寧夏果菜類蔬菜土壤障礙高效阻控理論與方法

摘 要：闡述寧夏地區(qū)果菜類蔬菜作物土壤障礙現(xiàn)狀，分析了果菜類蔬菜作物土壤障礙成因，綜述土壤健康對(duì)土壤障礙的響應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)，探討以可持續(xù)生產(chǎn)力為目標(biāo)的土壤健康關(guān)鍵指標(biāo)選擇與綜合評(píng)價(jià)方法，提出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙防控方法，以期推動(dòng)寧夏地區(qū)果菜類蔬菜栽培的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新，為寧夏果菜類蔬菜作物高效優(yōu)質(zhì)和可持續(xù)生產(chǎn)開辟新的途徑。

關(guān)鍵詞：寧夏蔬菜；土壤障礙；土壤健康；可持續(xù)生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：S15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-204X（2024）10-0004-05

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2024.10.003

Theories and Methods for Efficient Prevention and Control of Soil Obstacles in

Fruit Vegetable Crops in Ningxia Region

Tian Yongqiang 1 ，Xiang Sheng 2 ，Qu Jisong 3 ， Gao Lihong 1

（1.College of Horticulture， China Agricultural University， Beijing 100193; 2.Agricultural Technology Promotion

Service Center of Yinchuan Municipality， Yinchuan， Ningxia 750002; 3.Institute of Horticulture， Ningxia

Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan， Ningxia 750002）

Abstract The current situation of soil obstacles for fruit vegetable crops in the Ningxia region is discussed， thecauses of soil obstacles are analyzed， and the research progress and development trends regarding the responsemechanisms of soil health to soil obstacles are reviewed. The selection of key indicators for soil health andcomprehensive evaluation methods aimed at sustainable productivity are explored. A coupling method forcontrolling soil obstacles based on the combination of quality standards， regulatory measures， soil health andyield are proposed. The goal is to promote theoretical innovation in the cultivation of fruit vegetable crops inNingxia and to pave new avenues for efficient， high-quality， and sustainable production in Ningxia region.Key words Ningxia vegetables; Soil obstacles; Soil health; Sustainable production

蔬菜產(chǎn)業(yè)是寧夏特色農(nóng)業(yè)的重要組成部分。蔬菜作物的種植面積占農(nóng)作物總播種面積的 10.4%，其產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占種植業(yè)總產(chǎn)值的 31.5% [1] 。種植蔬菜是目前寧夏地區(qū)農(nóng)民增收的主要途徑之一。寧夏全區(qū)蔬菜生產(chǎn)總面積在 2016 年達(dá)到 20.9 萬(wàn) hm 2 ，產(chǎn)值約 104 億元 [2] ，預(yù)計(jì)到 2025 年將達(dá)到 25.3 萬(wàn) hm 2 ，產(chǎn)值約 126 億元。果菜類蔬菜是目前生產(chǎn)中最為重要的蔬菜作物類型，其在寧夏大部分地區(qū)均有種植。但是，土壤障礙已成為寧夏地區(qū)果菜類蔬菜生產(chǎn)中普遍存在的問題，嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過構(gòu)建果菜類蔬菜土壤障礙高效阻控理論與方法，能夠?yàn)閷幭墓祟愂卟俗魑锔咝?yōu)質(zhì)和可持續(xù)生產(chǎn)開辟新的途徑，并推動(dòng)寧夏乃至全國(guó)其他地區(qū)果菜類蔬菜栽培的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新。

1 寧夏地區(qū)果菜類蔬菜作物土壤障礙現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，由于土地資源短缺、農(nóng)民種植習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)等諸多原因，單一種植（包括連作和簡(jiǎn)單輪作）及其伴隨的水肥過量投入（包括化肥、畜禽糞肥和高氮有機(jī)肥）是寧夏地區(qū)果菜類蔬菜生產(chǎn)中普遍存在的現(xiàn)象，使得菜田在連續(xù)種植幾年以后極易發(fā)生土壤理化性狀劣變（如板結(jié)、次生鹽漬化等）、土傳病害加重（如病原菌、植物寄生線蟲等）、植物源有害物（如秸稈腐解產(chǎn)生的化感物質(zhì)、根系分泌的自毒物質(zhì)等）累積、有機(jī) / 無(wú)機(jī)污染物富集（如重金屬、抗生素等）等土壤質(zhì)量退化現(xiàn)象，進(jìn)而直接或間接造成作物植株生長(zhǎng)障礙和果實(shí)產(chǎn)量下降等土壤障礙問題 [3-4] 。

