RSD 防控設(shè)施土壤和蔬菜連作障礙機(jī)制及應(yīng)用的研究進(jìn)展

王廣印，郭衛(wèi)麗，陳碧華，潘飛飛，黃新琦，蔡祖聰，周建華，顧桂蘭

（1.河南科技學(xué)院 園藝園林學(xué)院/河南省園藝植物資源利用與種質(zhì)創(chuàng)新工程研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.南京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 210023；3.云南麗然農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，云南 紅河 662200；4.鄭州市蔬菜研究所，河南 鄭州 450015；5.濮陽市農(nóng)林科學(xué)院，河南 濮陽 457000）

20 世紀(jì)末至21 世紀(jì)初，隨著設(shè)施蔬菜的專業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展，連作障礙問題凸顯[1]。近些年來，雖然研發(fā)了一系列蔬菜連作障礙（或土壤障礙）綜合防控技術(shù)與策略，并在產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用[1-2]，但由于蔬菜生產(chǎn)高度專業(yè)化和集約化帶來化肥和農(nóng)藥等大量投入，而有機(jī)肥投入下降，不合理施肥造成的土壤酸化、次生鹽漬化、土傳病害等連作障礙問題仍然頻發(fā)和沒有根本解決，亟待創(chuàng)新栽培模式[3]。

蔬菜連作障礙是指同一塊地連續(xù)栽培同種或同科蔬菜，在正常管理下發(fā)生蔬菜生長勢變?nèi)?、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降、土傳病害加重和土壤養(yǎng)分虧缺等不良現(xiàn)象[4-5]。一般認(rèn)為，連作障礙是自毒作用、土傳病原菌積累、土壤微生物區(qū)系變化、土壤養(yǎng)分不平衡及土壤理化性狀變化（包括板結(jié)、次生鹽漬化和酸化）等多因素綜合作用的結(jié)果[2，4]。

近些年來，我國在防控設(shè)施土壤和蔬菜連作障礙及土傳病害方面采取了很多措施，主要包括物理措施、化學(xué)措施、生物措施、抗性品種應(yīng)用及嫁接等[5-10]。其中，物理措施包括高溫悶棚、輪作倒茬、增施有機(jī)肥、灌溉洗鹽、短期淹水、種植填閑作物和水旱輪作等；化學(xué)措施包括土壤化學(xué)藥劑熏蒸和施用石灰等；生物措施主要是施用微生物菌肥或生物有機(jī)肥、生物拮抗菌劑等；抗性品種應(yīng)用及嫁接措施主要是選用抗性品種和嫁接換根栽培。目前，生產(chǎn)上常用的這些方法和技術(shù)措施大多是為了抑制土傳病原菌生長、降低酸化和提高有機(jī)質(zhì)含量等，均取得了一定的防治或緩解連作障礙的效果。但這些方法作用比較單一，且均有局限性，不能徹底改變土壤微生物的生長環(huán)境，無法從根本上修復(fù)退化蔬菜地土壤，尤其是不能解決多因素造成的土壤連作障礙問題。例如，高溫悶棚處理效果較差；輪作倒茬在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中也較難做到；土壤化學(xué)藥劑滅菌只能殺滅病原菌，不能改善土壤的理化性狀，而且可能殺滅有益微生物；生物有機(jī)肥或生防菌施用見效慢、效果不穩(wěn)定[10-11]；應(yīng)用抗性品種或嫁接，是目前較為普遍的有效防控措施，但只能在短期內(nèi)抵御土傳病原菌的侵害，長期應(yīng)用存在嚴(yán)重的遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn)（如存在病原菌不斷積累的風(fēng)險(xiǎn)）[10-11]。可見，目前生產(chǎn)中，只有上述多項(xiàng)技術(shù)并舉，或創(chuàng)新突破性的技術(shù)或模式，才能取得理想的連作障礙防控效果。

近10 a 來，針對設(shè)施土壤連作障礙綜合防控效果不理想的狀況，國內(nèi)逐漸發(fā)展與創(chuàng)新了強(qiáng)還原土壤 滅 菌 法（Reductive soil disinfestation，RSD）[5-8，11]。實(shí)踐證明，RSD 是一種防治土傳病害和消除連作障礙的較好的新方法。因此，擬重點(diǎn)綜述RSD 防控設(shè)施土壤與蔬菜連作障礙機(jī)制及應(yīng)用的研究與進(jìn)展，以期為RSD的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 RSD簡介及技術(shù)特點(diǎn)

