土壤消毒技术在设施蔬菜生产中的研究进展

来源:用户上传      作者:张浩然　杨宁　温丹　王晓　杨延杰　孙凯宁　陈宁

　　 摘要：设施蔬菜种植具有集约化、商品化生产的特点，连续重茬、施肥不当等导致土壤连作障碍加剧，降低作物产量和品质。本文从土壤自毒作用、土壤理化性状、土壤微生物区系综述了设施蔬菜生产中引起连作障碍的原因;运用土壤消毒技术，分析了物理消毒、化学药剂消毒和生物熏蒸消毒3个应用方法;指出土壤消毒技术在未来的发展趋势，以期为设施蔬菜的安全生产提供借鉴。
　　关键词：设施蔬菜;连作障碍;土壤消毒
　　中图分类号：S472 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2020）05-0149-08
　　Abstract The cultivation of facility vegetables is characterized by intensive and commercial production. Continuous stubble and improper fertilization lead to the aggravation of soil continuous cropping obstacles and the reduction of crop yield and quality. In this paper， the causes of continuous cropping obstacles in the production of protected vegetables were reviewed from the aspects of soil auto-toxicity， soil physical and chemical properties and soil microbial flora. Three application methods of physical disinfection， chemical disinfection and biological fumigation disinfection were analyzed through soil disinfection technology. The development trend of soil disinfection technology in future was also pointed out in order to provide references for the safe production of protected vegetables.
　　Keywords Protected vegetables; Continuous cropping obstacles; Soil disinfection
　　 連作障碍是指同一植物或近缘植物在同一块土地上持续种植两茬或多茬以后，即使在正常管理的情况下，也会导致生育状况变差、病虫害严重、产量降低、品质变劣的现象[1]。国内外众多研究表明，土壤连作障碍的成因主要包含化感自毒物质积累、土壤理化性状的改变、土壤微生物区系多样性发生[1-5]。连作障碍在水稻、大豆、花生等粮油作物[6]，番茄、黄瓜、草莓等果蔬[2]，三七、人参等中药材[7]，桉树[8]、杨树[9]等林木中表现明显，且以中药材和蔬菜作物较为普遍和严重。我国设施蔬菜总面积仍保持稳定增长态势，但随着连作障碍日趋严重，制约了保护地蔬菜生产的发展，影响蔬菜的品质和产量。土壤消毒是指运用化学、物理和生物等方法，快速、高效杀灭土壤中有害微生物、杂草、土传病毒、地下害虫的技术，能很好地解决作物连续种植中出现的问题[10]。本文根据近年来国内外学者对连作障碍成因的研究进展，分析了土壤消毒对连作障碍的防控效果，以期为设施蔬菜的安全生产提供依据。
　　1 连作障碍发生原因
　　1.1 土壤化感自毒作用
