RSD防控设施土壤和蔬菜连作障碍机制及应用的研究进展_王广印.pdf

河南农业科学，2023，52（1）：110Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi：10.15933/ki.10043268.2023.01.001RSD防控设施土壤和蔬菜连作障碍机制及应用的研究进展王广印1，郭卫丽1，陈碧华1，潘飞飞1，黄新琦2，3，蔡祖聪2，3，周建华4，顾桂兰5（1.河南科技学院 园艺园林学院/河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心，河南 新乡 453003；2.南京师范大学 地理科学学院，江苏 南京 210023；3.云南丽然农业科技发展有限公司，云南 红河 662200；4.郑州市蔬菜研究所，河南 郑州 450015；5.濮阳市农林科学院，河南 濮阳 457000）摘要：强还原土壤灭菌法（Reductive soil disinfestation，RSD）作为一种环境友好型方法，能够杀灭土传病原菌并改善土壤理化性质，已成功用于设施土壤和蔬菜连作障碍防控。为给RSD防控土壤连作障碍的机制与应用研究提供理论参考，综述了RSD防控土壤连作障碍机制研究进展，介绍了近年来RSD在设施土壤与蔬菜生产方面的具体应用，并对今后RSD的研究与应用进行了展望。关键词：强还原土壤灭菌法；设施土壤；连作障碍；有机物料；土传病害中图分类号：S62；S156；S436文献标志码：A文章编号：1004-3268（2023）01-0001-10收稿日期：2022-10-09基金项目：河南省大宗蔬菜产业技术体系建设项目（S2010-03-G04）；河南省科技攻关重点项目（112102110023）；2021年河南省重点研发与推广专项（212102110433）作者简介：王广印（1962-），男，陕西蒲城人，教授，主要从事蔬菜栽培生理生态研究。E-mail：Research Progress on Mechanism and Application of Reductive SoilDisinfection（RSD）in Prevention and Control of ContinuousCropping Obstacles of Facility Soil and VegetableWANG Guangyin1，GUO Weili1，CHEN Bihua1，PAN Feifei1，HUANG Xinqi2，3，CAI Zucong2，3，ZHOU Jianhua4，GU Guilan5（1.School of Horticulture Landscape Architecture，Henan Institute of Science and Technology/Henan Horticultural PlantResources Utilization and Germplasm Innovation Engineering Research Center，Xinxiang 453003，China；2.School ofGeography Science，Nanjing Normal University，Nanjing 210023，China；3.Yunnan Liran Agricultural TechnologyDevelopment Co.，Ltd.，Honghe 662200，China；4.Zhengzhou Vegetable Research Institute，Zhengzhou 450015，China；5.Puyang Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Puyang 457000，China）Abstract：Reductive soil disinfestation（RSD）is an environmentfriendly method，which has thecharacteristics of inhibiting soilborne pathogens and improving soil physicochemical properties.It hasbeen successfully applied to prevent and control the continuous cropping