設(shè)施番茄土壤障礙綜合防控研究進(jìn)展

程國亭 王延峰* 姜文婷 林金水 馮曉東 常海飛 喬宏喜 梁燕

（1 延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西延安 716000；2 陜西省紅棗重點(diǎn)實驗室，陜西延安 716000；3 延安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心站，陜西延安 716000；4 西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西楊凌 712100）

番茄（Solanum lycopersicum）是我國設(shè)施栽培面積最大的蔬菜作物，其適應(yīng)性強(qiáng)、消費(fèi)量大、經(jīng)濟(jì)效益高，成為種植者進(jìn)行專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)的首選作物（程國亭 等，2022）。設(shè)施農(nóng)業(yè)打破了作物生長的季節(jié)限制，減輕了自然災(zāi)害對作物生長的影響，解決了蔬菜供應(yīng)淡旺季不平衡問題，實現(xiàn)了周年供應(yīng)，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動，種植者經(jīng)常會選擇經(jīng)濟(jì)效益較高的番茄進(jìn)行專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)。而設(shè)施中連續(xù)多年單一種植番茄容易導(dǎo)致番茄產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣，且引起土壤理化性質(zhì)變差、微生物群落結(jié)構(gòu)失衡、土傳病害多發(fā)等土壤障礙，直接威脅設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 設(shè)施番茄土壤障礙產(chǎn)生的原因

1.1 不合理灌溉施肥

不合理灌溉施肥是導(dǎo)致土壤障礙的最主要因素。產(chǎn)生原因主要有3 點(diǎn)：一是受生產(chǎn)力水平和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)觀念限制，設(shè)施番茄長期采用大水大肥較為粗放的生產(chǎn)管理模式（王鵬勃 等，2015）。二是測土配方施肥需要技術(shù)和設(shè)備，在小農(nóng)戶的設(shè)施內(nèi)難以推廣。三是農(nóng)家肥需發(fā)酵腐熟、用量大、費(fèi)人力、見效慢，且較為短缺；而化肥購置方便、使用簡單、見效較快。李歡歡（2021）研究發(fā)現(xiàn)，過量灌溉會加速養(yǎng)分淋溶，降低土壤肥力，導(dǎo)致地下水污染；高溫高濕環(huán)境利于病原微生物繁殖，導(dǎo)致番茄病害加重，抑制番茄根系呼吸和好氧微生物活性，造成根部缺氧腐爛壞死（李建明 等，2014）。為了獲得高產(chǎn)，設(shè)施番茄生產(chǎn)過程中常常過量施用化肥。連年大量施用尿素、磷酸二銨等，使土壤中硝態(tài)氮和速效磷含量嚴(yán)重超標(biāo)，造成土壤次生鹽漬化；過量施用氮肥會破壞土壤緩沖能力和離子平衡能力，導(dǎo)致土壤酸化。鉀肥價格相對較高，為了節(jié)省成本，在設(shè)施番茄生產(chǎn)過程中鉀肥和中微量元素經(jīng)常被忽略。鉀肥不足則易造成番茄植株抗逆性差，病蟲害發(fā)生嚴(yán)重（Steiner et al.，2020）。由于番茄對養(yǎng)分吸收具有選擇性，連年種植番茄破壞了土壤中礦質(zhì)元素的平衡狀態(tài)，使番茄對某些元素吸收困難，出現(xiàn)缺素癥狀，特別是缺乏微量元素，使番茄生長發(fā)育受阻，產(chǎn)量和品質(zhì)下降（龔建軍和蔡海，2017）。不合理灌溉施肥不僅造成水肥資源浪費(fèi)、地下水污染和土壤污染，而且導(dǎo)致土壤酸化和土傳病害頻發(fā)等問題，使番茄產(chǎn)量和品質(zhì)顯著降低。

1.2 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)失調(diào)

