1、1设施果蔬连作障碍综合治理技术RSD 技术应用前 言近三十年来，规模化、集约化保护蔬菜生产快速发展，面积从不足 10 万亩增加到目前的 5000 多万亩，满足了我国大多数地区城乡居民的周年新鲜蔬菜消费需求，带动了农村经济发展，促进了都市农业和景观生态农业的发展。但由于棚内高温高湿环境、高频率连续种植模式、大量施肥和灌溉等高强度利用，导致保护蔬菜地土壤快速退化，表现为结构破坏、次生盐渍化、酸化、养分失衡、土传病害和连作障碍等。据中国农业科学院 2009-2010 年的调查，土壤退化的温室和大棚约占全国的三分之一。保护地土壤退化导致蔬菜根系发育不良、抗逆性差，作物品质下降、大幅减产甚至绝收，硝酸盐
2、淋溶和 N2O 排放增加，严重威胁生态环境安全和保护蔬菜的可持续生产。复种指数高和施肥量大是我国近年来发展起来的特有的保护蔬菜生产方式。国际上较少这样的生产模式，较少出现设施蔬菜生产的土壤退化问题，因而相关的研究也较少。在我国，由于保护蔬菜地的复种指数高、土壤休闲时间短、肥料品种单一，这些成功的经验难以应用，因而不足以解决我国保护蔬菜地土壤的可持续生产问题。保护地蔬菜生产的大力发展及出现的严重问题已经引起了我国土壤肥料工作者的高度重视，开展了一系列的研究。本教程对连作障碍发生机理、解决方法和技术利用前景进行了阐述,。连作障碍形成及加重的原因是复合因素相互作用 的结果，带来的危害及造成的经济损失
3、是巨大的，必须深入分析原 找到合理I解决 问题的推广方案。以期为我国农业生产解决这一难题提供理论和实践指导。II目 录第一章 园艺作物连作障碍的危害.1第 2 章 连作障碍成因分析.2第三章 目前连作障碍综合治理技术.7第四章 第四章 RSD 综合技术.150园艺作物连作障碍是指同科或者同缘作物在同块 土壤上连续种植后，在正常的栽培管理条件下，出现生 长发育不良、长 势 变 弱、产量和品质降低、病 虫 害加重的现象 。连做障碍是世界性难题，特别是随着园艺 产业规模化集约化的发展和 科 技水平的提高，传统农业逐步走向现代化，但 在 追 求 经 济效益 的 同 时 却 出 现 了日益加剧的 连作障
4、碍。在 栽 培面积大的发达国家， 可以用现代化农业科技手段 进 行防 治，而中国由于劳动者对连作障碍 缺乏认识，种植方式 和 管理制度相对落后，使连作障碍逐渐成为限制农业 可 持 续 发展的一 个瓶颈。以往对连作障碍的研究主要集中在生理性 病害，但都未从根本上揭示连作障碍的产生机制，近年 来学者们转向研究环境友好型、资源优化型的生物防治，提出从根际微生态角度综合防治连作障碍的新思路，并认为根际微 生 态 失调可能是连作障碍发生的主要原因。第 1 章 园艺作物连作障碍的危害园艺作物的设施生产存在品种单一化的特点，连作1条件下的病虫害和连作障碍问题尤为严重，造成的危害 因作物的生长发育时期和连作年
5、限不同存在差异，主 要表现在：作物长势变弱、产量和品质下降、根系自毒作 用增强、根系活力下降；土壤理化性质变劣、酸化和次生 盐渍化、土壤养分亏缺或失衡、有害微生物的大量繁殖， 形成恶性循环；植物的抗逆能力下降，土壤病虫害加剧， 化学农药使用量超标、有毒物质富集。吕卫光等认 为连作黄瓜根系活力、光合速率和产量显著降低并随连 作年限增长而加剧；马海燕等认为连作非洲菊土壤细 菌、放线菌数量和脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、中性磷酸 酶活性都下降，连作障碍较明显；张鸿雁等认为连作 人参须根脱落，根周皮烂红色长满病疤，使地上部分死 亡甚至全部绝苗，连作三七病多产量低，根腐病的发病 率高且随着连作年限增加发病越