　　 自毒作用的产生途径主要包括植物地上部挥发和淋溶、根系分泌物及植株残茬腐解等，其释放的物质会对同茬或者下茬的作物产生抑制作用，并随年限的增长逐渐累积[11-13]。目前化感自毒作用研究的重点均为酚酸类物质[13-18]。酚酸类自毒物质积累到一定浓度会抑制种子萌发[14]、阻碍根系发育[15]、影响作物地上部和地下部的生长[16]。黄兴学[14]在不同连作年限的豇豆土壤中检测出苯乙酸、肉桂酸、4-羟基苯甲酸及邻苯二甲酸4种酚酸，且4种酚酸含量随着连作年限的增加抑制了豇豆生长发育，降低产量。Van等[17]在实验室条件下发现，用高强度的狗舌草（Ragwort）茎提取物显著降低种子萌发率，并讨论了狗舌草的自毒作用对植物种群动态的影响。
　　1.2 土壤理化性状的改变
　　 土壤的物理化学性质直接影响着作物的生长状况，优良的土壤环境可以更好地满足作物对养分的需求[18-20]。同时高毓晗[18]研究发现，黄瓜温室土壤随种植年限的增加，含盐量增高，伴有盐渍化的倾向;EC值升高;pH值随连作时间的增加先降低后回升。长期连作后土壤比重和容重增大，通气孔隙减少，另外不合理的施用肥料，不被作物吸收的元素越来越多，造成土壤养分失衡。Maaroufi等[20]研究表明，土壤因子的变化是氮影响凋落物分解的主要途径，高氮处理的凋落物分解率比对照降低约15%。随着种植年限增加，土壤酶活性逐渐降低阻碍营养元素的吸收，间接加剧土壤自毒物质的积累，土壤理化性质变差，诱导土壤连作障碍的发生。
　　1.3 土壤微生物区系的改变
　　 另外一些研究表明，连作障碍是由于富集在根系附近的代谢产物及植物组织腐解物为土壤微生物提供营养条件和寄主环境，从而影响微生物种群的分布所致[21-24]。Tan等[4]研究发现根际和内生真菌群落被认为对植物健康和土壤肥力至关重要。盆栽试验证明，土壤中的根皮苷等酚酸类物质均增加了土壤真菌的多样性，使土壤真菌群落的结构发生重大变化。在对设施连作葡萄[25]、草莓[26]、黄瓜[27]、西瓜[28]等作物的研究中发现，根际土壤细菌和真菌的种群结构发生改变，因此土壤微生物区系和多样性失调，有益微生物减少。由于多种有益真菌类群数量减少，种群变化呈现单一化趋势，微生物多样性水平降低。马宁宁等[29]研究表明，连作20年土壤原菌群落结构较稳定，但不同连作年限的田间优势真菌差异较大;同时，其他真菌的数量显著增加，改变土壤真菌优势种群平衡可能是导致作物产生连作障碍的重要原因之一。 　　2 土壤消毒主要技术
　　2.1 物理消毒技术
　　 物理消毒技术主要包括太阳能消毒技术、蒸汽消毒技术、热水消毒技术和火焰处理消毒技术等，其基本原理是利用各种热源使土壤耕层温度升高到50℃以上，利用调控病虫对温度、湿度或光谱、颜色、声音等的反应能力，达到消除土壤中绝大多数病虫害的目的[30，31]。
　　2.1.1 太阳能消毒技术 太阳能消毒是指在高温季节，长时间对土壤覆盖塑料薄膜，通过温室效应吸收太阳能辐射热来提高土壤温度，以杀死土壤中病原菌在内的多种有害生物[31，32]。李英梅等[33]研究表明，垄沟式太阳能消毒处理对土壤结构和微团聚体的影响最小，较对照降低9.5%，增产最高为87.1%。此技术可有效防治草莓土传病害以及虫草危害，使草莓增产30%左右，并提高草莓质量。利用太阳能对土壤进行消毒，可减少不必要的能源消耗，减少化学药剂投入[33，34]。但实际生产中，太阳能消毒受天气状况的影响较大，效果常不稳定。在一年中最热的季节，太阳能处理6～8周对大多数土传病害均有防治效果，但温度较低时需要3个月左右的时间[30]。
　　2.1.2 热水消毒技术 热水消毒是将常压热水锅炉产生的80～95℃热水，通过开孔洒水管灌注到土壤中，为增强保温效果，在土壤表面铺盖保温膜，此法可使30 cm深处的土壤温度达50℃以上，从而起到消灭土壤中病虫害的作用[35]。王怀松等[36]研究表明，热水处理土壤可有效控制土壤中根结线虫的数量，在30 cm土层范围内能达到根结线虫致死温度43.3℃、4 h或54.4℃、1 min[37]。赵超等[38]研究发现，在保证消毒机电力、水量及燃料供应充足的情况下，机具能持续提供85～90℃热水，出水量提高到3.5 t/h及以上，在夏季处理土壤时，完成一个标准温室地下30 cm处地温达到50℃以上处理需要2天。由于设备投资大，成本较高，因此需要专业人员操作，作业费用每次每公顷需9 000元以上。此外该技术耗水量较大，需水量100～200 L/m2，不适宜在水资源短缺的地区使用[38，39]。