RSD 是一種作物種植前的土壤處理方法[3，5，7]，即在發(fā)生連作障礙和土傳病害的土壤中，添加大量的易分解有機(jī)物料（碳源），通過灌溉土壤至水分飽和、覆蓋塑料薄膜或淹水阻隔與大氣的氣體交換，創(chuàng)造土壤強(qiáng)還原（厭氧）環(huán)境，短期內(nèi)快速殺滅土傳病原菌，并消減連作障礙危害[6，12-13]。

21 世紀(jì)初期，RSD 在日本、荷蘭和美國等國較早得到研究與推廣應(yīng)用[7，13]。我國科學(xué)工作者也在2010 年起開始了RSD 處理土壤的系統(tǒng)研究[6-8，13-17]，取得了明顯殺菌和改良退化土壤的效果[6-8，11，13-17]。

近幾年來，隨著研究的不斷廣泛和深入，以及RSD 成功應(yīng)用于防控設(shè)施土壤和蔬菜土傳病害和連作障礙中[6，9，18-24]，RSD 已成為一種廣譜、高效和環(huán)保型土壤處理新技術(shù)。

RSD 不同于傳統(tǒng)的單純淹水、高溫悶棚和施用有機(jī)肥等技術(shù)措施，其具有速效、處理時(shí)間短、要求溫度不高、有機(jī)物料來源廣泛、環(huán)保無污染、作用廣譜、高效等優(yōu)點(diǎn)[5，7]。因此，RSD 必將在快速、有效改良退化土壤[8]和克服連作障礙中發(fā)揮重要作用。

2 RSD防控設(shè)施土壤及蔬菜連作障礙的機(jī)制研究與進(jìn)展

2.1 RSD處理土壤對土傳病原菌的影響

土傳病害是公認(rèn)的作物連作障礙主要因子[4，12，25]。國內(nèi)外學(xué)者對RSD 處理的殺菌作用研究較多，室內(nèi)試驗(yàn)和田間試驗(yàn)都證明RSD 處理能有效殺滅土壤中的多種土傳病原菌[12，16-17，26-30]。

關(guān)于RSD 的殺菌機(jī)制，尤其是國內(nèi)學(xué)者做了深入的探討，研究與進(jìn)展主要涉及以下幾個(gè)方面[7，11-14，26，31]。

2.1.1 厭氧環(huán)境抑菌 RSD 處理土壤造成的厭氧環(huán)境即能殺滅好氧病原菌。黃新琦等[17]指出，在RSD 淹水處理的同時(shí)添加有機(jī)物料及覆膜，形成土壤的厭氧環(huán)境即能殺滅好氧病原菌，而且許多土壤厭氧微生物在厭氧環(huán)境中分解有機(jī)質(zhì)能產(chǎn)生大量對病原菌具有毒害作用的代謝產(chǎn)物，如氨、甲烷、有機(jī)酸和硫化氫等。

2.1.2 土壤高pH 值抑菌 RSD 處理能顯著提高酸化 土 壤的pH 值[3，6，8-9，12，15，22-24，32-38]。在RSD 處理 中淹水并添加大量易分解有機(jī)物料，創(chuàng)造了劇烈的土壤強(qiáng)還原條件，土壤中的（硝酸根）和（硫酸根）等氧化態(tài)物質(zhì)也被還原，消耗了大量的H+（氫離子），從而提高了土壤pH 值[31，39]。土壤pH 值與尖孢鐮刀菌數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系[31，39]，因此，提高土壤pH值即可抑制病原菌[12]。