土壤障礙已成為寧夏地區(qū)果菜類蔬菜生產(chǎn)中普遍存在的問題。寧夏大部分地區(qū)的果菜類蔬菜土壤偏堿性（pH 值為7.50～8.46），含鹽量高（1.30～3.59g·kg -1 ），且容重大（1.24～1.31 g·cm -3 ）[3] 。有關(guān)寧夏全區(qū)菜田土壤質(zhì)量的大數(shù)據(jù)調(diào)研（涵蓋寧夏全區(qū) 14 個(gè)不同地區(qū)）結(jié)果表明，81%以上的菜田均有不同程度的次生鹽漬化現(xiàn)象發(fā)生；90%以上的老菜田（種植年限大于 5 年）出現(xiàn)了不同類型的土傳病害 [4-5] 。綜上所述，土壤障礙已成為制約寧夏地區(qū)果菜類蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)的主要瓶頸。因此，如何阻控土壤障礙的發(fā)生，一直是寧夏地區(qū)果菜類蔬菜栽培的研究熱點(diǎn)。

以土壤理化性狀劣變、土傳病害加重、植物源有害物累積和有機(jī) / 無(wú)機(jī)污染物富集為主要特征的土壤質(zhì)量退化是寧夏地區(qū)果菜類蔬菜土壤障礙發(fā)生的前提 [3-5] 。若要阻控土壤質(zhì)量退化，首先需明確土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而評(píng)價(jià)其健康狀況 [6] 。土壤健康程度的判定標(biāo)準(zhǔn)，界定了土壤質(zhì)量的高低，以及是否存在障礙因素 [7] 。歐洲、美國(guó)和日本等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)的理論和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證明，在明確土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)行之有效的土壤健康預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法、判定標(biāo)準(zhǔn)、障礙預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)界定和決策建議等，可有效指導(dǎo)和管理作物的可持續(xù)生產(chǎn) [8-10] 。周海霞等 [4] 前期基于大數(shù)據(jù)調(diào)研，評(píng)價(jià)了寧夏設(shè)施蔬菜土壤質(zhì)量狀況的區(qū)域特征并建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。盡管如此，在與土壤健康密切相關(guān)的指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法、判定標(biāo)準(zhǔn)、障礙預(yù)測(cè)和決策建議等方面，尚缺乏系統(tǒng)研究。鑒于此，開展相關(guān)研究，構(gòu)建基于土壤健康評(píng)價(jià)的預(yù)警系統(tǒng)，有助于在更高層次上建立土壤障礙高效阻控理論與模式，對(duì)寧夏地區(qū)果菜類蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、化肥農(nóng)藥減施和綠色生產(chǎn)均具有重要的科學(xué)與實(shí)踐意義。這也是優(yōu)化寧夏地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)布局和發(fā)展安全生態(tài)的果菜類蔬菜種植體系的基礎(chǔ)。