6、重，表现为植株基本死 亡；甄文超等认为连作草莓生物量显著下降、根系的 抗病能力降低、生育期延迟，严重减产。第二章 连作障碍成因分析2连作障碍的产生涉及到作物、土壤、环境等生物和 非生物诸多因素，是作物土壤微生物及其环境内部诸 多因素综合作用的外观表现，目前普遍认为土壤养分亏缺或失衡、土壤生态环境的破坏、根系分泌物及前茬作物残留物的毒害是连作障碍产生的重要原因。一 、 土壤理化性质的改变（一）土壤酸化、物理性状不良农民盲目追求效益，大量施用化肥，特别是生理酸性肥料，使土壤的缓冲能力和离子平衡能力遭到破坏，造成土壤中酸根离子积累严重，导致土壤酸化、 下降。 等认为土壤 随种植年限的增加呈下降的趋势
7、，在连续栽培年后，土壤 下降。随着种植年限增加，土壤容重增 大、总孔隙 度 变 小、有机质含量下降、土壤板结通透性差、土壤熟化慢。（2） 营养元素失衡 由于种植的植物根系分布范围 及深浅一致，对肥料和养分会选择性吸收，特别是对其 中某些中、微量元素有着特殊需求，长期连作往往造成 施肥具有相对3固定性，易造成土壤养分的不均衡，从而致使作物体内各种养分比例失调而出现生理和功能性 障碍。马云华等认为日光温室中随着黄瓜连作年限 增加，土壤理化性质发生重大改变，有效 、有效、有 效 等微量元素含量降低。（三）土壤次生盐渍化 设施栽培中，肥料投入量超出植物的利用量，导致养分有较明显的表聚现象，在无雨淋洗的
8、同时，加上地表温度较高，产生土壤次生盐渍化， 加重了生理病害。 等认为土壤盐类 积累后，造成土壤溶液浓度增加，使土壤的渗透势加大，影响土壤化学特性和微生物群落分布，导致作物生长发 育不良，产量和品质下降。（四）施肥量和施肥方法不合理 由于缺乏科学知识 的农民相信多施肥即可多产出，导致施肥量过大，超过 作物的实际吸收量，使土壤微生物活动受到抑制，植物 生长发育不良。同时施肥方法不当，施未经腐熟的有机肥、无机肥和有机肥的比例不平衡、微量元素的肥料，4这 些不科学的做法使植物长势较差。（五）土壤生态环境的破坏微生物种群密度的改变 园艺作物在连作栽培 中由于种植制度和管理方法的重复，定向影响着土壤及根
9、际微生物的生长发育和繁殖，造成微生物种群多样性 降低和数量的改变，从而打破了土壤微生物种群原有的动态平衡。等认为长期连作能够导致土壤中微生物群落多样性降低及有害微生物种群的增加， 等认为微生物多样性的降低能够引起土壤 微生物群落对外界抵抗力的下降，吴艳飞等 、吴凤芝 等认为土壤中有益微生物种群密度降低，病原微生物 数量增加，使根际土壤微生物区系由高肥力的“细菌型” 向低肥力的“真菌型”土壤转化。（六）土传病虫害的加剧园艺作物的连作为根系病 原菌提供了寄生和繁殖场所，造成病原菌积累，再加上 化肥使用过量带来土壤中病原菌拮抗菌的减少和过度 使用农药病原菌的抗药性增加，使农业生态环境恶化， 容易引发
10、严重的病5理性重茬病虫害。土传虫害主要 是以病原线虫寄生于 植 物的根部形成根结线虫病害。 时立波等认为番茄根围土壤根结线虫的数量随种植 年限的增加而上升，西瓜、甜瓜等瓜类连作后，根结线虫 病等病害发生严重。（七）土壤酶活性的改变 土壤酶活性是农业管理实 践中土壤质量演变的生物活性指标，对生态系统的物质 转化、能量流动及土壤肥力的形成起着重要作用，可作 为评价土壤肥力的重要指标反映出不同时间、不同条件 下土壤质量的状况，随着连作年限的增加土壤酶活性受 显著影响。 等、董艳等认为设施种植年 限和栽培制度对土壤微生物多样性和土壤酶活性产生 显著影响，随着连作年限增加，土壤酶活性降低，土壤生 态环境恶化。（八） 植物自毒作用 自毒作用是指在连作条件下，土壤生态环境特别是病原微生物的代谢产物同植物残体及根系分泌的一些 物质对植物生长产生抑制作用的现象，包括植株水浸液