2.1.3 有機(jī)酸對土傳病原菌的抑制作用 利用有機(jī)碳源進(jìn)行的RSD 處理過程中，在缺氧或厭氧條件下，微生物分解有機(jī)物料能產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸，尤其是乙酸和丁酸等，對殺菌有重要作用[11，33，39-40]，尤其能對尖孢鐮刀菌、立枯絲核菌和青枯菌等具有熏殺作用[33]。常亞鋒[19]的平板試驗(yàn)結(jié)果也表明，有機(jī)酸能夠有效抑制土傳病原真菌的菌絲生長，且具有種類和濃度效應(yīng)；隨著有機(jī)酸濃度的增加，其對病原菌的抑制效果逐漸增強(qiáng)；同時(shí)，隨著有機(jī)酸種類的變化，其對病原菌的抑制效果也產(chǎn)生一些差異。

2.1.4 有害氣體對土傳病原菌的抑制作用 在RSD 處理土壤過程中，有機(jī)物料被礦質(zhì)化，土壤和有機(jī)質(zhì)（如秸稈等）中的有機(jī)氮經(jīng)氨化作用（厭氧氨化），被異化還原成（氨根離子），使土壤中的大量增加，且土壤中的和NO3-也被強(qiáng)還原，從而使土壤中揮發(fā)出來的NH3（氨氣）、H2S（硫化氫）和N2O（氧化亞氮）等氣體大量增加[31]，而這些氣體對土傳病原菌（如尖孢鐮刀菌等）有明顯的毒害（殺菌、抑制）作用[5，7，11，33，41]。強(qiáng)還原處理可有效降低含量，而與尖孢鐮刀菌呈正相關(guān)關(guān)系，因此，土壤還原是驅(qū)動(dòng)尖孢鐮刀菌減少的主要因子[39]。

2.1.5 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)改變抑菌 短時(shí)間和強(qiáng)烈的還原環(huán)境對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響是RSD 處理防控土傳病害的可能機(jī)制之一[7]。RSD 處理能夠在高效殺滅土傳病原真菌的同時(shí)，維持或刺激土壤中其他真菌類群的存活與增殖，從而通過加劇其他真菌類群與病原菌在養(yǎng)分和生態(tài)位上的競爭，增強(qiáng)RSD 處理后對土壤微生物的整體抑制能力[12]。

2.2 RSD處理土壤對土壤理化性質(zhì)的影響

2.2.1 土壤pH 值、電導(dǎo)率（EC）和土壤氧化還原電位（Eh）的變化 土壤pH 值是反映土壤理化性質(zhì)的重要指標(biāo)之一，對土壤肥力、養(yǎng)分有效性、作物生長發(fā)育和微生物活性等均產(chǎn)生重要影響[33]。土壤EC值是用于指示土壤中水溶性離子相對含量的指標(biāo)，因此，一般情況下，水溶性離子含量越高，EC 值越大，次生鹽漬化程度就越高；反之，EC 值越小，說明次生鹽漬化程度越低[33]。而RSD 處理能顯著提高酸 化 土 壤 的pH 值[3，6，8-9，12，15，23-24，32-38，42]，降 低 EC值[3，6，9，15，33-34]，均表明強(qiáng)還原方法可降低土壤酸化和鹽漬化程度[6]。

RSD 處理還可使土壤Eh值迅速下降至0 mV 以下[6，8，34]。而土壤Eh 的下降表明土壤中的氧氣消耗和還原程度增強(qiáng)[17]，且土壤有機(jī)物含量越高，耗氧速率越快，Eh 值則越低[8，34]。在RSD 處理過程中土壤Eh值的顯著下降，說明RSD創(chuàng)造了土壤的厭氧還原條件，土壤反硝化作用增強(qiáng)，使?jié)舛妊杆俳档?，土壤pH 值也顯著升高，這些變化都說明RSD 對于酸性土壤的改良具有顯著效果[17]。

2.2.2 土壤陰陽離子（酸堿）及有機(jī)酸的變化 RSD處理能快速有效消減土壤所積累的NO3-[8-9，12，22-23，32-33，39]，并 降 低含 量[8-9，32]。這 可 能與RSD 處理施入有機(jī)物料后促進(jìn)了和的同化（礦化）有關(guān)。例如，在淹水條件下添加玉米秸稈，可為土壤微生物提供充足的可直接利用的有機(jī)物，促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)，從而使和含量顯著降低[9]。

