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摘要：连作是目前我国设施农业的主要耕作方式，而连作障碍在影响农产品产量及品质的同时，对农作物安全也产生了较大威胁，严重影响设施农业产业的可持续发展。本文初步探明了涪陵地区榨菜进行长期连作后的生长状况及其根际土壤环境的变化，根据设施农业土壤连作障碍的成因及防治办法，系统地阐述了榨菜连作障碍的成因，并提出改变栽培方式、使用新型微生物菌剂、生物防治等相关防治措施，为后续解决榨菜种植的连作障碍提供理论及技术参考。

关键词：连作障碍；涪陵地区；紫色土；榨菜品质

中图分类号：X53 文献标识码：A

0引言

随着我国农业持续发展、人口持续增加，人均耕地面积日益减少，为确保农作物的质量，人们越发重视土壤连作障碍问题。而农业活动者一味追求高收入，常年采取过度灌溉、施肥、设施覆盖、种植同源作物等不当措施，大面积土壤产生连作障碍，硝态氮含量超标、食品安全等问题逐渐显现。

作为“中国榨菜之乡”的涪陵，也存在显著的连作障碍问题。如：对重庆市涪陵区二渡村进行野外生态调研时发现，二渡村及相邻的村镇青菜头产量、质量显著下降。经表1可看出，2003-2023年株高、叶长、茎横径及产量均显著下降，下降幅度分别为48%、43%、50%、49%，叶宽、茎纵径呈现不同程度的下降趋势，分别为31%、19%。可得知随连作年限延长，土壤连作障碍程度呈上升趋势，榨菜作物性状呈逐年下降趋势。

实地考察发现：该地企业及农户采用粗犷的灌溉、施肥方式进行种植，导致土传病原菌累积，榨菜质与量显著下降。土壤性质的改变、自毒作用[1]、土传病虫害[2]、生物因素[3]等成因的发现，为解决榨菜连作障碍奠定了基础，推动并完善其防治措施的制定，为榨菜及相关农业的发展提供理论及技术支持。

1连作障碍的成因

单一根系分泌物导致土壤弱化、微生物多样性降低、病原菌富集等问题，造成土壤养分、根系活力及生态环境系统失衡，成为农业可持续发展的瓶颈[4]。经调查研究后发现榨菜连作障碍的成因有：（1）毒害作用：榨菜土壤逐年积累其根系分泌的有害物质；（2）部分营养元素缺失：榨菜作物的根系连续吸收同种微量元素，导致土层营养不均；（3）土壤微生物群落异化及土壤性能变化：同种根系分泌物造成某微生物大量繁殖，抑制其他微生物的繁殖生长。

1.1土壤性质改变

近年来，人们采取一系列不当措施追求经济发展，常年设施覆盖、过度施肥等导致土壤硬化、透气性差，经济作物减产甚至绝收。土壤由松散沙质变成结构较为紧密的黏土，产生土壤结块等问题，致使作物向下扎根受阻，榨菜等作物生长发育缓慢。连作易导致土壤中化学性质发生混乱，土壤中营养物质分布不均衡[5]，引起植株内各类营养物质比例失衡，产生各种功能伤害。

在调查走访中了解到：重庆市涪陵区二渡村土壤在长期设施覆盖下，土壤水分蒸发加剧，温度高于表面，矿物成分加速流失，导致盐分在表层土壤中大量聚集，土壤渗透势增大、肥力降低，作物难以吸收土壤中营养成分，造成作物减产，人均收入降低。

1.2生物因素变化

土壤中的微生物菌群经同源榨菜连作后发生改变，形成特有土壤环境，为病原菌、病原线虫等提供生存、繁殖场所，土壤中微生物迅速滋生，病原微生物严重富集。土壤中的细菌数量随着连作年限的增长逐渐下降，真菌数量成倍增长，有益微生物菌群数量显著降低。土壤中多种病原真菌的复合侵染，微生物群由细菌型向真菌型转化，根际细菌、放线菌和真菌[6]等进行大量繁殖是加深土壤连作障碍程度的根本原因。陈志杰等人[7]研究发现，黄瓜连作土壤中存在大量线虫，有益微生物减少，致病微生物富集，造成植物根系腐烂或死亡。若榨菜也发生此类障碍，其根部附近微生物活性同样也会呈现降低趋势。