2 果菜類蔬菜作物土壤障礙成因

明確果菜類蔬菜作物土壤障礙的成因，是建立土壤障礙高效阻控理論的基礎(chǔ)。自 20 世紀(jì)末開始，我國(guó)蔬菜，尤其是設(shè)施蔬菜的土壤障礙問題日益突出 [11] 。在很大程度上，蔬菜土壤障礙的普遍發(fā)生與單一種植及其伴隨的水肥過量投入現(xiàn)象密切相關(guān) [4-5，12] ，這也是土壤障礙產(chǎn)生的外在成因。單一種植對(duì)作物生長(zhǎng)造成的障礙主要體現(xiàn)在 3 個(gè)方面：①土壤營(yíng)養(yǎng)失衡，尤其是中微量元素的相對(duì)缺乏成為限制作物生產(chǎn)力提高的主要因素；②化感物質(zhì)在根區(qū)累積，對(duì)植物產(chǎn)生自毒作用；③誘發(fā)土傳病害，包括病原菌和植物寄生線蟲危害等 [13-15] 。這 3 個(gè)作物生長(zhǎng)障礙因素極易導(dǎo)致減產(chǎn)。從理論上來(lái)講，改變?cè)耘嘀贫?，即將單一種植體系改為復(fù)雜種植體系，如合理輪作、間作、套種、伴生栽培等，可有效防止土壤障礙的發(fā)生 [16-17] 。但是，由于農(nóng)民種植習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)等諸多原因，復(fù)雜種植體系的推廣難度較大。特別是，目前蔬菜生產(chǎn)趨于向集約化、規(guī)?；洼p簡(jiǎn)化發(fā)展，推廣復(fù)雜種植體系并不可行。為了在單一種植體系中維持較高的產(chǎn)量，種植者普遍采取了水肥高投入的策略，以保障作物有充足的水肥供應(yīng) [5，12] 。誠(chéng)然，水肥高投入在短期內(nèi)保障了產(chǎn)量；但是，在持續(xù)的水肥高投入下，土壤極易發(fā)生質(zhì)量退化現(xiàn)象，包括板結(jié)、酸化、次生鹽漬化等 [18-19] 。因此，從外在成因角度來(lái)看，科學(xué)合理的水肥投入是防控土壤障礙的前提條件?；谕庠诔梢?，明確土壤障礙的內(nèi)在成因，并針對(duì)存在的問題建立相應(yīng)的解決策略，是從根本上阻控土壤障礙的必要措施。

為了探究土壤障礙的內(nèi)在成因，科研工作者圍繞土壤理化性狀、土傳病害、作物根系化感（自毒）作用等方面進(jìn)行了大量的研究工作，取得了顯著的進(jìn)展 [5，20-21] 。根據(jù)已有研究，引起蔬菜作物土壤障礙的直接和間接原因可能包括：①微生物區(qū)系失衡，病原微生物以超平衡狀態(tài)存在，主要表現(xiàn)為病原菌增多、有益微生物減少和微生物多樣性下降等 [16，22-23] ；②植食線蟲為害，特別是根結(jié)線蟲增多 [13] ；③植物源生物毒性物質(zhì)，如根系分泌的化感自毒物質(zhì)在土壤中累積，作物抗逆性下降 [14-15] ；④土壤理化性狀劣化，包括土壤板結(jié)、酸化、次生鹽漬化、養(yǎng)分失衡、有機(jī) / 無(wú)機(jī)污染物累積等 [18-19] 。值得注意的是，上述生物、物理和化學(xué)障礙常常伴隨發(fā)生，說(shuō)明土壤障礙各內(nèi)在成因間存在復(fù)雜的交互關(guān)系和相互作用 [5] 。例如，對(duì)容易發(fā)生土壤障礙的黃瓜而言，其根系分泌的化感物質(zhì)如阿魏酸和對(duì)羥基苯甲酸，能夠協(xié)助病原微生物對(duì)其寄主進(jìn)行侵染，加重其致病作用 [14-15] 。此外，土壤酸化容易誘發(fā)黃瓜枯萎病的專性致病菌黃瓜尖孢鐮刀菌在根區(qū)富集 [19] 。但是，并不是存在病原生物，作物就一定會(huì)致?。幌喾?，當(dāng)病原生物在根區(qū)土壤中超過一定豐度時(shí)，作物才有可能致病 [16，19] 。同樣，土壤理化性狀，如酸堿度、碳氮比等過高或過低均不利于作物生長(zhǎng) [24-25] 。這說(shuō)明，土壤障礙是由土壤病原生物及相關(guān)不利因素以超平衡狀態(tài)存在而引起的?；诖耍寥勒系K的成因可歸結(jié)為：由單一種植和水肥過量投入等不當(dāng)?shù)娜藶楣芾泶胧┮鸬母H土壤微生態(tài)失衡，具體表現(xiàn)為土壤養(yǎng)分失衡、酸堿失衡、微生物區(qū)系失衡、線蟲區(qū)系失衡、土壤碳氮失衡等 [4] 。