陳士勇等[9]的研究結(jié)果還表明，RSD 處理顯著降低Na＋（鈉離子）、K＋（鉀離子）、Ca2+（鈣離子）、Cl-（氯離子）、碳酸氫根離子）等鹽基離子的含量?？梢姡琑SD 處理對土壤次生鹽漬化起到了顯著降低作用。

另外，RSD 處理也使土壤有機(jī)酸和酚酸含量提高。采用2種有機(jī)質(zhì)的研究結(jié)果表明，淹水結(jié)束時(shí)，菜粕和秸稈處理的土壤有機(jī)酸含量分別是對照（土壤常規(guī)淹水，未加有機(jī)質(zhì)）的2.96、4.39倍，酚酸含量分別是對照的2.59、3.73倍[34]。

2.2.3 土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀含量及土壤結(jié)構(gòu)的變化 RSD 處理能顯著增加土壤中有機(jī)質(zhì)[12，24，35-36，38]、全氮[12，38，43]、堿解氮[9，12，24，35-36]、有 效 磷[9，24，35-37]及 速 效 鉀[9，12，24，33，35-37]的 含 量。石 磊等[38]的研究結(jié)果表明，RSD處理使土壤全氮、有機(jī)質(zhì)含量分別平均提高了12.8%、3.4%。而樊婭萍等[35]的研究結(jié)果表明，有機(jī)物橘皮的添加量為土壤質(zhì)量0.25%時(shí)，RSD 處理的土壤堿解氮、速效磷及有機(jī)質(zhì)含量分別為對照（不添加橘皮）的1.10、1.22、1.11倍。

相關(guān)分析結(jié)果表明，土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量與西瓜產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系[9]。另外，RSD 處理時(shí)加入的有機(jī)物料經(jīng)高溫腐解轉(zhuǎn)化生成的有機(jī)質(zhì)，可以改善土壤結(jié)構(gòu)[3，6-7]。

2.2.4 土壤中可溶性有機(jī)質(zhì)（DOM）、可溶性有機(jī)氮（DON）和可溶性有機(jī)碳（DOC）含量及DOC/DON 比值的變化 對于0～20 cm 深土層，RSD 處理可使土壤DON 含量顯著提高，DOC 含量也顯著提高188.2%，DOC/DON 比值增加，但DOM 芳香化程度和腐殖化程度降低，結(jié)構(gòu)變得簡單，并使土壤DOM 組分以類富里酸和類腐植酸物質(zhì)為主[23]。

檀興燕[42]利用3 種C/N 比值不同的作物秸稈作為RSD 處理的有機(jī)碳源進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明，RSD 處理能夠顯著提高土壤中的DOC 含量，且C/N比值越低且添加量越大，增量效果越明顯。

2.3 RSD處理土壤對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化及微生物活性的影響

RSD 處理能顯著增加土壤細(xì)菌的數(shù)量和多樣性[9，11-12，25，34，42]，包 括 有 益 微 生 物 相 對 豐 度 的 增加[25，37，42]，而細(xì)菌群落中許多功能微生物類群都具有抗病、解磷或固氮能力[20]。

RSD 處理不但顯著降低土壤中真菌的數(shù)量，如病原微生物（如鐮刀菌屬等）相對豐度會(huì)降低[12，24-25，37，42-43]，而 且 也 增 加 了 有 益 真 菌 的 多 樣性[9，11-12，24-26，42-43]，使真菌群落中一些可抑制其他真菌的物種占據(jù)優(yōu)勢地位[20]，如拮抗菌木霉屬（Trichoderma）的相對豐度顯著增加[24]。再如，劉亮亮等[26]的研究結(jié)果表明，RSD 各處理均顯著增加了優(yōu)勢屬柄孢殼屬等的相對豐度，且其中大部分與尖孢鐮刀菌數(shù)量及其在真菌中的比值以及發(fā)病率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，亦即RSD 處理均能顯著降低尖孢鐮刀菌數(shù)量及其在真菌中的比值，殺菌率為86.1%～94.6%。

綜上，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化是由于添加有機(jī)物料降低了土壤中病原菌數(shù)量，增加了有益菌的數(shù)量[12]。例如有利于芽孢桿菌屬（Bacillus）的生長，并且能顯著提高鏈霉菌屬（Streptomyces）的相對豐度[42]?？梢?，RSD 處理對于土壤微生物區(qū)系的改善與重建具有更好的作用。