1.3自毒作用加剧

自毒现象是一种密度制约因素的反馈调节，而植物的自毒作用在生长过程中产生的次生代谢物。相关研究中[8]表示酚酸是连作障碍研究最频繁的种类之一，其会导致土壤微生物失衡，影响土壤的理化性质。不仅提高农作物感染病虫害的风险，还直接影响作物根系正常生长。王艳芳[9]等人研究发现，酚酸类化合物与引起苹果发生连作障碍的根皮苷的作用机制相同。由此，酚酸类化合物可能也是造成榨菜连作障碍的原因之一。

榨菜生长前期会产生的一些次生代谢物，会对其生长后期产生自毒或排除作用，抑制其生长发育。若无视其不耐连作的性质，会导致其根系分泌毒素毒害相邻根系，毒素不断积累，会对作物的根系产生毒害作用。

1.4土传病害加剧

土壤以腐殖土、飞灰等为主要原料易受到细菌、真菌、病毒等有害菌的侵扰。采取连作制将感染病害的概率大幅提升，使种子或幼芽未出土前腐烂、根茎枯萎、植株逐渐死亡的等病状。随连作年限延长，土壤中各类有害病原菌不断积累。人为设置的生产环境中，各种化肥农药使用量产生峰值，大幅提升有害菌抗药性。若病原菌乘机进入植物维管束，会导致营养供给困难，作物迅速枯萎。综上，涪陵榨菜连作障碍的成因可能有：

（1）涪陵榨菜产区小，多为同源种植，土壤负荷生产，造成性能改变，作物向下扎根受阻，长势差，经济效益低。

（2）榨菜连作后，不断消耗同源微生物及菌群，造成土层营养缺乏、根系线虫大量繁殖，有益微生物减少，养分含量下降，榨菜生长异常。

（3）榨菜不耐连作，种植过程中产生毒素，毒害相邻根系并不断积累，根系发生毒害作用，是其连作障碍的直接体现。

（4）榨菜种植过程中易出现蚜虫、软腐病、根肿病、霜霉病等病虫害，造成植物根系腐烂或死亡。

2榨菜连作障碍的防治方法

2.1土壤消毒

土壤通过物理、化学方法杀死有害微生物，降低连作障碍发生率。肖宏等人研究发现[10]，苹果连作障碍与土壤酶活性有极强关联性。酶参与包括物化学过程在内的物质循环，与微生物共同推动土壤代谢。当采用有机药剂对设施蔬菜连作障碍土壤进行消毒处理有极大缓解作用[11]。如：在土壤中喷洒福尔马林药剂可防治炭疽病、褐斑病等，在杀灭昆虫和真菌、控制杂草生长的同时，也降低了生物转化能力，土壤生态平衡破坏。因此，针对涪陵地区榨菜连作障碍土壤消毒药剂的选用上，必须慎重、科学，避免造成生态破坏。

2.2改变栽培技术，进行合理轮作

研究发现，同源榨菜连作导致土壤中病原菌剧增，轮作则可将病原菌等有害菌营养源及时切断，减少作物病害的发生。因此，在同源土壤上进行交叉轮作是防治连作障碍的最佳措施。研究表明，针对蔬菜的不同特性调整耕作制度可达到最大效果。从化感作用角度考虑，“玉米—水稻”水旱轮作表明当茎瘤芥叶水浸提液对玉米幼苗生长的化感抑制作用大于对水稻幼苗生长时，或许提高农作物产量的优势更为明显[12]。

2.3深翻晒垡

土壤理化性状恶化主要团粒结构破坏、耕层板结、透水性差等。深耕晒垡的方法适用于养分含量低的连作障碍土壤，如每隔2～3年在夏季高温季节深翻实验地土壤30～40cm，并揭开覆膜，可防治季节性大棚连作障碍。涪陵地区榨菜喜中性含钙的砂质土壤，其地上部分高60～80cm，地下部分主根长20～30cm，采用深耕晒垡的方法可增强活土层、扩散盐类、增强保水、保肥能力及透气性，减缓连作障碍[13]。

2.4微生物菌肥、菌剂混合使用

土壤施入微生物肥料后，首先需判断“菌类与作物共生共荣”“养分协调”“生物固氮”等效应是否产生，确保作物的健康生长和稳定的增产效应。研究表明，当土壤中病原菌数量减少时，病害影响减轻。如：解磷菌可增加植物可吸收磷的浓度，其释放的磷酸酶和有机酸可溶解土壤中不溶性的磷酸盐化合物，维持植物对磷的需求[14]，促进植物的生长发育并为其提供ATP。因此，使用解磷细菌配制微生物菌剂，可增加有益菌群活性，促进榨菜生长发育，减轻连作障碍的影响。