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)失調(diào)的主要原因：①生物因素。連作導(dǎo)致土壤微生物多樣性降低、總量減少，種群結(jié)構(gòu)簡單、豐富度下降，有益微生物（銨化菌、硝化菌、放線菌等）生長受到抑制，而有害微生物（尖鐮孢菌和青枯菌等）迅速得到繁殖（Wang et al.，2019），微生物群落結(jié)構(gòu)失衡，土壤微生物活性下降。土壤病原拮抗菌的減少，助長了土壤病原菌的繁殖，病原菌可大量利用寄主植物的根系分泌物和植株組織及其分解物作為養(yǎng)分來源，從而使其繁殖加速（吳麗婷 等，2021）；在缺乏寄主的條件下，病原菌會在寄主殘體或土壤中形成耐久性的生存器官，一旦寄主出現(xiàn)便能發(fā)芽侵染寄主從而造成危害（王長義 等，2020）；由于設(shè)施番茄病原菌基本無越冬現(xiàn)象，給防控帶來較大困難（El-Sappah et al.，2019）。隨著連作年限增加，變形菌門和厚壁菌門細(xì)菌豐度增加，酸桿菌門細(xì)菌豐度降低；真菌菌群中擔(dān)子菌門和接合菌門真菌豐度增加；放線菌數(shù)量急劇下降（吳盼盼，2016；Guarnaccia et al.，2019）。細(xì)菌、放線菌數(shù)量的下降和真菌數(shù)量的上升，使根區(qū)土壤微生物生態(tài)失衡，土壤微生物從細(xì)菌主導(dǎo)型向真菌主導(dǎo)型轉(zhuǎn)化，病原菌拮抗作用被削弱，促使病原菌更容易侵染番茄植株而引發(fā)各種土傳病害（周杰 等，2021）。

② 非生物因素。土壤理化性質(zhì)改變以及光照、溫度、濕度、氣體組成的變化導(dǎo)致設(shè)施番茄土壤根區(qū)微生物群落結(jié)構(gòu)失調(diào)（Bhavana et al.，2019）。大量施用化學(xué)農(nóng)藥破壞了番茄生長環(huán)境，影響土壤微生物種群乃至土壤中的固氮菌、根瘤菌和有機(jī)質(zhì)分解菌等有益微生物的生長，破壞了土壤礦化-固持平衡。高溫、高濕、弱光、通氣性差的設(shè)施環(huán)境容易滋生病蟲害，使有害微生物數(shù)量增多，而有益微生物數(shù)量減少（Regmi &Desaeger，2020）。

1.3 番茄的自毒作用

設(shè)施連作條件下，番茄植株殘體與病原物的代謝產(chǎn)物對番茄植株有致毒作用，并連同番茄根系分泌的自毒（化感）物質(zhì)一起影響番茄生長，從而導(dǎo)致自毒作用的發(fā)生。番茄可通過地上部淋溶、根系分泌和植株殘茬腐解等途徑來釋放一些對同茬或下茬同種或同科植物生長產(chǎn)生抑制作用的自毒物質(zhì)。根系自毒物質(zhì)包括根系滲出物、排泄物、分泌物和脫落物（Zhang et al.，2015）。滲出物主要有糖類、有機(jī)酸、氨基酸、水、無機(jī)離子、氧氣、維生素等；排泄物主要有CO32-、HCO3-、乙烯等；分泌物主要有粘液、H+、酶類、鐵載體、激素、酚類物質(zhì)等；脫落物主要有根冠細(xì)胞、細(xì)胞內(nèi)含物、根毛等。自毒物質(zhì)通過影響植株的離子吸收、水分吸收、光合作用、蛋白質(zhì)和DNA 合成等多種途徑來影響植物生長，對根際pH、礦質(zhì)養(yǎng)分的活化、根際微生物活性影響較大，有些有機(jī)酸（如檸檬酸、酒石酸等）是很好的金屬鰲合物，它們在吸收根際難溶性養(yǎng)分方面起著十分重要的作用（龔建軍和蔡海，2017）。低分子量的有機(jī)分泌物可以活化重金屬元素（如鉛、鎘等），導(dǎo)致植物重金屬的毒害（王亞 等，2022）。同時，番茄根系分泌物的組成成分及數(shù)量與土壤營養(yǎng)狀況有關(guān)。營養(yǎng)不均衡（營養(yǎng)虧缺）不但直接導(dǎo)致作物連作障礙，而且也可通過改變根系分泌物的種類和數(shù)量來間接地影響植物生長；新生植株因缺少抗性賦予蛋白對上茬植物殘留的自毒物質(zhì)非常敏感，且番茄的自毒作用使病原菌具有良好的繁殖條件，病原菌數(shù)量不斷增加，嚴(yán)重影響番茄生產(chǎn)（阮弈平，2013）。