另外，RSD 處理土壤后，土壤微生物活性也有所增強(qiáng)，這進(jìn)一步抑制了病原菌生長。其可能是由于RSD 處理中添加大量的有機(jī)物料能夠顯著刺激土壤微生物大量繁殖，從而增加土壤微生物活性，進(jìn)而增強(qiáng)了代謝功能[25]。夏青等[12]的研究結(jié)果表明，利用固體有機(jī)物進(jìn)行RSD處理后，土壤微生物活性達(dá)到276.1 μg/g，顯著高于對照的118.0 μg/g。王寶英等[22]將固體和液體有機(jī)物料進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明，RSD 處理增加了土壤微生物活性，其中固體有機(jī)物料處理的殺菌率達(dá)到90.6%，微生物活性提高2倍。

2.4 RSD處理土壤對土壤化感物質(zhì)（自毒物質(zhì)）的影響

自毒（化感）作用是導(dǎo)致作物產(chǎn)生連作障礙的重要原因之一[4，7，12]。有研究表明，RSD 處理有助于消除（降解）化感物質(zhì)（自毒物質(zhì)）積累引起的土壤連作障礙。李云龍[25]的研究結(jié)果表明，RSD 處理主要是通過增加某些土壤微生物類群的相對豐度，提高它們的微生物活性，從而促進(jìn)了皂苷類化感物質(zhì)的降解，提高了再植三七的存苗率，緩解了三七連作障礙。另外，RSD 處理過程中營造的酸性及厭氧環(huán)境，也促進(jìn)了功能微生物類群富集及相應(yīng)酶活性的提升，共同參與了皂苷類物質(zhì)（化感抑制物質(zhì)）的微生物學(xué)降解[25]。夏青等[12]的研究結(jié)果表明，百合在生長過程中分泌的鄰苯二甲酸二丁酯等酚酸類物質(zhì)具有一定的化感（自毒）作用，RSD 對龍牙百合生長不利因子的消減作用可能還包括對某些化感物質(zhì)的降解。

2.5 RSD處理土壤對土壤酶活性的影響

土壤酶活性是土壤生物性狀的一個(gè)重要指標(biāo)，能反映出土壤微生物狀況。通過RSD 處理，添加的有機(jī)質(zhì)為土壤酶活性的提高奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。樊婭萍等[35]的研究結(jié)果表明，與RSD處理前相比，RSD處理后土壤脲酶與磷酸酶活性顯著增強(qiáng)。劉亞男等[44]的RSD 相關(guān)研究結(jié)果表明，添加菜粕處理顯著提高了土壤過氧化氫酶和脲酶活性。而王光飛等[34]有關(guān)RSD 的研究結(jié)果表明，在連作辣椒土壤添加菜粕和稻秸均顯著提高土壤多酚氧化酶和纖維素酶活性，但降低了脲酶活性，并認(rèn)為脲酶活性降低可能與有機(jī)質(zhì)差異有關(guān)。

另外，吉春陽等[45]的研究結(jié)果表明，與不進(jìn)行RSD 處理的對照相比，RSD 處理顯著提高了β-葡萄糖苷酶等5種酶的活性。

2.6 RSD處理土壤對土壤根結(jié)線蟲數(shù)量的影響

根結(jié)線蟲也是土傳病蟲害之一，在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中占比較大[4]。RSD 處理能夠有效殺滅土壤中的根結(jié)線蟲，抑制根結(jié)線蟲繁殖，從而降低根結(jié)線蟲的數(shù)量[18，38，46]。郭晨曦等[18]的大田試驗(yàn)結(jié)果表明，與對照相比，RSD 處理后對第1 茬大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的防治效果達(dá)91.11%，在第2 年第2 茬大棚秋番茄生產(chǎn)時(shí)，對大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的防治效果仍可達(dá)87.10%。

另外，RSD 處理的殺蟲效果還與處理土溫和處理時(shí)間等有關(guān)[47]。朱佳雙[46]的研究結(jié)果表明，有機(jī)酸是RSD處理過程中產(chǎn)生的有效殺線蟲物質(zhì)。