綜上所述，根際土壤微生態(tài)失衡是土壤障礙發(fā)生的直接成因。因此，若要阻控果菜類蔬菜土壤障礙，需維持或重建土壤的微生態(tài)平衡，而這恰恰是土壤健康的基礎(chǔ) [26] 。更明確地說(shuō)，評(píng)判土壤健康程度，是形成果菜類蔬菜土壤障礙高效阻控理論的有效切入點(diǎn)，同時(shí)也是構(gòu)建高效阻控模式的基礎(chǔ)。

3 土壤健康對(duì)土壤障礙的響應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)

土壤不僅是作物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，而且參與物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)和污染物質(zhì)的凈化，具有重要的生態(tài)服務(wù)功能。其生態(tài)服務(wù)功能對(duì)維系作物的可持續(xù)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用 [26] 。然而，在種植蔬菜的過程中，人們往往只把土壤當(dāng)作一個(gè)生長(zhǎng)介質(zhì)，而忽略了其生態(tài)服務(wù)功能。發(fā)生土壤障礙的土壤，其特征主要為理化性狀劣變、土傳病害加重、植物源有害物累積和有機(jī) /無(wú)機(jī)污染物富集 [5，13，15，19] 。這意味著，土壤障礙土壤的微生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)服務(wù)功能退化，出現(xiàn)了生物學(xué)障礙和健康問題。土壤健康有狹義和廣義之分，前者強(qiáng)調(diào)土壤生物尤其是土壤病原生物對(duì)植物健康的重要作用，后者強(qiáng)調(diào)土壤保持良好的水體和大氣環(huán)境，以及促進(jìn)植物、動(dòng)物（人類）健康的能力 [7，27] 。可以看出，對(duì)于作物而言，兩者同義。事實(shí)上，從根本上來(lái)講，土壤障礙的發(fā)生，是土壤健康出現(xiàn)問題導(dǎo)致的。

根據(jù)已有的研究進(jìn)展，土壤健康對(duì)土壤障礙的響應(yīng)機(jī)理，可歸結(jié)為土壤—作物負(fù)反饋 [28] 。換言之，前茬作物誘導(dǎo)產(chǎn)生的土壤群落結(jié)構(gòu)，對(duì)后茬作物的生長(zhǎng)有負(fù)的反饋?zhàn)饔谩．a(chǎn)生土壤障礙后，土壤群落結(jié)構(gòu)的改變，主要體現(xiàn)在以下幾方面：①受微生物調(diào)控的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化和養(yǎng)分循環(huán)過程受阻，對(duì)植物的養(yǎng)分吸收產(chǎn)生不利影響；②部分土壤生物種群如病原微生物和寄生性動(dòng)物大量增加，對(duì)植物健康的潛在威脅升高；③有益生物如拮抗微生物和植物促生菌急劇下降，對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)能力降低；④微生物多樣性下降，對(duì)植物病原生物的抑制潛能削弱；⑤與微生物和動(dòng)物調(diào)控相關(guān)的土壤結(jié)構(gòu)被破壞，且通透性下降，不利于植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育 [5，14，15，19，23] 。此外，伴隨單一種植的水肥高投入現(xiàn)象，也能誘導(dǎo)土壤群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；其主要表現(xiàn)為板結(jié)、酸化、次生鹽漬化、有機(jī) / 無(wú)機(jī)污染物累積（主要是肥料引入的重金屬、抗生素等）等不利因素對(duì)土壤微生物和植物生長(zhǎng)的雙重抑制 [18-19] 。

上述研究進(jìn)展表明，土壤生物是土壤健康響應(yīng)土壤障礙的核心要素。因此，阻控果菜類蔬菜土壤障礙，其核心是調(diào)控土壤生物。但是，土壤生物多樣性高，其物種間存在復(fù)雜的交互關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，且無(wú)法脫離土壤物理和化學(xué)環(huán)境而存在。這說(shuō)明，調(diào)控土壤生物，需綜合考慮土壤物理、化學(xué)和生物因素，及三者之間的交互關(guān)系。盡管如此，在果菜類蔬菜土壤障礙研究方面，目前尚缺乏綜合考慮土壤物理、化學(xué)和生物因素的系統(tǒng)研究。