obstacle in facility soil andvegetable production.In order to provide theoretical reference for the mechanism and application study ofRSD to prevent and control soil continuous cropping obstacles，this paper summarizes the mechanismresearch progress of RSD to prevent and control soil continuous cropping obstacle，introduces the specificapplication of RSD in facility soil and vegetable production in recent years，and prospects the futureresearch and application of RSD.Key words：Reductive soil disinfestation（RSD）；Facility soil；Continuous cropping obstacle；Organicmaterial；Soil borne disease河南农业科学第 52 卷20世纪末至 21世纪初，随着设施蔬菜的专业化和规模化发展，连作障碍问题凸显1。近些年来，虽然研发了一系列蔬菜连作障碍（或土壤障碍）综合防控技术与策略，并在产业中应用12，但由于蔬菜生产高度专业化和集约化带来化肥和农药等大量投入，而有机肥投入下降，不合理施肥造成的土壤酸化、次生盐渍化、土传病害等连作障碍问题仍然频发和没有根本解决，亟待创新栽培模式3。蔬菜连作障碍是指同一块地连续栽培同种或同科蔬菜，在正常管理下发生蔬菜生长势变弱、产量降低、品质下降、土传病害加重和土壤养分亏缺等不良现象45。一般认为，连作障碍是自毒作用、土传病原菌积累、土壤微生物区系变化、土壤养分不平衡及土壤理化性状变化（包括板结、次生盐渍化和酸化）等多因素综合作用的结果2，4。近些年来，我国在防控设施土壤和蔬菜连作障碍及土传病害方面采取了很多措施，主要包括物理措施、化学措施、生物措施、抗性品种应用及嫁接等510。其中，物理措施包括高温闷棚、轮作倒茬、增施有机肥、灌溉洗盐、短期淹水、种植填闲作物和水旱轮作等；化学措施包括土壤化学药剂熏蒸和施用石灰等；生物措施主要是施用微生物菌肥或生物有机肥、生物拮抗菌剂等；抗性品种应用及嫁接措施主要是选用抗性品种和嫁接换根栽培。目前，生产上常用的这些方法和技术措施大多是为了抑制土传病原菌生长、降低酸化和提高有机质含量等，均取得了一定的防治或缓解连作障碍的效果。但这些方法作用比较单一，且均有局限性，不能彻底改变土壤微生物的生长环境，无法从根本上修复退化蔬菜地土壤，尤其是不能解决多因素造成的土壤连作障碍问题。例如，高温闷棚处理效果较差；轮作倒茬在设施蔬菜生产中也较难做到；土壤化学药剂灭菌只能杀灭病原菌，不能改善土壤的理化性状，而且可能杀灭有益微生物；生物有机肥或生防菌施用见效慢、效果不稳定1011；应用抗性品种或嫁接，是目前较为普遍的有效防控措施，但只能在短期内抵御土传病原菌的侵害，长期应用存在严重的远期风险（如存在病原菌不断积累的风险）1011。可见，目前生产中，只有上述多项技术并举，或创新突破性的技术或模式，才能取得理想的连作障碍防控效果。近10 a来，针对设施土壤连作障碍综合防控效果不理想的状况，国内逐渐发展与创新了强还原土壤灭菌法（Reductive soil disinfestation，RSD）58，11。实践证明，RSD是一种防治土传病害和消除连作障碍的较好的新方法。因此，拟重点综述RSD防控设施土壤与蔬菜连作障碍机制及应用的研究与进展，以期为RSD的应用提供理论依据。1RSD简介及技术特点RSD是一种作物种植前的土壤处理方法3，5，7，即在发生连作障碍和土传病害的土壤中，添加大量的易分解有机物料（碳源），通过灌溉土壤至水分饱和、覆盖塑料薄膜或淹水阻隔与大气的气体交换，创造土壤强还原（厌氧）环境，短期内快速杀灭土传病原菌，并消减连作障碍危害6，1213。21世纪初期，RSD在日本、荷兰和美国等国较早得到研究与推广应用7，13。我国科学工作者也在2010年起开始了RSD处理土壤的系统研究68，1317，取得了明显杀菌和改良退化土壤的效果68，11，1317。