2.7 RSD處理土壤對土壤雜草量的影響

RSD 處理能顯著抑制田間大部分雜草的萌發(fā)，降低田間雜草密度和生物量，從而降低草害的發(fā)生[12，32]。夏青等[12]的研究結(jié)果表明，RSD 處理對龍牙百合田雜草數(shù)量和干物質(zhì)量的抑制率分別為94.1%～96.0%、71.0%～94.7%。

RSD 處理對雜草的抑制作用，一般認(rèn)為是由于環(huán)境中產(chǎn)生的小分子有機(jī)酸對雜草種子具有毒害作用[12，32]，其可使種子失活，從而降低其萌發(fā)率，而且土壤環(huán)境中有機(jī)酸濃度與雜草種子的致死率呈顯著相關(guān)關(guān)系。

3 RSD在克服蔬菜連作障礙上的應(yīng)用

3.1 RSD在設(shè)施蔬菜土壤改良上的應(yīng)用

常亞鋒[19]在不同退化程度的大田土壤進(jìn)行RSD試驗(yàn)，結(jié)果表明，處理前土壤退化程度對處理效果有一定的影響。對于退化程度不高的土壤，RSD 處理對土壤pH 值和EC 值影響不顯著，而對尖孢鐮刀菌的殺滅效果具有顯著影響；對于嚴(yán)重退化的土壤，RSD 處理對土壤pH 值、EC 值和病原菌數(shù)量均具有顯著的影響[19]，改良效果明顯。

吳瑞妮[20]選擇常年種植葉菜-茄果類作物的設(shè)施大棚作為研究對象，RSD 處理連作障礙土壤的研究結(jié)果表明，酸化、鹽漬化和土傳病害越嚴(yán)重的土壤，經(jīng)RSD 處理后土壤pH 值、EC 值和致病微生物變化幅度越大；相比葉菜和草莓作物，前茬作物為茄果類作物的RSD 處理對土壤理化性質(zhì)的影響更為顯著，對控制尖孢鐮刀菌的效果更好；以甘蔗渣作有機(jī)物料進(jìn)行RSD 處理對尖孢鐮刀菌的防治效果最好，以糖蜜作有機(jī)物料的處理抑制腐皮鐮刀菌的效果最好。

周開勝[33]以西瓜、番茄和草莓連作土壤為研究對象，在室內(nèi)進(jìn)行RSD 處理的研究結(jié)果表明，RSD處理可以有效地消減土壤中尖孢鐮刀菌數(shù)量。若RSD 處理是用于消除次生鹽漬化和大量積累的，提高酸化土壤的pH 值，則可采用較低水分飽和度、較短處理時(shí)間、較低溫度處理方案；若是以消減土傳病原菌為目標(biāo)，則應(yīng)采用土壤水分充分飽和、較高溫度、盡可能延長處理持續(xù)時(shí)間的處理方案[33]。

前人通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，研究RSD 處理對退化設(shè)施蔬菜地（連續(xù)種植10 a 番茄）微生物組成的影響發(fā)現(xiàn)，RSD 單獨(dú)或與生物質(zhì)炭聯(lián)合修復(fù)均顯著改變了退化土壤微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了厭氧和發(fā)酵型微生物的生長，抑制了病原微生物的生存[48-49]。

3.2 RSD在番茄病害防控上的應(yīng)用

番茄上針對防控根結(jié)線蟲病應(yīng)用研究較多[18，38，46]。郭晨曦等[18]采用紫花苜蓿（19 500 kg/hm2）RSD 處理大棚連作土壤，研究結(jié)果表明，與對照（土壤未施有機(jī)物）相比，RSD 處理后土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量比處理前下降了98.95%，每100 g 干土中根結(jié)線蟲數(shù)量由3 297.33 頭下降到41.00 頭；與對照相比，RSD 處理使第1 茬大棚秋番茄莖基腐病發(fā)病率降低28.64%，對第1 茬大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的防治效果達(dá)91.11%。石磊等[38]采用淹水并添加不同種類和不同量有機(jī)物料處理大棚連作土壤，研究結(jié)果顯示，處理20 d后，RSD 處理土壤中根結(jié)線蟲2齡幼蟲數(shù)量比對照（未施有機(jī)物）下降了58.8%～97.2%，比只淹水覆膜處理降了50.1%～96.6%。同樣，朱佳雙[46]研究RSD 處理對根結(jié)線蟲抑制效果的結(jié)果表明，RSD 處理能夠有效殺滅土壤中的根結(jié)線蟲，其殺蟲率達(dá)到88.7%～94.6%，而噻唑膦的殺蟲率只有42.1%。