2 設(shè)施番茄土壤障礙的危害

2.1 土壤理化性質(zhì)惡化

長期連作導(dǎo)致土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞，孔隙度下降，容重變大，耕層變淺，土壤酸化、板結(jié)和次生鹽漬化加重。土壤酸化造成土壤溶液濃度增加，滲透勢加大，H+、Al3+、Mn2+對土壤的毒害作用加重，影響陽離子活動，最終破壞元素平衡，發(fā)生臍腐病等缺素癥（殷振江 等，2015）。長期連作導(dǎo)致土壤中微生物活動能力受限，影響土壤養(yǎng)分的有效性，土壤通透性變差，最終導(dǎo)致土壤板結(jié)，保水、保肥能力降低。番茄根系因缺氧而活力下降，細(xì)胞呼吸困難，多種營養(yǎng)元素?zé)o法吸收，出現(xiàn)缺素癥狀，根系發(fā)育不良，造成根腐、猝倒、立枯等病癥。發(fā)生連作障礙的土壤中鹽離子會隨著深層水分的蒸發(fā)，沿土壤毛細(xì)管上升，然后在土壤表面形成一層白色鹽分，即土壤鹽漬化。土壤次生鹽漬化產(chǎn)生的主要原因：一是為了獲得高產(chǎn)盲目大量施用化肥；二是設(shè)施環(huán)境相對封閉，土壤中可溶性或懸浮性化合物得不到雨水充分淋溶，加上由下向上的土壤水分運(yùn)動形式，使得鹽離子在土壤表層聚集；三是設(shè)施內(nèi)較高的溫度使土壤水分蒸發(fā)量增大；四是設(shè)施土壤風(fēng)化作用較快，土壤礦化分解的離子和肥料相結(jié)合使土壤鹽分集聚加快（田靜，2022）。設(shè)施番茄土壤中積累的鹽類主要是硝酸鹽，占陰離子總量的67%～76%（龔建軍和蔡海，2017），鹽離子可通過離子毒害和滲透脅迫等方式影響番茄種子發(fā)芽、根系吸收、植株生長和抗逆性。土壤溶液濃度過高，營養(yǎng)元素之間的拮抗作用則會阻礙番茄對某些元素的吸收，導(dǎo)致缺素癥狀，使番茄生長發(fā)育受阻，如種子發(fā)芽率降低，葉色深綠、葉緣翻卷、生長點(diǎn)葉片卷縮黃化，根系變黃發(fā)褐、不發(fā)新根，白天植株出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象甚至枯死，產(chǎn)量和品質(zhì)下降等（王蕾等，2016）。

2.2 土傳病蟲害加重

連作為番茄根系病原菌提供了賴以生存的寄主和繁殖場所，土壤優(yōu)勢微生物種群數(shù)量逐漸減少，病原菌數(shù)量不斷增加，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的自然平衡遭到破壞，酶活性嚴(yán)重下降，導(dǎo)致肥料分解過程受阻，土傳病蟲害（根結(jié)線蟲、枯萎病、細(xì)菌性斑點(diǎn)病、青枯?。┌l(fā)生多、蔓延快，且逐年加重（葛曉穎 等，2016；Fu et al.，2017）。土傳病蟲害導(dǎo)致番茄株高降低，莖粗變細(xì)，植株生物量減少（徐樹杰，2019）；隨著連作年限的延長，土壤中病原拮抗菌減少，番茄對病蟲害的綜合抗性下降，病原菌可利用番茄根系分泌物和莖葉及其分解物作為養(yǎng)分來源迅速繁殖，發(fā)病率和病情指數(shù)顯著升高，阻礙了番茄對土壤養(yǎng)分的有效吸收利用，造成根系腐爛，甚至?xí)昕菟溃═an et al.，2021）；連作1 年后番茄減產(chǎn)20.4%，連作3 年后減產(chǎn)高達(dá)46.2%（李炎潔和周小靜，2017）

