设施蔬菜连作障碍原因及防治措施_孙光闻

　增刊孙光闻等:设施蔬菜连作障碍原因及防治措施185

小、叶色深绿、少光泽、落花严重。黄瓜、番茄、西葫芦、甜椒等作物在3年以上的设施内栽培每年产量降低10%～20%,病害逐年严重[10]。1.2　土壤微生物变化

土壤微生物和酶是土壤生态系统的重要动力,土壤中所进行的一切生物学和化学过程都要由微生物和酶作用才能完成。微生物和酶既是土壤有机物质矿化的执行者,而且也是植物养分的活性库[12]。土壤中有机质的分解和矿化,主要靠其中微生物的作用,特别是细菌,因而土壤中微生物的数量及活动状况,在某种意义上讲,决定了土壤的肥力[13]。土壤中的硝化细菌、促进磷酸盐水解的细菌、固氮菌、根瘤菌和一些假单胞杆菌等,对促进植物生长和增强植物对土壤中微量元素的吸收有着积极的作用。同一种作物连作后,可以使某些特定的微生物群得到富集,特别是植物病原真菌,不利于土壤中微生物种群的平衡,而有利于植物根部病害的发生,使

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产量逐年降低。吴凤芝、王伟的研究表明:大棚蔬菜连作土壤随着连作年限的增加,真菌的种类和数量减少,但有害真菌的种类和数量增加;细菌的种类和数量

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随着连作年限的增加而减少。唐咏等研究了日光温室栽培蔬菜条件下土壤微生物的变化,结果表明:日光温室土壤与露地土壤相比,氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量都增加了,真菌表现为腐霉数量增加,木霉数量降低,放线菌数量随温室使用年限增加而降低。

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徐瑞富、王小龙研究发现:花生种植年限对土壤微生物区系的变化有显著的影响,真菌数量随连作年限的增加呈上升趋势,细菌数量随连作年限的增加呈下降趋势,并且这种变化达到了显著水平。细菌数量的变化尤为突出,连作3年后根际土壤中细菌数量减少了73%;土壤中细菌的变化直接影响着速效磷和速效钾的变化,二者呈显著正相关关系。研究中分离出的主要真菌其中有些真菌是花生的病原菌,如镰刀菌,可以引起花生的根腐病。封海胜[18,19]研究表明花生连作使土壤由细菌型向真菌型转化,同时引起花生总生物产量降低。张乃明、董艳[20]研究表明:采用大棚栽培后,土壤中三大类菌的相对数量没有发生变化,仍是细菌最多,放线菌次之,真菌最少。但不同菌类在棚内外土壤中的绝对数量发生了较大变化。放线菌在棚内外变化不大,细菌、真菌数量是棚内土壤高于露地。其中土壤细菌与真菌数量的比值(B/F)是露地土壤高于大棚土壤且随大棚种植年限的延长而降低,B/F比值的降低可能是大棚设施土壤土传病害增加的原因之一。邹莉等[21]研究了正茬与连作大豆根际及非根际土壤微生物区系的变化。结果表明,连作促使土壤微生物区系从高肥的“细菌型”土壤向低肥的“真菌型”土壤转化;连作区细菌明显减少,真菌数量增加,是由于土壤环境及大豆残体所致;固氮菌减少,导致固氮能力降低,真菌增多易发生各种病害;重茬大豆根际土壤真菌的优势种群对大豆根系的生长发育和养分吸收起不良作用,这是重茬大豆生长发育障碍的重要原因。甄文超等[22]发现:草莓连作处理,根际土壤于正茬处理。在草莓生长过程中真菌种群相对数量上

升、细菌相对数量下降、放线菌的增殖也因连作而受到抑制;同时病原真菌的数量因连作而上升,最终导致病害的发生。

了解土壤酶活性的强弱,有助于判断土壤的供肥能力,并可用其作为评判土壤肥力的辅助指标。大棚黄瓜不同连作年限对根际土壤转化酶的活性有影响[23],连作3年的大棚黄瓜根际土壤转化酶的活性显著高于连作18年的。随着连作年限的增加,土壤脲酶活性、中性

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磷酸酶活性、过氧化氢酶活性有增加趋势。脲酶活性与土壤的微生物数量、有机质含量、全氮含量和速效磷

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含量呈正相关。1.3　植物自毒作用

某些植物可通过地上部淋溶、根系分泌和植株残茬腐解等途径来释放一些物质对同茬或下茬同种或同科植物生长产生抑制作用,这种现象被称为自毒作用(Autotoxicity)[25]。自毒作用是一种发生在种内的生长抑制作用。如果进行同一蔬菜作物的连作,就会因根系长期分泌同一物质而影响土壤中微生物的种类和数量,破坏土壤微生物相互间平衡,使土传病害和虫害增加。一般认为,植物自毒作用是发生连作障碍的原因之

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一[26]。Yu和Matsui从黄瓜的根系分泌物中分离出11种酚类物质,其中10种酚类具有生物毒性。当黄瓜连续种植时,根系释放的酚类物质积累到一定程度就会抑制下茬作物的生长,并证明它们可抑制黄瓜根系对NO-3、

2-+2+2+2+

张春SO4、K、Ca、Mg和Fe的吸收。吕卫光、

兰[28]研究发现黄瓜根系分泌物主要的化感物质组分苯丙烯酸和对羟基苯甲酸强烈抑制黄瓜根系脱氢酶、根系结合ATP酶、硝酸还原酶、超氧化物歧化酶的活性,从而抑制根系对K+、NO-3、H2PO-4的吸收。喻景权和松井

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佳久还证实了豌豆根系分泌物具有自毒作用,并从中分离、鉴定了化感物质。周志红[30]等证明番茄植物不仅具有自毒作用,其植株的水提液对黄瓜、萝卜、生菜、白菜、甘蓝的幼苗生长均有显著的抑制作用。杜英君、靳

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月华研究表明:大豆根系分泌物和大豆组织水浸液对“下茬”大豆苗的生长和某些生理活性均有显著影响;从根系分泌物和植株水浸液中均分离出了已知酚酸类化感物质香草酸、香草醛和对羟基苯甲酸;这类物质的

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影响对大豆连作障碍有直接关系。韩丽梅等也证明,大豆根茬腐解产生的有机化合物中有些是化感物质,其中某些组分抑制了大豆种子萌发和胚根生长,根茬腐解产物在大豆连作障碍中起一定作用。韩晓增等[33]研究表明:大豆根系腐解物对正茬大豆生长发育有显著影响,在正茬土壤中较对照可减产6%～24%;在大豆连作土中减产加重,较对照可减产20%～42%,随着根系加入量的增加,减产幅度增大。邹丽芸、喻景权[34]研究西瓜不同组织水浸提物对西瓜种子发芽的生物学效应。证明随西瓜残茬水浸提物浓度增加,对西瓜种子萌发的抑制作用随之增强,表明西瓜残茬水浸提物具有自毒作用。杨广超等[35,36]研究发现:西瓜植株根、茎、叶的水浸