另一個(gè)應(yīng)用是番茄枯萎病的防控。研究表明，采用RSD 處理時(shí)，玉米秸稈和苜蓿秸稈分別配施秸稈降解菌，比配施蚓糞和對照處理（不添加有機(jī)物）顯著降低了番茄枯萎病的發(fā)病率，比單獨(dú)使用玉米秸稈和苜蓿秸稈的滅菌率更高，可明顯降低土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量，改善番茄生長狀況，提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)[31，39，50]。

3.3 RSD在黃瓜生產(chǎn)上的應(yīng)用

朱同彬等[6]以RSD 處理大棚黃瓜土壤的研究結(jié)果表明，當(dāng)季黃瓜產(chǎn)量達(dá)到53.3～57.9 t/hm2，顯著高于上一季節(jié)未處理土壤的黃瓜產(chǎn)量（10.8 t/hm2）。劉亮亮[21]以苜蓿粉作為有機(jī)碳源，對酸化、鹽漬化以及枯萎病暴發(fā)的大棚連作黃瓜田土壤進(jìn)行RSD 處理，研究結(jié)果表明，RSD 處理對土壤尖孢鐮刀菌的殺滅效果高達(dá)99.45%，顯著提高了土壤微生物活性、土壤代謝功能以及改善了土壤環(huán)境和微生物區(qū)系。

3.4 RSD在辣椒生產(chǎn)上的應(yīng)用

辣椒疫病是重要的土傳病害。王光飛等[34]進(jìn)行的RSD 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈處理消除辣椒疫霉菌的效果顯著強(qiáng)于對照（土壤進(jìn)行常規(guī)淹水處理）和菜粕處理，栽植辣椒后對照和菜粕處理的土壤中辣椒疫霉菌數(shù)量分別增至35.9、15.6 個(gè)/g，而秸稈處理的辣椒疫霉菌數(shù)量為0；對照、菜粕處理和秸稈處理的辣椒疫病發(fā)病率則分別為16.7%、3.3%、0。黃新琦等[40]以不同濃度有機(jī)酸進(jìn)行RSD 處理試驗(yàn)的結(jié)果表明，經(jīng)50 mmol/L 丁酸溶液處理后，土壤中辣椒疫霉菌數(shù)量為對照（未加任何有機(jī)酸）的38.9%，表明有機(jī)酸，尤其是乙酸和丁酸對于RSD 的殺菌機(jī)制起著重要的作用。馮競仙[51]以連續(xù)種植5 a 的辣椒連作土壤為研究對象進(jìn)行RSD 研究發(fā)現(xiàn)，添加秸稈均顯著改變了土壤基本性質(zhì)和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，有利于減輕辣椒連作障礙的發(fā)生。

3.5 RSD在西瓜生產(chǎn)上的應(yīng)用

西瓜枯萎病是西瓜生產(chǎn)上發(fā)生最為嚴(yán)重的土傳病害。劉亮亮等[26]的研究結(jié)果表明，在低溫茬口空閑期的RSD 處理，可以通過重塑真菌群落組成而有效防控西瓜枯萎病的發(fā)生?？掠么旱萚52]關(guān)于發(fā)生連作障礙的西瓜田土壤的研究結(jié)果表明，RSD 處理還能夠明顯降低土壤中大土塊（直徑大于5 mm）的占比，有效改良土壤板結(jié)狀況。陳士勇等[9]關(guān)于連續(xù)種植8a的大棚西瓜的研究結(jié)果表明，RSD處理使大棚西瓜產(chǎn)量較農(nóng)民習(xí)慣處理（添加雞糞7.5 t/hm2）增產(chǎn)18%，增加的經(jīng)濟(jì)收益可達(dá)31 860元/hm2。