近几年来，随着研究的不断广泛和深入，以及RSD成功应用于防控设施土壤和蔬菜土传病害和连作障碍中6，9，1824，RSD已成为一种广谱、高效和环保型土壤处理新技术。RSD不同于传统的单纯淹水、高温闷棚和施用有机肥等技术措施，其具有速效、处理时间短、要求温度不高、有机物料来源广泛、环保无污染、作用广谱、高效等优点5，7。因此，RSD必将在快速、有效改良退化土壤8和克服连作障碍中发挥重要作用。2RSD防控设施土壤及蔬菜连作障碍的机制研究与进展2.1RSD处理土壤对土传病原菌的影响土 传 病 害 是 公 认 的 作 物 连 作 障 碍 主 要 因子4，12，25。国内外学者对RSD处理的杀菌作用研究较多，室内试验和田间试验都证明RSD处理能有效杀灭土壤中的多种土传病原菌12，1617，2630。关于RSD的杀菌机制，尤其是国内学者做了深入 的 探 讨，研 究 与 进 展 主 要 涉 及 以 下 几 个 方面7，1114，26，31。2.1.1厌氧环境抑菌RSD 处理土壤造成的厌氧环境即能杀灭好氧病原菌。黄新琦等17指出，在RSD淹水处理的同时添加有机物料及覆膜，形成土壤的厌氧环境即能杀灭好氧病原菌，而且许多土壤厌氧微生物在厌氧环境中分解有机质能产生大量对病原菌具有毒害作用的代谢产物，如氨、甲烷、有机酸和硫化氢等。2.1.2土壤高pH值抑菌RSD处理能显著提高酸2第 1 期化土壤的 pH 值3，6，89，12，15，2224，3238。在 RSD 处理中淹水并添加大量易分解有机物料，创造了剧烈的土壤强还原条件，土壤中的NO3-（硝酸根）和SO42-（硫酸根）等氧化态物质也被还原，消耗了大量的+（氢离子），从而提高了土壤pH值31，39。土壤pH值与尖孢镰刀菌数量呈显著负相关关系31，39，因此，提高土壤pH值即可抑制病原菌12。2.1.3有机酸对土传病原菌的抑制作用利用有机碳源进行的RSD处理过程中，在缺氧或厌氧条件下，微生物分解有机物料能产生挥发性有机酸，尤其是乙酸和丁酸等，对杀菌有重要作用11，33，3940，尤其能对尖孢镰刀菌、立枯丝核菌和青枯菌等具有熏杀作用33。常亚锋19的平板试验结果也表明，有机酸能够有效抑制土传病原真菌的菌丝生长，且具有种类和浓度效应；随着有机酸浓度的增加，其对病原菌的抑制效果逐渐增强；同时，随着有机酸种类的变化，其对病原菌的抑制效果也产生一些差异。2.1.4有害气体对土传病原菌的抑制作用在RSD处理土壤过程中，有机物料被矿质化，土壤和有机质（如秸秆等）中的有机氮经氨化作用（厌氧氨化），被异化还原成 NH4+（氨根离子），使土壤中的NH4+大量增加，且土壤中的 SO42-和 NO3-也被强还原，从而使土壤中挥发出来的NH3（氨气）、H2S（硫化氢）和N2O（氧化亚氮）等气体大量增加31，而这些气体对土传病原菌（如尖孢镰刀菌等）有明显的毒害（杀菌、抑制）作用5，7，11，33，41。强还原处理可有效降低SO42-含量，而SO42-与尖孢镰刀菌呈正相关关系，因此，土壤SO42-还原是驱动尖孢镰刀菌减少的主要因子39。2.1.5土壤微生物群落结构改变抑菌短时间和强烈的还原环境对土壤微生物群落结构的影响是RSD处理防控土传病害的可能机制之一7。RSD处理能够在高效杀灭土传病原真菌的同时，维持或刺激土壤中其他真菌类群的存活与增殖，从而通过加剧其他真菌类群与病原菌在养分和生态位上的竞争，增强 RSD 处理后对土壤微生物的整体抑制能力12。2.2RSD处理土壤对土壤理化性质的影响2.2.1土壤pH值、电导率（EC）和土壤氧化还原电位（Eh）的变化土壤pH值是反映土壤理化性质的重要指标之一，对土壤肥力、养分有效性、作物生长发育和微生物活性等均产生重要影响33。土壤EC值是用于指示土壤中水溶性离子相对含量的指标，因此，一般情况下，水溶性离子含量越高，EC值越大，次生盐渍化程度就越高；反之，EC值越小，说明次生盐渍化程度越低33。而 RSD 处理能显著提高酸 化 土 壤 的 pH 值3，6，89，12，15，2324，3238，42，降 低 EC值3，6，9，15，3334，均表明强还原方法可降低土壤酸化和盐渍化程度6。RSD处理还可使土壤Eh值迅速下降至0 mV以下6，8，34。而土壤Eh的下降表明土壤中的氧气消耗和还原程度增强17，且土壤有机物含量越高，耗氧速率越快，Eh值则越低8，34。在RSD处理过程中土壤Eh值的显著下降，说明RSD创造了土壤的厌氧还原条件，土壤反硝化作用增强，使NO3-浓度迅速降低，土壤pH值也显著升高，这些变化都说明RSD对于酸性土壤的改良具有显著效果17。