4 以可持續(xù)生產(chǎn)力為目標(biāo)的土壤健康關(guān)鍵指標(biāo)選擇與綜合評(píng)價(jià)方法

如前所述，土壤健康是為作物生長(zhǎng)服務(wù)的。因此，在果菜類蔬菜生產(chǎn)中，若要有效防控土壤障礙，首先需要建立以可持續(xù)生產(chǎn)力為目標(biāo)的土壤健康標(biāo)準(zhǔn)。然而，土壤障礙包括生物、物理和化學(xué)障礙等三大類障礙因素，且每一類障礙因素又包含多個(gè)障礙因子 [4-5，17] 。土壤的健康，并不是調(diào)控某一類因素，甚至某一個(gè)障礙因子就能夠?qū)崿F(xiàn)的。同時(shí)，通過充分考慮每一個(gè)障礙因子，構(gòu)建土壤健康的調(diào)控理論和模式，在實(shí)際生產(chǎn)中并不可行 [8，10] 。這說(shuō)明，土壤健康的評(píng)判具有二重性：①需要考慮多個(gè)與生產(chǎn)力密切關(guān)聯(lián)的土壤健康關(guān)鍵指標(biāo)；②建立既簡(jiǎn)單又有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)方法。

根據(jù)已有研究，與生產(chǎn)力密切關(guān)聯(lián)的土壤健康指標(biāo)主要包括：①物理因子，包括土壤質(zhì)地、土壤持水力、容重、團(tuán)聚體穩(wěn)定性、土層深度、穿透力、導(dǎo)水率、孔隙度、滲透力等；②化學(xué)因子，包括有機(jī)質(zhì)含量、pH值、陽(yáng)離子交換量、有機(jī)質(zhì)組分、有效養(yǎng)分含量、重金屬含量、中量元素含量、含鹽量等；③生物因子，包括微生物量、微生物多樣性、微生物群落結(jié)構(gòu)、微生物碳和氮、功能基因表達(dá)、土壤酶等 [7，8，10，25] 。這些研究說(shuō)明，與生產(chǎn)力密切關(guān)聯(lián)的土壤健康指標(biāo)種類多、數(shù)量大，為定量化評(píng)價(jià)土壤健康帶來(lái)了很大困難。盡管如此，由于相關(guān)指標(biāo)存在一定的交互關(guān)系，且在一定程度上存在功能冗余性，因此可以在篩選可驅(qū)動(dòng)或調(diào)控其他指標(biāo)的關(guān)鍵指標(biāo)的基礎(chǔ)上，將各關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)整合，建立一個(gè)綜合評(píng)價(jià)體系。目前，土壤健康的評(píng)估方法主要包括：①靜態(tài)評(píng)價(jià)方法，包括土壤質(zhì)量綜合指數(shù)評(píng)分法、多變量指標(biāo)克立格法和土壤相對(duì)質(zhì)量法等；②動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法，包括土壤質(zhì)量動(dòng)力學(xué)方法、動(dòng)態(tài)計(jì)量學(xué)方法等；③基于土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)和健康測(cè)試的評(píng)估，如土壤管理評(píng)估框架、土壤健康綜合評(píng)價(jià)等 [7，10，29] 。