另外，前人通過盆栽試驗(yàn)，采用RSD 處理西瓜連作土壤發(fā)現(xiàn)，RSD 處理能有效地提高土壤pH 值和降低EC 值，抑制尖孢鐮刀菌活性，調(diào)節(jié)土壤微生物組成和結(jié)構(gòu)，改良西瓜連作土壤，從而防控西瓜連作障礙效果顯著[53-54]。

4 問題與展望

4.1 進(jìn)一步發(fā)揮RSD防控土壤連作障礙的優(yōu)勢

實(shí)踐證明，RSD 處理是目前改良設(shè)施連作障礙土壤和防控土傳病蟲害最有效的方法，已成功應(yīng)用于大田設(shè)施土壤和蔬菜連作障礙的防控中[6，9，18-19，21-24]。相信將RSD 應(yīng)用 于設(shè)施蔬菜等高價(jià)值作物生產(chǎn)中，在克服土壤連作障礙和設(shè)施蔬菜增產(chǎn)增收方面將有廣闊的發(fā)展前景。

4.2 因地制宜選擇有機(jī)物料及施用量

各地土壤連作障礙發(fā)生程度各異，建議根據(jù)土壤連作障礙程度，選擇RSD 所需有機(jī)物料類型和施用量，特別是當(dāng)?shù)赜胸S富資源的秸稈類有機(jī)物料等。但有機(jī)物料的使用量并不是最大就最有效和最經(jīng)濟(jì)，應(yīng)根據(jù)土傳病原菌及其密度、處理溫度和處理時(shí)間等實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

4.3 加強(qiáng)田間應(yīng)用研究與示范

當(dāng)前一些研究在防控設(shè)施蔬菜連作障礙方面都取得了滅菌和改良土壤的顯著效果，但相關(guān)研究大多是在室內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)（如盆栽試驗(yàn)等）[8，15，21，26，33-34，38-39，46，48-49，52-54]。只有通過大面積田間試驗(yàn)，才能確定RSD 是否足以徹底防控連作障礙危害。目前，已有部分研究取得了良好的大田應(yīng)用效果[6，9，18-24]。

4.4 處理好RSD應(yīng)用成本與增產(chǎn)增效的關(guān)系

RSD 是目前具有廣譜性、環(huán)境友好型的土壤處理方法，可有效防控多種土傳病蟲害和土壤理化性質(zhì)退化等因素引起的連作障礙[5]。在當(dāng)前蔬菜栽培仍然為有土栽培的情況下，土壤連作障礙始終是難以全面解決的設(shè)施蔬菜重大生產(chǎn)問題，而目前RSD不失為克服設(shè)施蔬菜連作障礙的最有效方法。盡管RSD 處理需要的有機(jī)物料、薄膜、灌溉、翻耕土壤等都需要一定的成本投入，但將RSD 應(yīng)用于栽培效益較高的設(shè)施蔬菜和連作障礙較嚴(yán)重的設(shè)施土壤，仍是目前最有效、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施。

4.5 充分發(fā)揮RSD處理持效性較長的優(yōu)勢

根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，RSD處理土壤一般有1 a（2茬）以上的有效期。雖然RSD 處理只能消除西瓜種植后土壤中出現(xiàn)的連作障礙因子，并不能抑制西瓜生長過程中再次形成新的連作障礙[33]，但試驗(yàn)證明，在2季作物種植后，RSD 處理的土壤酸化弱、病原菌數(shù)量少、有益微生物占優(yōu)勢的效應(yīng)仍優(yōu)于對照（未處理土壤），表明RSD 處理對設(shè)施蔬菜退化土壤的改良作用具有長效性[20]。朱佳雙[46]的盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，RSD 處理對植食性線蟲的抑制效果至少能夠維持1 個(gè)生長季節(jié)。郭晨曦等[18]以苜蓿作為有機(jī)物料，采用RSD 處理連作多年的大棚土壤，結(jié)果表明，RSD 處理效果具有較長的持效性。綜上，對連作障礙嚴(yán)重的設(shè)施土壤，可每隔1～2 a再進(jìn)行1次RSD處理，以保持設(shè)施蔬菜的可持續(xù)、綠色生產(chǎn)。