2.2.2土壤阴阳离子（酸碱）及有机酸的变化RSD处 理 能 快 速 有 效 消 减 土 壤 所 积 累 的NO3-89，12，2223，3233，39，并降低 SO42-含量89，32。这可能与RSD处理施入有机物料后促进了NO3-和SO42-的同化（矿化）有关。例如，在淹水条件下添加玉米秸秆，可为土壤微生物提供充足的可直接利用的有机物，促进土壤微生物的活动，从而使NO3-和SO42-含量显著降低9。RSD 处理也能增加土壤 NH4+含量6，12，32，34，37，39，有利于土壤中挥发出NH3，对病原菌具有毒杀作用。滕凯等37的研究结果表明，RSD处理能显著提高植烟土壤的NH4+含量，即使在种植烟后RSD处理过的土壤NH4+含量仍显著高于对照（未处理土壤）和仅淹水覆膜处理的土壤。陈士勇等9的研究结果还表明，RSD处理显著降低 Na（钠离子）、（钾离子）、Ca2+（钙离子）、Cl-（氯离子）、HCO3-（碳酸氢根离子）等盐基离子的含量。可见，RSD处理对土壤次生盐渍化起到了显著降低作用。另外，RSD处理也使土壤有机酸和酚酸含量提高。采用2种有机质的研究结果表明，淹水结束时，菜粕和秸秆处理的土壤有机酸含量分别是对照（土壤常规淹水，未加有机质）的2.96、4.39倍，酚酸含量分别是对照的2.59、3.73倍34。2.2.3土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量及土壤结构的变化RSD处理能显著增加土壤中有机质12，24，3536，38、全氮12，38，43、碱解氮9，12，24，3536、有效磷9，24，3537及速效钾9，12，24，33，3537的含量。石磊等38的研究结果表明，RSD处理使土壤全氮、有机质含量分别平均提高了12.8%、3.4%。而樊娅萍等35的研究结果表明，有机物橘皮的添加量为土壤质量王广印等：RSD 防控设施土壤和蔬菜连作障碍机制及应用的研究进展3河南农业科学第 52 卷0.25%时，RSD处理的土壤碱解氮、速效磷及有机质含 量 分 别 为 对 照（不 添 加 橘 皮）的 1.10、1.22、1.11倍。相关分析结果表明，土壤有机质、速效磷、速效钾含量与西瓜产量呈显著正相关关系9。另外，RSD处理时加入的有机物料经高温腐解转化生成的有机质，可以改善土壤结构3，67。2.2.4土壤中可溶性有机质（DOM）、可溶性有机氮（DON）和可溶性有机碳（DOC）含量及DOC/DON比值的变化对于020 cm深土层，RSD处理可使土壤 DON 含 量 显 著 提 高，DOC 含 量 也 显 著 提 高188.2%，DOC/DON比值增加，但DOM芳香化程度和腐殖化程度降低，结构变得简单，并使土壤DOM组分以类富里酸和类腐植酸物质为主23。檀兴燕42利用3种C/N比值不同的作物秸秆作为RSD处理的有机碳源进行比较研究，结果表明，RSD处理能够显著提高土壤中的DOC含量，且C/N比值越低且添加量越大，增量效果越明显。2.3RSD处理土壤对土壤微生物群落结构变化及微生物活性的影响RSD处理能显著增加土壤细菌的数量和多样性9，1112，25，34，42，包 括 有 益 微 生 物 相 对 丰 度 的 增加25，37，42，而细菌群落中许多功能微生物类群都具有抗病、解磷或固氮能力20。RSD处理不但显著降低土壤中真菌的数量，如病 原 微 生 物（如 镰 刀 菌 属 等）相 对 丰 度 会 降低12，2425，37，4243，而 且 也 增 加 了 有 益 真 菌 的 多 样性9，1112，2426，4243，使真菌群落中一些可抑制其他真菌的 物 种 占 据 优 势 地 位20，如 拮 抗 菌 木 霉 属（Trichoderma）的相对丰度显著增加24。再如，刘亮亮等26的研究结果表明，RSD各处理均显著增加了优势属柄孢壳属等的相对丰度，且其中大部分与尖孢镰刀菌数量及其在真菌中的比值以及发病率呈显著负相关关系，亦即RSD处理均能显著降低尖孢镰刀菌数量及其在真菌中的比值，杀菌率为86.1%94.6%。综上，土壤微生物群落结构的变化是由于添加有机物料降低了土壤中病原菌数量，增加了有益菌的数量12。例如有利于芽孢杆菌属（Bacillus）的生长，并且能显著提高链霉菌属（Streptomyces）的相对丰度42。可见，RSD处理对于土壤微生物区系的改善与重建具有更好的作用。