綜合以上分析可見，雖然國(guó)內(nèi)外研究者圍繞土壤健康關(guān)鍵指標(biāo)的選擇與綜合評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建，開展了較多的研究，但是不同研究者篩選出的土壤健康關(guān)鍵指標(biāo)并不相同，且評(píng)價(jià)方法并不統(tǒng)一。值得關(guān)注的是，不同研究者往往針對(duì)一個(gè)類型的蔬菜土壤開展研究。一些最新研究表明，土壤類型對(duì)作物生長(zhǎng)有重要影響 [30-31] 。這說(shuō)明，不同類型土壤的健康關(guān)鍵指標(biāo)，可能并不相同。因此，有必要針對(duì)不同類型土壤，建立不同的健康指標(biāo)體系，進(jìn)而形成普適性更高的土壤障礙阻控理論。此外，明確土壤健康的關(guān)鍵指標(biāo)與綜合評(píng)價(jià)方法，是阻控土壤障礙的前提條件，但并不是最終的解決策略。基于關(guān)鍵指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法構(gòu)建土壤健康評(píng)價(jià)的預(yù)警系統(tǒng)（傻瓜式、智能化），才能將其真正應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去 [10，32-33] 。但是，目前鮮見與果菜類蔬菜土壤健康預(yù)警系統(tǒng)相關(guān)的研究報(bào)道。

5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙防控方法

對(duì)果菜類蔬菜而言，健康土壤應(yīng)因持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)這一目標(biāo)而定。雖然土壤類型、作物種類、地貌氣候、管理措施等都有可能對(duì)土壤健康產(chǎn)生影響，但是在界定健康土壤的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可采取相應(yīng)的調(diào)控措施，對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而培育出健康的土壤，最終實(shí)現(xiàn)作物的穩(wěn)產(chǎn)，將此稱為“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙防控方法”。通過這一途徑，可有效建立果菜類蔬菜土壤障礙的高效阻控模式。張俊玲等 [7] 針對(duì)田塊尺度，提出了培育健康土壤的三步走策略，即消除土壤的障礙因子、強(qiáng)化土壤生物學(xué)過程、提升土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。這一思路為基于土壤健康預(yù)警系統(tǒng)的果菜類蔬菜土壤障礙高效阻控模式的實(shí)施提供了理論依據(jù)。事實(shí)上，從內(nèi)涵上來(lái)講，該三步走策略與“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙防控方法”是等同的。

迄今為止，針對(duì)不同類型土壤，建立適宜的健康指標(biāo)體系，進(jìn)而形成相應(yīng)的調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)果菜類蔬菜土壤障礙防控，鮮見相關(guān)報(bào)道。周海霞 [4] 前期基于大數(shù)據(jù)調(diào)研，評(píng)價(jià)了寧夏設(shè)施蔬菜土壤質(zhì)量狀況的區(qū)域特征并建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。盡管如此，在與土壤健康密切相關(guān)的指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法、判定標(biāo)準(zhǔn)、障礙預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)界定和決策建議等方面，尚缺乏系統(tǒng)研究。因此，采用一定的數(shù)學(xué)方法，將調(diào)控措施對(duì)不同類型土壤質(zhì)量指標(biāo)的影響定量化（土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)指數(shù)），結(jié)合植株健康和果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)，確定不同指標(biāo)合理的權(quán)重（隸屬度），借助熵權(quán)理論、灰色關(guān)聯(lián)度分析、物元理論、層次分析、模糊數(shù)學(xué)等方法建立定量化的土壤健康管理的決策模式，是土壤障礙高效阻控模式優(yōu)化決策的新方向。目前，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙防控方法領(lǐng)域的研究幾乎是空白。在對(duì)果菜類蔬菜作物生產(chǎn)力（包括植株健康和果實(shí)產(chǎn)量）響應(yīng)敏感的不同類型土壤健康指標(biāo)選擇的基礎(chǔ)上，建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量綜合模型，其核心思想和目的就是抓住決定土壤健康的關(guān)鍵因素，確定土壤障礙和信息流動(dòng)之間的關(guān)鍵點(diǎn)，然后通過不同的土壤健康調(diào)控模式操縱果菜類蔬菜種植體系中土壤—作物的信息流動(dòng)進(jìn)而調(diào)控植株的健康和果實(shí)的產(chǎn)量，從而最終實(shí)現(xiàn)在保證土壤健康的前提下以最優(yōu)的調(diào)控模式生產(chǎn)出產(chǎn)量持續(xù)恒定的果實(shí)的目的。未來(lái)，通過研究并確定對(duì)植株健康和果實(shí)產(chǎn)量影響顯著的土壤健康指標(biāo)體系，以及基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)—調(diào)控措施—土壤健康—產(chǎn)量耦合的土壤障礙高效防控模式的最優(yōu)化決策方法，分析比較各種土壤健康調(diào)控模式在寧夏不同類型土壤上應(yīng)用的條件及其適用性，優(yōu)選出寧夏果菜類蔬菜作物適用的土壤障礙高效阻控模式，可用于指導(dǎo)果菜類蔬菜作物土壤質(zhì)量管理和制定精量的調(diào)控策略。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃亞玲，李曉瑞，溫淑萍，等. 寧夏蔬菜產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的實(shí)證分析[J]. 寧夏農(nóng)林科技，2018，59（8）：38-40.

