徐小燕，劉庭付

（1.浙江云和縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，323600；2.浙江麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院）

蔬菜連作狹義上是指同一塊地里連續(xù)種植同種或同科蔬菜，廣義上是指同一種作物或感染同一種病原菌或線蟲的作物連續(xù)種植[1]。在現(xiàn)代蔬菜生產(chǎn)過程中，受設(shè)施栽培、復(fù)種指數(shù)高、作物種類單一、人均耕地少、交通設(shè)施、水源和水利設(shè)施以及家庭承包經(jīng)營(yíng)體制等因素的影響，加之菜農(nóng)受高利益的驅(qū)使，以及在種植習(xí)慣上不愿意輪換種植不同種蔬菜，包括菜地地力的破壞、蔬菜生長(zhǎng)滯緩、病蟲害加劇、產(chǎn)量和品質(zhì)下降等連作障礙問題日益嚴(yán)重[1，2]，已成為制約浙江省蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸[3]。

近年來，麗水市高山蔬菜產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)，形成了以高山茭白、菜豆為主導(dǎo)，茄果類、瓜類為輔的高山蔬菜產(chǎn)業(yè)帶，年種植面積超過2萬hm2。但是隨著種植年限的增加，蔬菜連作障礙已經(jīng)成為制約該產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，其中高山菜豆、番茄、茄子等蔬菜作物連作障礙發(fā)生特別嚴(yán)重。本文通過查閱蔬菜連作障礙相關(guān)研究結(jié)果，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于蔬菜連作障礙的大量研究基礎(chǔ)上，結(jié)合浙西南麗水山區(qū)實(shí)際情況和筆者相關(guān)實(shí)踐，針對(duì)高山蔬菜連作障礙產(chǎn)生的原因和治理技術(shù)進(jìn)行綜述，提出適宜當(dāng)?shù)厥卟松a(chǎn)的系列改良措施，為當(dāng)?shù)馗呱绞卟水a(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)踐提供參考依據(jù)。

1 連作對(duì)蔬菜生產(chǎn)的影響

1.1 病蟲害發(fā)生日益加劇

3 a以上大棚栽培的或8 a以上老菜地種植的蔬菜，其土傳病害、根結(jié)線蟲病、病毒病、白粉病、疫病、紅蜘蛛、蚜蟲等發(fā)生普遍[1]。據(jù)王漢榮等[3]調(diào)查顯示，浙江豆科蔬菜連作障礙各類型的出現(xiàn)頻率依次為土壤中病原累積性病害、生理性病害 （缺素）、線蟲、土壤理化性質(zhì)惡化和其他因素，分別為74.58%、9.16%、7.09%、5.02%、2.84%。 據(jù)筆者調(diào)查[4，5]，麗水高山菜豆因連作導(dǎo)致根腐病、猝倒病發(fā)生幾率為10%～15%；番茄發(fā)生青枯病、枯萎病的幾率在20%以上，茄子黃萎病重病區(qū)發(fā)病田塊發(fā)病率達(dá)50%以上。

1.2 產(chǎn)量損失嚴(yán)重

由于多年連作，土壤環(huán)境惡化，造成植株生長(zhǎng)滯緩，根系生長(zhǎng)不良，植株矮小。帥正彬等[1]、劉庭付等[4，5]研究發(fā)現(xiàn)，連作使蔬菜年減產(chǎn)10%～15%，如茄子因黃萎病減產(chǎn)20%～40%。據(jù)筆者在麗水調(diào)查，茄果類連作致使其產(chǎn)量損失50%以上，嚴(yán)重的導(dǎo)致絕產(chǎn)絕收。

1.3 品質(zhì)下降明顯

連作導(dǎo)致病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，致使菜農(nóng)用藥加劇，造成濫用農(nóng)藥、過量用藥現(xiàn)象突出，產(chǎn)品的品質(zhì)安全問題不斷顯現(xiàn)。同時(shí)由于連作造成土壤缺素等，使蔬菜發(fā)生生理性的變化，最終影響產(chǎn)品的品質(zhì)。

1.4 土壤酸化嚴(yán)重

大田蔬菜連續(xù)種植，多年單一連作，又為了謀求短期的高效益，大量施用化肥和偏施氮肥，常導(dǎo)致土壤酸化，pH值降低[6]。當(dāng)土壤pH值小于5.5時(shí)，會(huì)影響作物對(duì)土壤中有效氮的利用率，造成養(yǎng)分吸收不足[7]。據(jù)麗水市農(nóng)業(yè)部門對(duì)麗水市蔬菜土壤理化性質(zhì)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)跟蹤，麗水山區(qū)主要產(chǎn)業(yè)化菜地土壤酸化較為嚴(yán)重，一般pH值在4.5～5.5，大棚蔬菜土壤酸化更嚴(yán)重，pH值在4.0左右。