另外，RSD处理土壤后，土壤微生物活性也有所增强，这进一步抑制了病原菌生长。其可能是由于RSD处理中添加大量的有机物料能够显著刺激土壤微生物大量繁殖，从而增加土壤微生物活性，进而增强了代谢功能25。夏青等12的研究结果表明，利用固体有机物进行RSD处理后，土壤微生物活性达到276.1 g/g，显著高于对照的118.0 g/g。王宝英等22将固体和液体有机物料进行比较研究，结果表明，RSD处理增加了土壤微生物活性，其中固体有机物料处理的杀菌率达到90.6%，微生物活性提高2倍。2.4RSD处理土壤对土壤化感物质（自毒物质）的影响自毒（化感）作用是导致作物产生连作障碍的重要原因之一4，7，12。有研究表明，RSD处理有助于消除（降解）化感物质（自毒物质）积累引起的土壤连作障碍。李云龙25的研究结果表明，RSD处理主要是通过增加某些土壤微生物类群的相对丰度，提高它们的微生物活性，从而促进了皂苷类化感物质的降解，提高了再植三七的存苗率，缓解了三七连作障碍。另外，RSD处理过程中营造的酸性及厌氧环境，也促进了功能微生物类群富集及相应酶活性的提升，共同参与了皂苷类物质（化感抑制物质）的微生物学降解25。夏青等12的研究结果表明，百合在生长过程中分泌的邻苯二甲酸二丁酯等酚酸类物质具有一定的化感（自毒）作用，RSD对龙牙百合生长不利因子的消减作用可能还包括对某些化感物质的降解。2.5RSD处理土壤对土壤酶活性的影响土壤酶活性是土壤生物性状的一个重要指标，能反映出土壤微生物状况。通过RSD处理，添加的有机质为土壤酶活性的提高奠定了物质基础。樊娅萍等35的研究结果表明，与RSD处理前相比，RSD处理后土壤脲酶与磷酸酶活性显著增强。刘亚男等44的RSD相关研究结果表明，添加菜粕处理显著提高了土壤过氧化氢酶和脲酶活性。而王光飞等34有关RSD的研究结果表明，在连作辣椒土壤添加菜粕和稻秸均显著提高土壤多酚氧化酶和纤维素酶活性，但降低了脲酶活性，并认为脲酶活性降低可能与有机质差异有关。另外，吉春阳等45的研究结果表明，与不进行RSD处理的对照相比，RSD处理显著提高了-葡萄糖苷酶等5种酶的活性。2.6RSD处理土壤对土壤根结线虫数量的影响根结线虫也是土传病虫害之一，在设施蔬菜生产中占比较大4。RSD处理能够有效杀灭土壤中的4第 1 期根结线虫，抑制根结线虫繁殖，从而降低根结线虫的数量18，38，46。郭晨曦等18的大田试验结果表明，与对照相比，RSD处理后对第1茬大棚秋番茄根结线虫病的防治效果达91.11%，在第2年第2茬大棚秋番茄生产时，对大棚秋番茄根结线虫病的防治效果仍可达87.10%。另外，RSD处理的杀虫效果还与处理土温和处理时间等有关47。朱佳双46的研究结果表明，有机酸是RSD处理过程中产生的有效杀线虫物质。2.7RSD处理土壤对土壤杂草量的影响RSD处理能显著抑制田间大部分杂草的萌发，降低田间杂草密度和生物量，从而降低草害的发生12，32。夏青等12的研究结果表明，RSD 处理对龙牙百合田杂草数量和干物质量的抑制率分别为94.1%96.0%、71.0%94.7%。RSD处理对杂草的抑制作用，一般认为是由于环境中产生的小分子有机酸对杂草种子具有毒害作用12，32，其可使种子失活，从而降低其萌发率，而且土壤环境中有机酸浓度与杂草种子的致死率呈显著相关关系。3RSD在克服蔬菜连作障碍上的应用3.1RSD在设施蔬菜土壤改良上的应用常亚锋19在不同退化程度的大田土壤进行RSD试验，结果表明，处理前土壤退化程度对处理效果有一定的影响。对于退化程度不高的土壤，RSD处理对土壤pH值和EC值影响不显著，而对尖孢镰刀菌的杀灭效果具有显著影响；对于严重退化的土壤，RSD 处理对土壤pH值、EC值和病原菌数量均具有显著的影响19，改良效果明显。吴瑞妮20选择常年种植叶菜-茄果类作物的设施大棚作为研究对象，RSD处理连作障碍土壤的研究结果表明，酸化、盐渍化和土传病害越严重的土壤，经RSD处理后土壤pH值、EC值和致病微生物变化幅度越大；相比叶菜和草莓作物，前茬作物为茄果类作物的RSD处理对土壤理化性质的影响更为显著，对控制尖孢镰刀菌的效果更好；以甘蔗渣作有机物料进行RSD处理对尖孢镰刀菌的防治效果最好，以糖蜜作有机物料的处理抑制腐皮镰刀菌的效果最好。周开胜33以西瓜、番茄和草莓连作土壤为研究对象，在室内进行RSD处理的研究结果表明，RSD处理可以有效地消减土壤中尖孢镰刀菌数量。