[2] 李宣良，沈雯. 寧夏蔬菜產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展情況研究[J]. 鄉(xiāng)村科技，2018（2）：79-80.

[3] 楊冬艷，郭文忠，張麗娟，等. 寧夏設(shè)施蔬菜土壤環(huán)境生物調(diào)控的實(shí)踐與理論[J]. 寧夏農(nóng)林科技，2014，55（12）：

33-35.

[4] 周海霞. 寧夏設(shè)施蔬菜土壤質(zhì)量狀況的區(qū)域特征評(píng)價(jià)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)建立[D]. 銀川：寧夏大學(xué)，2019.

[5] 李建設(shè)，張雪艷，高艷明，等. 寧夏設(shè)施蔬菜逆境調(diào)控及高產(chǎn)高質(zhì)栽培技術(shù)研究與示范[Z]. 科技成果，2018.

[6] 田永強(qiáng)，王敬國(guó)，高麗紅. 設(shè)施菜田土壤微生物學(xué)障礙研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)蔬菜，2013（20）：1-9.

[7] 王敬國(guó). 設(shè)施菜田退化土壤修復(fù)與資源高效利用[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2011.

[8] ANDREWS S S， KARLEN D L， CAMBARDELLA C

A. The soil management assessment framework： A quan-titative soil quality evaluation method[J]. Soil Science Society of America Journal， 2004， 68：1945-1962.

[9] 張俊伶，張江周，申建波，等. 土壤健康與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展：機(jī)遇與對(duì)策[J]. 土壤學(xué)報(bào)，2020，57（4）：783-796.

[10] ANDREWS S S， CARROLL C R. Designing a soil qualityassessment tool for sustainable agroecosystem management[J]. Ecological Applications， 2001， 11： 1573-1585.

[11] ALI M A， DONG L， DHAU J， et al. Perspective—electrochemical sensors for soil quality assessment[J].Journal of The Electrochemical Society， 2020， 167（3）：037550.

[12] MAURYA S， ABRAHAM J S， SOMASUNDARAM S，et al. Indicators for assessment of soil quality： A mi-ni-review[J]. Environmental Monitoring and Assessment，2020，192（9）：1-22.

[13] 吳鳳芝. 設(shè)施蔬菜土壤障礙原因綜合分析與防治措施[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，31（3）：241-247．

[14] GUO J H，LIU Z J，ZHANG Y，et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science，2010， 327： 1008-1010．

[15] TIAN Y， ZHANG X， LIU J， et al. Effects of sum-mer cover crop and residue management on cucumber growth in intensive Chinese production systems： Soil nutrients， microbial properties and nematodes[J]. Plant and Soil， 2011， 339（1）： 299-315.

[16] ZHOU X， ZHANG J， PAN D， et al. p-Coumaric can alter the composition of cucumber rhizosphere microbial communities and induce negative plant-mi-crobial interactions[J]. Biology and Fertility of Soils，2018， 54（3）： 363-372.

[17] JIN X， WU F， ZHOU X. Different toxic effects of ferulic and p-hydroxybenzoic acids on cucumber seedling growth were related to their different influ-ences on rhizosphere microbial composition[J]. Biology and Fertility of Soils， 2020，56（1）：125-136.

[18] YAO H， JIAO X， WU F. Effects of continuous cu-cumber cropping and alternative rotations under pro-tected cultivation on soil microbial community diversity[J]. Plant and Soil，2006，284（1）：195-203.