2.5生物防治

有害微生物类群过多导致土壤中病原菌大量富集，感染植株根系真菌[15]。实验研究发现：水果及茶树等连作障碍可以通过接种细菌或真菌优化，可采取生物防治的方法促进榨菜生长发育，如在涪陵地区榨菜连作土壤中接种一些有益菌群或真菌，以减少土壤病虫害发生，降低此类病害对土壤连作障碍的影响。

3总结与建议

榨菜连作障碍是涪陵地区的普遍问题，本文针对该地特征，提出针对榨菜连作障碍的防治措施，并依据文献研究判断其可行性。防治方法如下：

（1）种植前对土壤进行消毒，减少土壤连作障碍对其长势及品质的影响；

（2）改善当前耕作制度，根据榨菜长势改变推行轮作等耕作制度；

（3）改进相关种植技术，选用抗性强等的良好品种；

（4）选用适宜的深度耕作，定期深翻晒垡，保持土壤养分与活性；

（5）施加微生物混合菌剂提高土壤微生物的活性，适时补充所需营养元素，如利用解磷菌等生物制剂，增强土壤孔隙度、透气性，改善土壤容重；

（6）在作物生长中后期降低枝叶覆盖度，防止腐殖质影响土壤养分平衡，为其提供合适的土壤环境。

4参考文献

[1]徐晗，鄢紫薇，覃卫林等.生物质炭调控辣椒连作障碍研究进展[J].江苏农业科学，2023，51（06）：23-31.

[2]朱诗君，王丽丽，金树权，等.微生物菌剂菌肥对西瓜连作障碍的缓解作用[J].中国农通学报，2023，39（28）：48-53.

[3]郭晗玥，王东升，阮杨，等.西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征[J].中国农业科学，2023，56（21）：4245-4258.

[4]章云云，朱端卫，王晓，等.植物根系分泌物的作用及其与药用植物连作障碍的关系[J].湖北农业科学，2014，53（06）：1241-1245.

[5]何文寿.设施农业中存在的土壤障碍及其对策研究进展[J].土壤，2004，36（3）：235-242

[6]孙歌，接伟光，胡崴，等.菌根真菌及菌根辅助细菌对农作物发育的影响研究进展[J].中国农学通报，2022.，38（9）：88-92.

[7]陈志杰，张锋，张淑莲，等.太阳能消毒对温室土壤环境效应及防治黄瓜根结线虫病效果[J].生态学报，2009，29（12）：6664-6671.

[8]马云华，王秀峰，魏珉，等.黄瓜连作土壤酚酸类物质积累对土壤微生物和酶活性的影响[J].应用生态学报，2005，16（11）：2149-2153.

[9]王艳芳，潘凤兵，展星，等.连作苹果土壤酚酸对平邑甜茶幼苗的影响[J].生态学报，2015，35（19）：6566-6573.

[10]肖宏.土壤消毒和轮作对克服苹果连作障碍效果的研究[D].山东农业大学，2005.

[11]孙光闻，陈日远，刘厚诚.设施蔬菜连作障碍原因及防治措施[J].农业工程学报，2005，21（14）：184-188.

[12]周先容，幸春渝，江波，等.茎瘤芥叶水浸提液对3种作物种子萌发的化感效应[J].河南科技学报，2015，44（10）：117-121.

[13]李正积，付平都，庞在祥，等.涪陵榨菜菜头品质与地质背景关系的研究[J].四川地质学报，1994（02）：149-160.

[14]刘荣林，蔡柏岩，葛菁萍.丛枝菌根真菌、根瘤菌和解磷细菌之间相互作用的研究进展[J].中国农学通报，2020，36（35）：22-27.

[15]梁倩倩，李敏，刘润进，等.全球变化下菌根真菌的作用及其作用机制[J].生态学报，2014，34（21）：6039-6048.

[收稿日期： 改回日期：

基金项目：基于沼渣生物质炭对猪场沼液磷的强化吸附回收（KJNQ202101428）

作者简介：潘荭（2003-），女，重庆合川，本科，环境科学专业，E-mail：2549661717@qq.com；

通信作者：易蔓（1989-），女，湖北恩施，博士，副研究员，主要从事土壤污染治理与修复、污染与恢复生态学方向研究，E-mail：104471801@qq.com]