若RSD 处理是用于消除次生盐渍化和大量积累的NO3-，提高酸化土壤的pH值，则可采用较低水分饱和度、较短处理时间、较低温度处理方案；若是以消减土传病原菌为目标，则应采用土壤水分充分饱和、较高温度、尽可能延长处理持续时间的处理方案33。前人通过室内培养试验，研究RSD处理对退化设施蔬菜地（连续种植10 a番茄）微生物组成的影响发现，RSD单独或与生物质炭联合修复均显著改变了退化土壤微生物多样性及群落结构，促进了厌氧和发酵型微生物的生长，抑制了病原微生物的生存4849。3.2RSD在番茄病害防控上的应用番 茄 上 针 对 防 控 根 结 线 虫 病 应 用 研 究 较多18，38，46。郭晨曦等18采用紫花苜蓿（19 500 kg/hm2）RSD处理大棚连作土壤，研究结果表明，与对照（土壤未施有机物）相比，RSD处理后土壤尖孢镰刀菌数量比处理前下降了98.95%，每100 g干土中根结线虫数量由 3 297.33 头下降到 41.00 头；与对照相比，RSD处理使第1茬大棚秋番茄茎基腐病发病率降低28.64%，对第1茬大棚秋番茄根结线虫病的防治效果达 91.11%。石磊等38采用淹水并添加不同种类和不同量有机物料处理大棚连作土壤，研究结果显示，处理20 d后，RSD处理土壤中根结线虫2龄幼虫数量比对照（未施有机物）下降了 58.8%97.2%，比只淹水覆膜处理降了 50.1%96.6%。同样，朱佳双46研究RSD处理对根结线虫抑制效果的结果表明，RSD处理能够有效杀灭土壤中的根结线虫，其杀虫率达到88.7%94.6%，而噻唑膦的杀虫率只有42.1%。另一个应用是番茄枯萎病的防控。研究表明，采用RSD处理时，玉米秸秆和苜蓿秸秆分别配施秸秆降解菌，比配施蚓粪和对照处理（不添加有机物）显著降低了番茄枯萎病的发病率，比单独使用玉米秸秆和苜蓿秸秆的灭菌率更高，可明显降低土壤尖孢镰刀菌数量，改善番茄生长状况，提高番茄产量和品质31，39，50。3.3RSD在黄瓜生产上的应用朱同彬等6以RSD处理大棚黄瓜土壤的研究结果表明，当季黄瓜产量达到53.357.9 t/hm2，显著高于上一季节未处理土壤的黄瓜产量（10.8 t/hm2）。刘亮亮21以苜蓿粉作为有机碳源，对酸化、盐渍化以及枯萎病暴发的大棚连作黄瓜田土壤进行RSD处理，研究结果表明，RSD处理对土壤尖孢镰刀菌的杀灭效果高达 99.45%，显著提高了土壤微生物活王广印等：RSD 防控设施土壤和蔬菜连作障碍机制及应用的研究进展5河南农业科学第 52 卷性、土壤代谢功能以及改善了土壤环境和微生物区系。3.4RSD在辣椒生产上的应用辣椒疫病是重要的土传病害。王光飞等34进行的RSD室内试验结果表明，秸秆处理消除辣椒疫霉菌的效果显著强于对照（土壤进行常规淹水处理）和菜粕处理，栽植辣椒后对照和菜粕处理的土壤中辣椒疫霉菌数量分别增至35.9、15.6个/g，而秸秆处理的辣椒疫霉菌数量为0；对照、菜粕处理和秸秆处理的辣椒疫病发病率则分别为16.7%、3.3%、0。黄新琦等40以不同浓度有机酸进行 RSD处理试验的结果表明，经50 mmol/L丁酸溶液处理后，土壤中辣椒疫霉菌数量为对照（未加任何有机酸）的38.9%，表明有机酸，尤其是乙酸和丁酸对于RSD的杀菌机制起着重要的作用。冯竞仙51以连续种植5 a的辣椒连作土壤为研究对象进行RSD研究发现，添加秸秆均显著改变了土壤基本性质和土壤微生物群落结构，有利于减轻辣椒连作障碍的发生。3.5RSD在西瓜生产上的应用西瓜枯萎病是西瓜生产上发生最为严重的土传病害。刘亮亮等26的研究结果表明，在低温茬口空闲期的RSD处理，可以通过重塑真菌群落组成而有效防控西瓜枯萎病的发生。柯用春等52关于发生连作障碍的西瓜田土壤的研究结果表明，RSD处理还能够明显降低土壤中大土块（直径大于5 mm）的占比，有效改良土壤板结状况。陈士勇等9关于连续种植a的大棚西瓜的研究结果表明，RSD处理使大棚西瓜产量较农民习惯处理（添加鸡粪7.5 t/hm2）增产18%，增加的经济收益可达31 860元/hm2。另外，前人通过盆栽试验，采用RSD处理西瓜连作土壤发现，RSD处理能有效地提高土壤pH值和降低EC值，抑制尖孢镰刀菌活性，调节土壤微生物组成和结构，改良西瓜连作土壤，从而防控西瓜连作障碍效果显著5354。4问题与展望4.1进一步发挥RSD防控土壤连作障碍的优势实践证明，RSD处理是目前改良设施连作障碍土壤和防控土传病虫害最有效的方法，已成功应用于 大 田 设 施 土 壤 和 蔬 菜 连 作 障 碍 的 防 控中6，9，1819，2124。