2 連作障礙發(fā)生的主要原因

2.1 土壤有害微生物增加，土傳病害加重

在蔬菜連作條件下，隨著連作年數(shù)的增加，有益微生物種群密度、數(shù)量以及土壤酶活性逐年降低，土壤有害微生物日積月累，導(dǎo)致病原菌數(shù)量不斷增加。呂衛(wèi)光等[8]于2006年研究報(bào)道，黃瓜連作后土壤微生物區(qū)系改變，使得土壤由“細(xì)菌型”土壤向“真菌型”土壤轉(zhuǎn)化，土傳病蟲害加重，線蟲密度高達(dá)4.38條/g。土傳病害是連作障礙發(fā)生的主要原因[1～3，6，9～12]，在所有連作障礙因子中的比重占 85%左右[9]。麗水市高山茭白隨著多年的種植也出現(xiàn)了連作障礙[13]。

2.2 過度的化肥施用造成土壤酸化

近20 a來，化肥一直是蔬菜生產(chǎn)中用量最大的產(chǎn)品之一，菜農(nóng)為追求高產(chǎn)而盲目濫施，造成化肥施用過度。筆者在麗水市高山番茄生產(chǎn)中的化肥使用調(diào)查結(jié)果表明，目前一般基肥施復(fù)合肥用量每667 m2達(dá)到150 kg以上，嚴(yán)重超出了正常施用水平。紅壤地區(qū)土壤酸化趨勢(shì)較為明顯，華東區(qū)土壤pH值平均為5.9[14]。由于過量施用化肥，特別是酸性、生理酸性肥料和氮肥等的施用[7]，加上連作作物的殘根或根系分泌的有機(jī)酸[1]，致使土壤的緩沖能力和離子平衡能力遭到破壞而導(dǎo)致土壤pH值下降，即土壤酸化現(xiàn)象[15]，現(xiàn)已成為當(dāng)前蔬菜生產(chǎn)發(fā)生連作障礙的重要因子之一。

2.3 土壤養(yǎng)分失衡

在蔬菜連作條件下，肥料和種植模式單一，造成了蔬菜作物對(duì)所需養(yǎng)分的選擇性吸收，使得土壤養(yǎng)分失衡、部分養(yǎng)分虧缺，導(dǎo)致蔬菜缺素癥狀時(shí)有發(fā)生。

2.4 蔬菜自毒作用

Rice于1984年提出一種植物（包括微生物）通過向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)而對(duì)另一種植物 （包括微生物）產(chǎn)生直接或間接的有害的或有益的作用的植物化感理論。具有化感作用的化學(xué)物質(zhì)稱為化感物質(zhì)。當(dāng)受體和供體同屬于一種植物時(shí)產(chǎn)生抑制作用的現(xiàn)象，稱為植物的自毒作用[16]。自1983年以來，科研學(xué)者發(fā)表有關(guān)自毒作用的論文近500篇，在茄果類、瓜類等多個(gè)蔬菜作物上均有研究。從蔬菜根系分泌物和殘茬中分離出自毒物質(zhì)，通過影響細(xì)胞膜透性、酶活性、離子吸收和光合作用等多種途徑影響作物生長(zhǎng)。但關(guān)于自毒作用在連作障礙中的作用，不同學(xué)者意見不同，如邱立友等[17]研究表明，上茬植物殘留的次生代謝物對(duì)新生植株的自毒作用可能是連作障礙的主因，土壤性質(zhì)劣化和土傳病蟲害加劇只是連作障礙的次生為害；而許多學(xué)者[1～3，6，9～12]認(rèn)為，土傳病害是連作障礙發(fā)生的主要原因。

3 連作土壤的治理改良技術(shù)

3.1 合理的耕作制度

目前來說，不同種（屬、科）作物間輪作是防治連作障礙的最佳、簡(jiǎn)單實(shí)效措施[7]。針對(duì)不同蔬菜品種制定不同輪作、套種、間作模式，能有效改良土壤生態(tài)環(huán)境，其中水旱輪作是目前效果最好的栽培模式，麗水高山蔬菜以茭白、菜豆、茄果類為主，通過水稻—菜豆（茄果類）、茭白—菜豆（茄果類）等的水旱輪作，既能吸收土壤中的不同養(yǎng)分，使養(yǎng)分得到充分利用，又可通過換茬減輕土傳病害的發(fā)生，提高單位面積產(chǎn)量和產(chǎn)值，提升土壤地力，保證良性耕作。又如麗水高山地區(qū)利用冬季低溫冰凍時(shí)，進(jìn)行翻耕凍土，能有效殺滅越冬蟲卵；針對(duì)雨水較多的狀況，深溝高畦也是防治土壤連作的有效措施。對(duì)于酸性土壤，可以通過與堿性綠肥作物如毛葉苕子、油菜等輪作來調(diào)節(jié)[18]。

3.2 合理科學(xué)的施肥結(jié)構(gòu)