3 設(shè)施番茄土壤障礙的綜合防控對策

通過梳理相關(guān)研究文獻(xiàn)結(jié)合生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，設(shè)施番茄土壤障礙形成機(jī)制復(fù)雜，防控難度大，生產(chǎn)中應(yīng)采取生物防控、農(nóng)業(yè)防控、物理防控、化學(xué)防控等相結(jié)合的綜合防控措施，以達(dá)到對設(shè)施番茄土壤障礙較為理想的防控效果。

3.1 生物防控

3.1.1 微生物菌劑 利用微生物殺蟲劑、微生物菌肥等相關(guān)農(nóng)用微生物益生菌制劑可以修復(fù)土壤環(huán)境（季彬 等，2016）。某些植物根際促生菌（plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）可合成對植物生長發(fā)育有直接作用的物質(zhì)（如生長素等）或改變土壤中某些無效元素的形態(tài)，使之有效化而利于植物吸收（如固氮、解磷等）；PGPR 可抑制或減輕某些病害對植物生長發(fā)育和產(chǎn)量的不良影響。微生物菌劑中含有大量有益菌，可有效抑制某些土壤病原菌的生長，防止病害的傳播與植物自毒作用的發(fā)生，改善土壤生態(tài)環(huán)境，提高土壤修復(fù)自凈能力；可達(dá)到以菌養(yǎng)菌、以蟲養(yǎng)蟲的綠色綜合防控目的，對連作土壤理化性質(zhì)改善具有重要作用。王歸鵬等（2021）研究發(fā)現(xiàn)，微生物菌劑通過促進(jìn)有機(jī)基質(zhì)的養(yǎng)分釋放和提高相關(guān)酶活性，促進(jìn)番茄生長，其中膠凍樣芽孢桿菌（Bacillus mucilaginosus）和復(fù)合微生物菌劑對于番茄的豐產(chǎn)增質(zhì)效果較優(yōu)。葛詩蓓等（2020）研究表明，叢枝菌根（arbuscular mycorrhiza）可擴(kuò)大根際范圍，改善植株形態(tài)；增強(qiáng)光合作用，提高番茄品質(zhì)；提高營養(yǎng)元素積累，尤其是磷元素積累；提高植株對干旱、鹽漬等多種逆境脅迫的抗性等。施用叢枝菌根、哈茨木霉（Trichoderma harzianum）、玫瑰黃鏈霉菌（Streptomyces roseoflavus）和羥磷灰石納米粒子等植物抗病刺激劑可增強(qiáng)番茄對線蟲感染的抗性，促進(jìn)植株生長發(fā)育，增強(qiáng)對營養(yǎng)元素的吸收積累，刺激植株產(chǎn)生系統(tǒng)抗性（張艷杰 等，2014；Alamri et al.，2022；Nafady et al.，2022）。少孢節(jié)叢孢菌（Arthrobotrys oligospora）MRDS 300 的菌絲環(huán)組成粘附陷阱對2 齡根結(jié)線蟲（Meloidogyne incognita）具有良好的捕獲和抑制能力，是一種潛在的根結(jié)線蟲生物防治劑（Soliman et al.，2021）。植物根際促生細(xì)菌菌株B.aryabhattaiA08 能顯著降低番茄根結(jié)線蟲蟲癭和蟲卵的數(shù)量（Viljoen et al.，2019）。由降解菌致密鏈格孢（Alternaria compacta）WJD-55 制備的微生物菌劑W55 可降解土壤中多菌靈殘留，改善連作土壤真菌微生物多樣性（陳銳 等，2021）。Mazrou 等（2020）利用枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）和多粘類芽孢桿菌（Paenibacillus polymyxa）懸浮液灌根提高了番茄植株過氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性，防治線蟲效果較好。土壤細(xì)菌B.halotoleransDDWA、B.kochiiDDWB、B.ceanisediminisDDWC 和B.pseudomycoidesJNC對番茄根結(jié)線蟲防控效果明顯（Liu et al.，2020）。