相信将RSD应用于设施蔬菜等高价值作物生产中，在克服土壤连作障碍和设施蔬菜增产增收方面将有广阔的发展前景。4.2因地制宜选择有机物料及施用量各地土壤连作障碍发生程度各异，建议根据土壤连作障碍程度，选择RSD所需有机物料类型和施用量，特别是当地有丰富资源的秸秆类有机物料等。但有机物料的使用量并不是最大就最有效和最经济，应根据土传病原菌及其密度、处理温度和处理时间等实际情况作适当的调整。4.3加强田间应用研究与示范当前一些研究在防控设施蔬菜连作障碍方面都取得了灭菌和改良土壤的显著效果，但相关研究大 多 是 在 室 内 进 行 的 试 验（如 盆 栽 试 验等）8，15，21，26，3334，3839，46，4849，5254。只有通过大面积田间试验，才能确定RSD是否足以彻底防控连作障碍危害。目前，已有部分研究取得了良好的大田应用效果6，9，1824。4.4处理好RSD应用成本与增产增效的关系RSD是目前具有广谱性、环境友好型的土壤处理方法，可有效防控多种土传病虫害和土壤理化性质退化等因素引起的连作障碍5。在当前蔬菜栽培仍然为有土栽培的情况下，土壤连作障碍始终是难以全面解决的设施蔬菜重大生产问题，而目前RSD不失为克服设施蔬菜连作障碍的最有效方法。尽管RSD处理需要的有机物料、薄膜、灌溉、翻耕土壤等都需要一定的成本投入，但将RSD应用于栽培效益较高的设施蔬菜和连作障碍较严重的设施土壤，仍是目前最有效、经济的技术措施。4.5充分发挥RSD处理持效性较长的优势根据现有研究结果，RSD处理土壤一般有1 a（2茬）以上的有效期。虽然RSD处理只能消除西瓜种植后土壤中出现的连作障碍因子，并不能抑制西瓜生长过程中再次形成新的连作障碍33，但试验证明，在2季作物种植后，RSD处理的土壤酸化弱、病原菌数量少、有益微生物占优势的效应仍优于对照（未处理土壤），表明RSD处理对设施蔬菜退化土壤的改良作用具有长效性20。朱佳双46的盆栽试验结果表明，RSD处理对植食性线虫的抑制效果至少能够维持1个生长季节。郭晨曦等18以苜蓿作为有机物料，采用RSD处理连作多年的大棚土壤，结果表明，RSD处理效果具有较长的持效性。综上，对连作障碍严重的设施土壤，可每隔12 a再进行1次RSD处理，以保持设施蔬菜的可持续、绿色生产。参考文献：1 周杰，师恺，夏晓剑，等.中国蔬菜栽培科技60年回顾与6第 1 期展望 J.园艺学报，2022，49（10）：21312142.ZHOU J，SHI K，XIA X J，et al.Vegetable cultivationtechnology in China：A sixtyyear review and prospectJ.ActaHorticulturaeSinica，2022，49（10）：21312142.2 李天来，齐明芳，孟思达.中国设施园艺发展60年成就与展望 J.园艺学报，2022，49（10）：21192130.LI T L，QI M F，MENG S D.Sixty years of facilityhorticulture development in China：Achievements andprospectsJ.Acta Horticulturae Sinica，2022，49（10）：21192130.3 孟天竹，朱同彬，张金波，等.强还原处理中pH对硫酸根去除效果及产物的影响 J.土壤，2016，48（1）：117122.MENG T Z，ZHU T B，ZHANG J B，et al.Effects of limingonsulfateremovalandtransformationindegradedvegetable soil treated by reductive soil disinfestation（RSD）J.Soils，2016，48（1）：117122.4 王广印，郭卫丽，陈碧华，等.河南省设施蔬菜连作障碍现状调查与分析 J.中国农学通报，2016，32（25）：2733.WANG G Y，GUO W L，CHEN B H，et al.Continuouscropping obstacles of facilities vegetables in Henan：Investigationandanalysis J.ChineseAgriculturalScience Bulletin，2016，32（25）：2733.5 朱文娟，王小国.强还原土壤灭菌研究进展 J.