①增施有機(jī)肥 有機(jī)肥具有疏松土壤、改善微生物生活條件、培肥地力、協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分供給、保障作物健壯生長(zhǎng)的作用。增施有機(jī)肥是防止土壤連作障礙的有效措施[11]。合理施肥，以施基肥為主，追肥為輔的施肥方式，在基肥中應(yīng)以有機(jī)肥為主，可以有效改良土壤。在麗水高山蔬菜生產(chǎn)中，結(jié)合土壤酸化的實(shí)際條件，施商品有機(jī)肥800～1 000 kg/667 m2，可以起到改良土壤的作用。同時(shí)，在化肥施用中，有條件的可選用水溶性復(fù)合肥，利用肥水一體化設(shè)施施肥，減少化肥的施用量。

②配施微生物肥 微生物肥是通過人工培養(yǎng)對(duì)植物有益的微生物而研制的微生物制品，微生物肥料中含有大量有益菌，土壤接種有益菌后，可有效抑制某些病原菌的生長(zhǎng)，能有效改善土壤生態(tài)環(huán)境，提高土壤自身的降解能力，防止病害的傳播與自毒作用[1]。目前生產(chǎn)中應(yīng)用比較多是根瘤菌肥、解磷解鉀微生物肥、復(fù)合微生物肥。微生物肥是一種輔助性肥料，必須與化肥和有機(jī)肥配合施用，才能充分發(fā)揮效能，微生物肥目前已經(jīng)在麗水大棚設(shè)施蔬菜上有一定的推廣應(yīng)用，但是尚未得到有效的推廣。

3.3 利用土壤改良調(diào)節(jié)劑

①利用石灰改良劑降低土壤酸性 針對(duì)酸化土壤，施用石灰來改良是最傳統(tǒng)的措施，不僅可以中和土壤中氫離子濃度，改善土壤結(jié)構(gòu)，還可以降低土壤中重金屬對(duì)作物的毒害作用[7]。王敬華等[19]在江西紅壤上的試驗(yàn)表明，施用200 kg/667 m2生石灰，能使土壤表層酸度值有效降低2～3個(gè)單位，目前麗水山地蔬菜推廣應(yīng)用667 m2施生石灰50～100 kg較為適宜，在高山蔬菜產(chǎn)區(qū)用生石灰治理土壤酸化是成本低、效果好的一個(gè)產(chǎn)品。

②施用生物碳調(diào)節(jié)土壤酸化 生物碳是生物質(zhì)原料（如木屑、秸稈、家畜糞便等）在限氧或絕氧的條件下，通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)化得到的一種固態(tài)富碳物質(zhì)[20]。生物碳作為土壤處理還是一種新型材料，但已被很多學(xué)者認(rèn)為是一種生態(tài)高效的土壤調(diào)節(jié)品。例如代鋼[20]在研究中提出，生物碳的添加能夠改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加土壤微生物的豐富度，調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu)，增加土壤微生物多樣性。邱婷等[7]研究表明，生物碳可以中和土壤酸度，降低鋁對(duì)作物的毒害作用。生物碳因其含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，可以提高土壤中有效養(yǎng)分的含量，促進(jìn)作物根部的吸收，增加土壤中有機(jī)碳的含量，提高作物的產(chǎn)量，目前針對(duì)麗水蔬菜產(chǎn)業(yè)來講，生物碳還是一個(gè)新產(chǎn)品，有待于進(jìn)一步試驗(yàn)應(yīng)用論證其效果。

3.4 利用化學(xué)他感作用

20世紀(jì)70年代，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)水稻連作中殘留在土壤中的秸稈分解產(chǎn)生自毒物質(zhì)引起減產(chǎn)[16]。許多植物和微生物可釋放一些化學(xué)物質(zhì)來促進(jìn)或抑制同種或異種植物或微生物的生長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)他感作用。利用農(nóng)作物間的化學(xué)他感作用原理進(jìn)行有益組合，可減少根部病害。例如，一些十字花科作物在分解過程中會(huì)產(chǎn)生含硫化合物，向土壤中施入這種作物的殘?jiān)軠p輕下茬作物根部病害的發(fā)生，許多蔥蒜類蔬菜由于根系分泌物對(duì)多種細(xì)菌和真菌有較強(qiáng)的抑制作用，常被用于間作或套種。

4 小結(jié)

當(dāng)前，蔬菜連作障礙已成為制約蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。學(xué)者們針對(duì)土壤治理措施提出了如輪作、合理施肥、土壤改良等防治措施，但是蔬菜作物種類多，不同蔬菜作物連作障礙因子不一，需要針對(duì)特定的蔬菜作物制定合理的綜合治理技術(shù)，才能有效地防止蔬菜連作障礙的發(fā)生。

麗水高山菜豆通過增施有機(jī)肥替代部分化肥，有效減輕了病害的發(fā)生