3.1.2 微生物菌肥 施用豐田寶微生物菌肥可以改良土壤，促進(jìn)根系生長；增強(qiáng)作物抗逆能力，減輕病害發(fā)生程度，改善土壤生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)環(huán)境，提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)（姜莉莉 等，2015）。利用臭氧水+生物菌肥處理土壤，對番茄根結(jié)線蟲的防效在90.0%及以上（魏艷麗 等，2022）。添加土壤微生態(tài)修復(fù)劑30 t·hm-2和植物疫苗100 倍稀釋液300 mL·株-1對設(shè)施連作番茄土壤修復(fù)和青枯?。≒seudomonas solanacearum）防治效果較好（鄭雪芳 等，2018）。

3.2 農(nóng)業(yè)防控

3.2.1 水肥氣耦合 土壤理化性質(zhì)的改變和微量元素的缺失導(dǎo)致土壤障礙發(fā)生。水肥氣耦合是新型的優(yōu)化設(shè)施蔬菜供肥管理措施，可提高肥料利用率，改善番茄果實品質(zhì)和提升土壤肥力（Wu et al.，2020）；可采用合理水肥氣耦合技術(shù)破解連作番茄土壤礦質(zhì)營養(yǎng)元素缺失，土壤酶活性改變，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞等難題。因設(shè)施生產(chǎn)無法有效利用降水，傳統(tǒng)灌水模式易造成水資源的浪費(fèi)和土壤生產(chǎn)力的下降，而滴灌可改善設(shè)施土壤養(yǎng)分，提高番茄產(chǎn)量與品質(zhì)（Wang et al.，2017；Lv et al.，2020）。測土配方施肥可有效維持土壤營養(yǎng)供需平衡，既可增加產(chǎn)量，又可節(jié)約化肥用量，防止土壤鹽漬化。每生產(chǎn)1 000 kg 番茄分別需要N、P2O5、K2O 為2.00～3.54 kg、0.70～1.21 kg、3.15～6.14 kg（李建明 等，2014）。設(shè)施番茄生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制氮肥和磷肥施用量，杜絕偏施氮肥現(xiàn)象，重視中微量元素的調(diào)節(jié)作用，研發(fā)設(shè)施番茄專用復(fù)合肥和控釋肥。針對設(shè)施土壤氮肥含量較高的問題，可在夏季連續(xù)填閑莧菜、茼蒿等速生葉菜，降低土壤中氮肥持有量，改善根際土壤酶和微生物環(huán)境，降低根結(jié)線蟲和青枯病的發(fā)生率。在番茄生長過程中噴施葉面肥，可有效補(bǔ)充鋅、鎂、硼、鐵、銅等中微量元素，調(diào)節(jié)植株生長，減少生理性病害發(fā)生。將豬糞、牛糞、羊糞發(fā)酵腐熟后，清水浸提72 h，按照浸提液體積比1∶2∶1 稀釋2.93 倍施入土壤，可顯著提高番茄光合特性、產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分利用率；氨基酸、小分子肽、低聚糖、海藻酸、腐植酸、功能性微生物等生物活性物質(zhì)可增加土壤微生物酶活性，增加生物多樣性，促進(jìn)根系生長，提高番茄光合速率，增強(qiáng)植株抗逆性，提高果實產(chǎn)量并改善品質(zhì)（范兵華 等，2021）。設(shè)施環(huán)境空氣流通不暢，補(bǔ)充CO2不僅能為番茄光合作用提供原料和能量，還能作為氣體肥料促進(jìn)番茄生長發(fā)育（袁冬貞 等，2014）。因此，CO2加富技術(shù)應(yīng)在設(shè)施番茄生產(chǎn)中大面積推廣。