土壤，2020，52（2）：223233.ZHU W J，WANG X G.Advances in method of reductivesoil disinfestation J.Soils，2020，52（2）：223233.6 朱同彬，孟天竹，张金波，等.强还原方法对退化设施蔬菜地土壤的修复 J.应用生态学报，2013，24（9）：26192624.ZHU T B，MENG T Z，ZHANG J B，et al.Effects of strongreductive approach on remediation of degraded facilityvegetable soilJ.Chinese Journal of Applied Ecology，2013，24（9）：26192624.7 蔡祖聪，张金波，黄新琦，等.强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究 J.土壤学报，2015，52（30）：469476.CAI Z C，ZHANG J B，HUANG X Q，et al.Application ofreductivesoildisinfestationtosuppresssoilborenpathogensJ.Acta Pedologica Sinica，2015，52（30）：469476.8 朱同彬，孙盼盼，党琦，等.淹水添加有机物料改良退化设施蔬菜地土壤 J.土壤学报，2014，51（2）：335341.ZHU T B，SUN P P，DANG Q，et al.Improvement ofdegraded greenhouse vegetable soil by flooding and/oramending organic materialsJ.Acta Pedologica Sinica，2014，51（2）：335341.9 陈士勇，杨艳菊，黄帅，等.强还原处理对西瓜连作土壤性质及西瓜产量的影响 J.扬州大学学报（农业与生命科学版），2019，40（5）：103109.CHEN S Y，YANG Y J，HUANG S，et al.Effects ofreductivesoildisinfestation（RSD）oncontinuouscropping soil properties and watermelon yieldJ.Journalof Yangzhou University（Agricultural and Life ScienceEdition），2019，40（5）：103109.10 蔡祖聪，黄新琦.土壤学不应忽视对作物土传病原微生物的研究 J.土壤学报，2016，53（2）：305310.CAI Z C，HUANG X Q.Soilborne pathogens shouldnot be ignored by soil scienceJ.Acta PedologicaSinica，2016，53（2）：305310.11 刘亮亮，黄新琦，朱睿，等.强还原土壤对尖孢镰刀菌的抑制及微生物区系的影响 J.土壤，2016，48（1）：8894.LIU L L，HUANG X Q，ZHU R，et al.Influences ofreductive soil disinfestation on Fusarium oxysporumand soil microbiomeJ.Soils，2016，48（1）：8894.12 夏青，罗晨，曾粮斌，等.强还原土壤处理对再植龙牙百合生长不利因子的消减作用 J.土壤学报，2022，59（1）：183193.XIA Q，LUO C，ZENG L B，et al.Effect of reductivesoil disinfestation mitigating adverse factors for growthof replanted longya lily（Lilium brownii var.viridulum）J.Acta Pedologica Sinica，2022，59（1）：183193.13 黄新琦，蔡祖聪.土壤微生物与作物土传病害控制J.中国科学院院刊，2017，32（6）：593600.HUANG X Q，CAI Z C.Soil microbes and control ofsoilborne diseasesJ.Bulletin of Chinese Academyof Sciences，2