[19] 吳鳳芝，潘凱，劉守衛(wèi). 設(shè)施土壤修復(fù)及土壤障礙克服技術(shù)[J]. 中國(guó)蔬菜，2013（13）：39.

[20] CHEN Z， TIAN T， GAO L， et al. Nutrients， heavy metals and phthalate acid esters in solar greenhouse soils in Round-Bohai Bay-Region， China： Impacts of cul-tivation year and biogeography[J]. Environmental Sci-ence and Pollution Research，2016，23（13）：13076-13087.

[21] TIAN Y， WANG Q， ZHANG W， et al. Reducing environmental risk of excessively fertilized soils and improving cucumber growth by Caragana microphyl-la-straw compost application in long-term continuous cropping systems[J]. Science of the Total Environment，2016，544：51-261.

[22] 喻景權(quán)，周杰.“十二五”我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)和科技進(jìn)展及其展望[J]. 中國(guó)蔬菜，2016（9）：18-30.

[23] TIAN X， ZHAO X， MAO Z， et al. Variation and dynamics of soil nematode communities in green-houses with different continuous cropping periods [J]. Horticultural Plant Journal， 2020， 6（5）： 301-312.

[24] ZHOU X， LIU J， WU F. Soil microbial communities in cucumber monoculture and rotation systems and their feedback effects on cucumber seedling growth[J]. Plant and Soil， 2017， 415（1）： 507-520.

[25] GHANI M I， ALI A， ATIF M J， et al. Changes in the soil microbiome in eggplant monoculture revealed by high-throughput Illumina MiSeq sequencing as influ-enced by raw garlic stalk amendment[J]. International Journal of Molecular Sciences，2019，20（9）：2125.

[26] WILLEKENS K， VANDECASTEELE B， BUCHAND， et al. Soil quality is positively affected by reduced tillage and compost in an intensive vegetable cropping system[J]. Applied Soil Ecology， 2014， 82： 61-71.

[27] ZHANG X， QU J， LI H， et al. Biochar addition combined with daily fertigation improves overall soil quality and enhances water-fertilizer productivity of cucumber in alkaline soils of a semi-arid region [J].Geoderma， 2020， 363： 114170.

[28] KARLEN D L， VEUM K S， SUDDUTH K A， et al. Soil health assessment： Past accomplishments， cur-rent activities， and future opportunities[J]. Soil and Tillage Research， 2019， 195： 104365.

[29] DORAN J W， ZEISS M R. Soil health and sustain-ability：Managing the biotic component of soil quality[J]. Applied Soil Ecology， 2000， 15（1）： 3-11.

[30] WARDLE D A， BARDGETT R D， KLIRONOMOS J N， et al. Ecological linkages between aboveground and belowground biota[J]. Science，2004，304（5677）：1629-1633.

[31] RINOT O， LEVY G J， STEINBERGER Y， et al. Soil health assessment： A critical review of current method-ologies and a proposed new approach[J]. Science of the Total Environment，2019，648：1484-1491.

[32] MPANGA I K， DAPAAH H K， GEISTLINGER J， et al. Soil type-dependent interactions of P-solubiliz-ing microorganisms with organic and inorganic fertil-izers mediate plant growth promotion in tomato [J].Agronomy， 2018， 8（10）： 213.

[33] QIN K， DONG X， JIFON J， et al. Rhizosphere mi-crobial biomass is affected by soil type， organic and water inputs in a bell pepper system[J]. Applied Soil Ecology，2019， 138： 80-87.

[34] ABDELRAHMAN M A， TAHOUN S. GIS mod-el-builder based on comprehensive geostatistical ap-proach to assess soil quality[J]. Remote Sensing Ap-plications： Society and Environment，2019，13：204-214.

[35] SEYEDMOHAMMADI J， SARMADIAN F， JA-FARZADEH A A， et al. Development of a modelusing matter element， AHP and GIS techniques to as- sess the suitability of land for agriculture[J]. Geoderma，2019，352：80-95.

責(zé)任編輯：周慧