3.2.2 高碳堆肥和秸稈生物反應(yīng)堆 高碳堆肥和秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是將農(nóng)業(yè)廢棄物變廢為寶，循環(huán)利用和低碳環(huán)保的實用技術(shù)。堆肥是將家畜糞便、農(nóng)家有機(jī)液肥、農(nóng)作物秸稈、枯枝落葉和草木灰等經(jīng)過堆漚腐熟發(fā)酵產(chǎn)生的肥料，具有減輕和防御土壤鹽分向表層集聚的作用；可改善土壤物理結(jié)構(gòu)和土壤微生態(tài)環(huán)境，提高土壤微生物的數(shù)量并增強(qiáng)其活力，提升土壤肥力，促進(jìn)植物根系生長，消除農(nóng)藥殘留和重金屬污染，防止土壤障礙的發(fā)生，促進(jìn)番茄生長發(fā)育。有機(jī)肥與生防菌的結(jié)合使得生防菌施用后能利用有機(jī)肥中的營養(yǎng)，促進(jìn)生防菌在植物根際定殖，從而發(fā)揮生物防治的作用。Tefu 等（2020）在富含碳源的有機(jī)物（農(nóng)作物秸稈、稻殼糞、蚯蚓肥、豬牛羊雞糞、碳基肥）中加入生物菌劑（枯草芽孢桿菌）進(jìn)行厭氧堆肥，生產(chǎn)的生物有機(jī)肥富含各種功能微生物，可拮抗病原微生物，促進(jìn)有益微生物生長，增加土壤微生物多樣性；施入土壤中，可維持養(yǎng)分礦化-固持平衡，降低養(yǎng)分淋溶，顯著提高土壤中有機(jī)碳和有機(jī)質(zhì)含量，增加微生物數(shù)量和腐殖質(zhì)含量。以豬糞+菌渣為原料進(jìn)行番茄秸稈堆肥，調(diào)整電導(dǎo)率后可作為理想的栽培基質(zhì)進(jìn)行利用（高寧 等，2019）。將堆漚腐熟的豬糞用清水浸提72 h，稀釋至1/3 倍液（含氮量117.75 mg·L-1）澆灌番茄苗，可增加土壤全氮和全磷含量，增強(qiáng)植株光合作用能力，可以作為優(yōu)質(zhì)的液體有機(jī)肥應(yīng)用于番茄種苗生產(chǎn)（李惠 等，2017）。發(fā)酵40 d 后的菌渣基質(zhì)也可用于設(shè)施番茄栽培（劉中良 等，2020）。通過多種菌群結(jié)合有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)養(yǎng)分研制成的多功能生物調(diào)理劑產(chǎn)品，養(yǎng)分含量較高，有毒有害成分極低，適宜連作障礙土壤修復(fù)治理。

秸稈生物反應(yīng)堆原理是發(fā)酵過程中微生物將秸稈分解成CO2，并產(chǎn)生熱量、有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素，改善植物生長環(huán)境，促進(jìn)植株生長發(fā)育。應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆能夠提高土壤中可供植物吸收的氮、磷、鉀和有機(jī)礦物質(zhì)等的含量，土壤水、肥、氣、熱等要素明顯改善，減輕了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的土壤、空氣、水等環(huán)境污染壓力。秸稈生物反應(yīng)堆可顯著降低土壤酸性和電導(dǎo)率，緩沖土壤酸化和次生鹽漬化，促進(jìn)自毒物質(zhì)分解利用；能夠有效地提高地溫，增加棚室內(nèi)CO2濃度，促進(jìn)番茄生長發(fā)育，縮短生育期，提早上市；減輕土壤容重，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加有益微生物數(shù)量，減少病蟲害發(fā)生（蔣紅國 等，2014）。在北方冬春季采用內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆+微生物菌劑技術(shù)，可增加土壤溫度1.23℃，顯著加快越冬番茄植株的生長速率，產(chǎn)量增加11.8%（袁冬貞 等，2014）。

