過程中，采用輪作方式是目前最為普遍的解決方法，這種方式的效果極為顯著。輪作能夠有效地解決自毒問題、土傳及非土傳病蟲害問題等。番茄在連作前期（3～4年時間內(nèi)），通過茄果類蔬菜內(nèi)部的輪作（如番茄一菜椒一茄子），配合減量或不使用任何藥物，其產(chǎn)量和品質(zhì)都不會受到較大影響[3]。對番茄進(jìn)行連作，應(yīng)該注重及時更換品種，這樣有助于減緩連作障礙的發(fā)生。

3.2 間作套種

這種方式不僅能夠提升土地的使用效率，而且有助于提高單位面積的產(chǎn)出，同時對解決部分連作障礙問題起到巨大幫助。間作和套作對番茄連作土壤根際微生物生態(tài)系統(tǒng)有一定的修復(fù)效應(yīng)，在番茄生長前期能促進(jìn)番茄根際細(xì)菌、放線菌的生長，抑制真菌生長。例如在番茄生產(chǎn)過程中，茄果類和其他類蔬菜作物間作，其中蔥蒜類蔬菜根系產(chǎn)生的分泌物，可以將作物中的有害病菌及時消滅，減少了相關(guān)病害的發(fā)生頻率。據(jù)研究，陜西省關(guān)中地區(qū)的冬小麥與辣椒可以實行間作套種，能夠有效減少辣椒病害的發(fā)生頻率，提升辣椒整體產(chǎn)量，畸形果的產(chǎn)出量也隨之降低[4]。辣椒和玉米進(jìn)行間作套種能夠有效地降低辣椒發(fā)病率，其中的原理雖然需要進(jìn)一步探索，但是效果不可低估。

3.3 生物防治技術(shù)

把培養(yǎng)之后的拮抗微生物通過特有的方式施入土壤中，同時加入相應(yīng)的有機物來保證拮抗微生物的活性，由此降低土壤中的病原菌密度，抑制相關(guān)病原菌的活動，最終達(dá)到降低病害發(fā)生的目的。連續(xù)種植過程中，在某些作物根際可以獲取拮抗菌，然后通過單一種植的方式來形成有益于拮抗菌生長的環(huán)境，以此在這個過程中實現(xiàn)大量繁殖，來抑制病原菌的增長。在土壤中，也會存在著對病原菌產(chǎn)生拮抗作用的微生物，這些微生物中也有一些自身帶有分解自毒物質(zhì)的功能，通過相關(guān)的分解過程對連作土壤中的有害物質(zhì)及時解決，特定的病原菌在競爭的環(huán)境中爭取自己的空間來減少其他病原菌的危害，以保證減少根部病害的發(fā)生。使用含有有益微生物種群的生物有機肥料來抑制土壤病菌是生物防治中主要的途徑之一。

3.4 抗性品種實際應(yīng)用與嫁接栽培

采用遺傳育種技術(shù)和基因工程技術(shù)培育抗病品種是當(dāng)前克服連作障礙的重要途徑。但是目前這方面的工作難度較大，使得該項技術(shù)并不成熟，同時基因工程技術(shù)的設(shè)施尚不完善，因此還屬于起步階段。在番茄等果菜類栽培過程中，針對難以培育成抗病品種的作物，使用抗性砧木進(jìn)行嫁接栽培，能夠有效地改善病蟲害環(huán)境，有效防止土傳性病害與線蟲危害。

3.5 科學(xué)合理施肥

大力推廣蔬菜平衡施肥技術(shù)，根據(jù)土壤中的養(yǎng)分測定結(jié)果和蔬菜作物的需肥規(guī)律來確定基本的肥料使用量。在蔬菜生長過程中可采用葉面肥來補充微量元素，以此調(diào)節(jié)蔬菜的生長，防止病蟲害的發(fā)生。在平衡施肥的過程中，注重有機肥的使用。研究表明，增加有機肥的施用比例，能明顯提高番茄前期的產(chǎn)量水平，提高番茄的糖分含量，使番茄采收期提前[5]。有機肥對解決所有蔬菜作物的連作障礙具有積極作用，主要通過解決土壤次生鹽漬化問題來緩解連作障礙。

4 小結(jié)

在設(shè)施番茄土壤連作障礙治理調(diào)控技術(shù)的研究中，針對土壤問題進(jìn)行了系列探討。針對頻繁發(fā)生的病蟲害問題，及時對土壤進(jìn)行適當(dāng)消毒，可以解決一些病菌與害蟲的存在，保證作物的健康生長。在番茄種植的過程中，需要慎重對待土壤的各類問題。輪作換茬、濕熱殺菌、揭膜淋雨洗鹽、平衡施肥、增施生物菌肥等是生態(tài)修復(fù)連作障礙的關(guān)鍵技術(shù)。有針對性地采取對策才能科學(xué)解決相關(guān)問題，以此為提升作物產(chǎn)量與品質(zhì)提供保障。

[1]余翔,張英,孟佳麗,等.溫室番茄連作障礙生態(tài)修復(fù)技術(shù)[J].北方園藝,2014(5):49-50.

[2]陶笑,楊興國,袁建玉,等.殺菌劑和生物菌劑防治設(shè)施番茄連作障礙田間藥效試驗[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2012(1):139.

[3]張建剛,何蘇寧,陳萍.設(shè)施番茄連作障礙土壤處理技術(shù)[J].新農(nóng)村,2011(11):18-19.

[4]楊祥田,周翠,何賢彪.設(shè)施栽培土壤連作障礙與調(diào)控技術(shù)[J].中國園藝文摘,2011,27(1):129-130.

[5]李恩福.設(shè)施番茄連作障礙的發(fā)生原因及預(yù)防措施[J].科學(xué)種養(yǎng),2010(11):31.