许帆

连作障碍指的是在同一块地块中连续栽培近缘或者同种的作物时，在栽培管理保持不变的情况下，作物会出现生长势变弱、产量和品质下降、病害虫害加剧的现象。随着设施园艺的发展面积不断扩大，长期依赖增加肥料用量来提高作物产量，造成了普遍出现连作障碍，对我国设施园艺持续发展明显形成制约。

一、连作障碍产生的原因

为了满足市場供应的需求，近年来规模化和产业化的种植模式在农业生产中被广泛运用，同时化学肥料的大量使用，农作物本身和土壤养分、微生物之间的平衡被打破，从而导致土壤发生连作障碍，此外由于栽培作物的不同产生连作障碍因素也存在不同。

1、土壤理化性质的变化

设施栽培长期连作、化肥的大量使用，土壤孔隙度也会随之下降、水肥透性逐渐降低，土壤容重变大，耕层也会逐渐变浅。设施栽培能够进行机械的深耕作业少，土壤跟层逐年变浅，缺少有机肥的施用，物理性质变恶劣，根系生长受到抑制，进而造成土壤的板结。

①土壤盐渍化

在设施栽培的过程中，单一的生长环境，不能进行雨水的淋溶，加之化肥的大量施用，土壤盐类聚集严重，土壤盐渍化变得异常突出。据调查，设施土壤的含盐量是相较露地高出2-5倍，最高的地块可达到露地十倍之多。研究发现，连作多年后作物对土壤养分的利用率也会随之下降，盐分的积累，造成了土壤盐渍化的产业。同时设施大棚缺乏雨水的淋洗，土壤上层水分的蒸发，地下水通过土壤毛管向上渗透，将底层的大量的盐分携带到地表，加剧了土壤盐渍化的产生。

②土壤酸化

由于植物不能充分地吸收利用生物酸性肥料，土壤中酸性离子随之产生，土壤的酸度降低，同时土壤酸化也会随着连作年限的增加变得越发突出。相关研究表明，相较露地栽培，设施栽培土壤的平均pH值普遍偏低0.5个单位左右，设施栽培超过10年以上的地块的，土壤pH值可以降到5以下。实际生产当中，土壤的盐渍化和酸化往往伴随产生，土壤酸化越为严重的地方，盐渍化的表现也相对突出，连作障碍表现也越明显。

2、土壤生物学环境的变化

①土壤微生物

土壤微生物几乎参与植物吸收土壤养分的和转化营养的所有过程，此外土壤微生物降解植物残体产生腐殖质的功能，保证了稳定的土壤养分循环体系。通常情况下，土壤中的有益微生物的生物含量要明显高于有害微生物，在评价土壤质量时，土壤有益微生物的活性和总量，也作为其中一项重要的指标。研究表明，随着连作年限的增加，土壤中会大量积累植物的根系分泌物，为有害微生物的繁殖创造了适宜的环境，造成细菌、真菌和放线菌的数量比例严重失调，土壤的连作障碍愈发严重。

②土壤酶活性

目前所知土壤酶大约有50种，主要在土壤中起到催化的作用，总体可以分成4类：氧化还原酶、水解酶、转移酶和裂解酶，土壤的养分循环也是土壤酶和土壤微生物共同作用完成的。影响土壤酶活性的方式有很多种，主要与作物的种类、耕作和管理的方式有关。研究表明，土壤中不同种类的酶、它们之间的活性存在一定的关联，所以共性酶的总体活力可以体现出土壤肥力的高低。

③植物化感作用

植株产生化感物质在土壤中长期积累可以导致连作障碍的产生，由于植物产生的化感物质中往往会带有一定的自毒的物质，长期的连作导致自毒物质不能及时消除，在土壤中不断积累，进而产生自毒作用。产生自毒作用，会直接抑制下一代植株的生长，同时破坏了土壤的生态环境，最终形成连作障碍。

二、连作障碍的防治方法

1、合理轮作，调整耕作方式

合理轮作、间作，是避免连作障碍的发生最有效手段。研究表明，当西红柿与菊花进行轮作时，土壤中的根结线虫数量明显降低，番茄产量也显著提高。在种植前进行深耕作业，将下层的土壤翻至上层，对连作效应有一定的中和作用，同时疏松了土壤，更有利于作物根系的向下生长吸收更多的养分，从而避免了连作障碍产生。

2、选中抗逆品种、推广嫁接栽培

抗逆品种的研究，为克服连作障碍提供了一个有效途径。目前研制成功的抗逆性蔬菜作物主要有辣椒、西瓜等，在实验中已经证明可以有效改善连作障碍。利用嫁接技术可以增强根系的吸收能力，提升植物对抗连作障的能力。实验表明，嫁接黄瓜根系对养分的吸收能力显著提高，土壤根结线虫和土壤盐渍化发生的几率也明显降低，有效抑制了黄瓜栽培的连作障碍。

3、施用改良剂

土壤改良可以提升土壤的保水保肥率，可以促进土壤形成团粒结构，降低地下盐分的向上运输过程，并且土壤改良剂可以将土壤中的盐分有效固定，减缓土壤的盐渍化进程，进而减轻连作障碍的发生。研究表明，相对一般情况施用改良剂的土壤，土壤结构和理化性质明显发生变化，团粒结构提升，土壤盐分的组成更加趋于合理化，此外栽培作物的长势和产量也明显处于优势。

4、合理施肥

目前合理施肥的方式一般可以分为三类，分为增施有机肥、配方施肥和施用生物有机肥。增施有机肥一方面可以为植株生长提供肥力的，另一方面对土壤结构、土壤的保水保肥特性和土壤温度有一定的调节作用，并且有机肥对土壤中的重金属和农药有一定的缓冲作用，降低危害性。配方施肥对土壤的生化活动和土壤理化特性有一定的调节功效，提升土壤微生物功能多样性，进而促进植物对营养元素的吸收利用情况，改善土壤的连作障碍。生物有机肥在传统有机肥功能的基础上，还可以提高植物体内各类抗氧化酶的活性，进而加强植株的抗病性，缓解连作障碍的影响。

5、接种有益微生物

近年来为了克服连作障碍，直接将有益微生物接种到土壤中的方法被广泛应用。研究发现，将有益微生物接种到连作土壤中，栽培植株体内的抗氧化酶含量明显高于一般种植状况的植株，同时土壤微生物种群的数量、丰富度及整体活性获得了显著变高，对抗连作障碍的能力得到了有效提升。

（作者单位：724100陕西省汉中市留坝县农业技术推广中心）