3.2.3 輪作套種和伴生栽培 輪作換茬是緩解設(shè)施番茄土壤障礙的植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)。其原理是利用化感作用使植物之間、植物與微生物之間合理組合，不僅可有效地降低植物之間、微生物之間的負(fù)效應(yīng)，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，并且在控制病蟲害方面效果明顯。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，又可通過換茬顯著降低潛在病原菌的相對豐度，提高潛在有益菌的豐度，改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，顯著提高土壤酶活性和土壤細(xì)菌群落多樣性，減輕土傳病害的發(fā)生，解決根系分泌物自毒問題和作物殘體所致的非土傳病害問題，提高單位面積產(chǎn)量和果實品質(zhì)（董宇飛 等，2019）。輪作后，土壤根際微生物種類、數(shù)量和活性均得到有效改善，土壤分解能力提高，植物自毒作用減輕（楊尚東 等，2016）。番茄與其他作物合理間套作有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)（李文澤 等，2020）。設(shè)施番茄行間套作大蒜，可通過減輕土傳病害的發(fā)生，解決根系分泌物及自毒問題以及作物殘體所致的非土傳病害問題，提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)（劉宏久等，2018）。套作大蒜后，番茄根系土壤微生物種類、數(shù)量、活性均得到有效改善，不僅提高了有益微生物的分解能力，而且減輕了番茄根系分泌物的自毒作用（劉素慧 等，2018a，2018b）。秋季套作大蒜比春季套作大蒜的番茄果實VC 含量、可溶性糖含量、番茄紅素含量、糖酸比和產(chǎn)量均有所提高（Cheng et al.，2020）；套作大蒜的番茄果實比套作青蒜和連作的番茄果實品質(zhì)均有顯著提升（肖雪梅，2013）；連續(xù)套作大蒜增加了土壤細(xì)菌數(shù)量、放線菌數(shù)量和微生物總數(shù)量，提高了土壤酶活性（Xiao et al.，2019），增加了土壤速效氮和速效磷含量（Cheng et al.，2020）；減少了土壤中的真菌數(shù)量，降低了番茄根結(jié)線蟲的病情指數(shù)（Wang et al.，2015）。番茄連續(xù)5 年套作大蒜和套作青蒜的產(chǎn)值分別增加了10.10%、0.94%（閆偉明 等，2016）。

伴生栽培是次生作物陪伴、協(xié)助主生作物生長的一種種植模式，能夠顯著降低番茄根結(jié)數(shù)量和根結(jié)指數(shù)，且對番茄生長無顯著抑制作用（楊帆 等，2020）。分蘗洋蔥黃酮類化合物含量較高，而類黃酮含量與番茄根結(jié)線蟲病情指數(shù)和根結(jié)指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，套作分蘗洋蔥能夠促進(jìn)番茄的生長，增強(qiáng)其抗逆性，從而減輕土壤障礙（劉淑芹等，2016）。分蘗洋蔥與番茄伴生，可增強(qiáng)番茄對根結(jié)線蟲和黃萎?。╒erticillium wilt）的抗性（Fu et al.，2015；吳鳳芝 等，2021）。但目前來看，可與番茄伴生栽培促進(jìn)其生長發(fā)育的植物種類還比較有限。

3.2.4 嫁接栽培 嫁接可改善番茄根系吸收特性，改變內(nèi)源激素含量，提高植株光合能力和保護(hù)酶活性等，嫁接番茄的生長勢強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、抗病性和抗重茬能力強(qiáng)。徐樹杰（2019）研究表明，以科砧2 號、線蟲絕系列、抗病新1 號、BF 興津101 和BF 興津128 為砧木進(jìn)行嫁接的番茄植株抗線蟲能力強(qiáng)，株高、莖粗、單株莖葉鮮質(zhì)量、單株根鮮質(zhì)量、單果質(zhì)量和單產(chǎn)增加明顯；番茄砧木通常要比接穗早播5～7 d，確保砧木植株比接穗略健壯，以提高嫁接成活率，增加番茄產(chǎn)量和效益。

3.3 物理防控

高溫悶棚是設(shè)施生產(chǎn)中常用的一項關(guān)鍵技術(shù)。其原理是利用夏季高溫和有機(jī)肥腐熟過程中散發(fā)的熱量，使棚內(nèi)溫度上升到70 ℃，地膜內(nèi)10 cm 土層達(dá)到55 ℃以上持續(xù)高溫，連續(xù)悶棚處理15～25 d，可有效殺死土壤中各種線蟲、真菌和細(xì)菌，減輕灰霉病、葉霉病等病害的發(fā)生，解決連作地番茄死苗的難題，番茄生長勢強(qiáng)、產(chǎn)量高（馬政 等，2018）。高溫悶棚對番茄灰霉病的防治效果較好，病情指數(shù)較輕，病果率較低；比不用藥劑防治的番茄產(chǎn)量增加44.9%，比用藥劑防治的番茄產(chǎn)量增加24.7%（董志剛 等，2021）。灌水高溫悶棚處理對溫室連作土壤起到了淋溶作用，減少了土壤鹽分的積累，改善了土壤理化性質(zhì)，平衡了土壤養(yǎng)分，有利于番茄生長（李佳川 等，2016）。添加玉米秸稈結(jié)合高溫悶棚（濕悶、淹透水），不僅對土壤具有強(qiáng)消毒作用，還能加速秸稈分解，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤鹽分含量，改善土壤微生態(tài)環(huán)境（何志剛 等，2018）。夏季高溫時節(jié)，用活性氧水灌溉處理2 次，然后覆蓋塑料膜密封1 個月，土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生改變，尖孢鐮刀菌和青枯菌數(shù)量下降明顯，土壤表層鹽分和電導(dǎo)率下降，土壤容重下降；活性氧高溫淹水悶棚后，番茄VC、可溶性總糖、膳食纖維含量和產(chǎn)量增加，硝酸鹽含量下降（王曉云 等，2021）。

3.4 化學(xué)防控

土壤消毒是殺滅土壤有害微生物，防控土傳病蟲害的有效措施。孟思達(dá)等（2021）利用石灰氮（氰胺化鈣）對土壤進(jìn)行消毒，提高了土壤根際微生物數(shù)量，促進(jìn)了養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，增加了番茄植株生物量和果實產(chǎn)量；將石灰氮按照4.5 g·L-1施入連作土壤，土壤pH 值及有機(jī)質(zhì)、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮含量均顯著升高，土壤過氧化氫酶活性降低，土壤脲酶和蛋白酶活性增加，番茄單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量提高，果實VC 和可溶性蛋白含量顯著增加。生物熏蒸是一種環(huán)境友好的防控措施，可用于控制線蟲和其他病原菌的繁殖（Regmi &Desaeger，2020）。以花椒種子作為生物熏蒸劑，可顯著提高土壤堿解氮和速效鉀含量、土壤酶活性、土壤細(xì)菌多樣性和共生網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，殺滅根結(jié)線蟲效果明顯（Wang et al.，2021）。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸熏蒸可減少土壤根結(jié)線蟲數(shù)量，提高設(shè)施番茄早期果實產(chǎn)量（Regmi et al.，2021）。氟吡菌酰胺和氟蟲胺對根結(jié)線蟲也有較好的殺滅效果，可有效減少根結(jié)線蟲對根的損傷，促進(jìn)番茄生長（Ji et al.，2019；Li et al.，2020）。高溫悶棚時加入威百畝或阿維菌素可減少土傳病害的發(fā)生（董志剛等，2021）。

4 展望

設(shè)施番茄土壤障礙發(fā)生是一個累積效應(yīng)，是設(shè)施土壤—微生物—根際—番茄—環(huán)境循環(huán)系統(tǒng)不良生態(tài)綜合效應(yīng)的展現(xiàn)，形成原因復(fù)雜，目前基本上都是針對某一方面進(jìn)行研究，缺少一定的深度和關(guān)聯(lián)度。針對目前設(shè)施番茄產(chǎn)業(yè)面臨的土壤障礙問題，需綜合考慮土壤—微生物—根際—番茄—環(huán)境循環(huán)系統(tǒng)各個因素之間的相互制約關(guān)系，尋找關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行研究，尋求突破。加強(qiáng)土壤障礙發(fā)生前的檢測與預(yù)防介入措施研究，重點(diǎn)研究設(shè)施番茄抗性品種培育，水肥氣耦合技術(shù)開發(fā)，根際微生物群落結(jié)構(gòu)平衡重建，土壤生態(tài)修復(fù)和無土栽培等技術(shù)，為研制出可減緩、調(diào)控土壤障礙發(fā)生的綜合技術(shù)措施和開發(fā)功能性產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。