　　2.1.3 蒸汽消毒技术 蒸汽消毒技术是通过高压密集的蒸汽，杀死土壤中的病原生物，可提高土壤的排水性和通透性。卓杰强等[40]研究表明，蒸汽消毒机生产率达到2.8 m3/h，消毒效果好，灭菌检测达到99.9%以上，且保证设施农产品品质。蒸汽消毒有以下优点：①消毒速度快，均匀有效;②无残留药害;③对人畜安全;④无有害生物的抗药性问题。其缺点是蒸汽不易到达土壤深层，对20 cm以下土层消毒不彻底，且成本较高，其仅适合在一些现代化智能温室和小范围苗床应用[41]。
　　2.1.4 电处理消毒技术 电处理消毒技术是指土壤水分中含有的氯、酚化合物，经埋设在土壤中的电极线通直流电后发生化学反应产生含有大量氯和酚类气体，这两类气体在土壤团粒缝隙逸散过程中能有效杀灭病原微生物;另一方面，土壤团聚体以及土壤胶体结构和特性、土壤氧化还原特性以及水环境的剧烈变化改变了土壤微生物的生活环境，进而导致微生物种群活性的巨大改变，最终消解重茬病症[42，43]。其优点：①促进难溶矿物质养分的溶解、分解与转化，使土壤有解毒效果;②酚类气体和原子氯气体在土壤团粒缝隙逸散过程中，可以杀灭引起土传病害的病原微生物;③使土壤结构疏松、孔隙增大、渗透性提高和保水能力提高。陈颖[44]研究发现，在连作土壤中应用电处理消毒技术，可减少土传病害，节省用药成本，增加种植茬数，进而增加收入。使用電处理消毒时注意土壤含水量应低于40%，并使用安全电压消除短路故障。
　　2.1.5 火焰消毒技术 火焰高温消毒技术是利用短时间内产生1 000℃的瞬时高温导致生物体内蛋白质变性不可逆的原理，达到灭菌杀虫的目的。在生姜、草莓、大棚蔬菜试验中得出火焰消毒土壤中线虫的灭杀率分别为100%、100%、98%[45]。试验证明，该技术具有以下优点：①处理后土壤中的病原菌、线虫及虫卵等杀灭率达85%以上;②无二次污染，无农药残留;③操作简便，成本较低;④不受地域限制;⑤消毒后即可种植下茬作物。因此这种消毒技术对一些有机质含量低的砂性土壤效果更显著。
　　2.1.6 微波消毒技术 微波消毒土壤的机理包括微波的热效应和生物效应（非热效应）。盖志武等[46]对比了不同功率的微波辐射消毒和常规加热消毒，结果表明，微波辐射消毒杀菌率明显高于常规加热消毒，微波功率越高杀菌效果越好。其优点：①温度高于50℃时将使细菌中蛋白质凝固而导致细菌死亡;②生物效应使得土壤在微波电磁场照射下，土壤中微生物受到热力、电磁力双重作用，具有热效应和生物效应双重效应;③采用微波消毒土壤可杀灭其中的成虫、虫卵、有害微生物、病菌及草子。④不污染环境，消毒效率高、效果好。但其操作相对复杂，且设备造价及运行成本较高，土壤湿度过高会减弱土壤消毒效果[47]。
　　2.1.7 射频消毒技术 射频消毒技术是近年来发展的一种高效消毒技术，利用射频产生的热效应和生物效应杀灭土壤中的害虫以及病原微生物等，具有快速均匀加热、土壤含自平衡及选择性加热的特点。张学进等[48]利用输出功率为12 kW的射频发生器对土壤进行加热消毒，加热15 min土壤温度可至52.6℃，可杀死大部分的根结线虫;加热18 min时，土壤的温度达到61.7℃，可杀死土壤中所有的根结线虫和各种病原菌，起到土壤消毒的目的。美国加州大学戴维斯分校已研制成射频商业样机，目前机器成本较高，但运行成本较低。
　　2.1.8 远红外线消毒技术 远红外线消毒是以远红外线作为热源，可短时间产生120℃以上高温进行土壤灭菌消毒的技术。远红外线作为一种磁波，它以辐射方式向外传播，热效应好，且特别易被微生物体（如各种病菌）吸收。病菌吸收热能超过它的承受极限，因此丧失活性，用在基质消毒上，这种方式具有速度快、穿透力强的特点，能使得基质充分吸收热能，加热效率高，短时间内达到杀菌所需的温度[49]。但该消毒方式在设施蔬菜生产中尚未见研究报道。 　　2.2 化学药剂消毒技术
　　 化学药剂消毒是指通过喷淋、浇灌、混土和熏蒸等方式，可以产生具有杀虫、杀菌或除草等作用的气体，从而在密闭空间中防止土传病、虫、草等危害的一类农药[50，51]。溴甲烷（methyl bromide）是世界上公认的最为优良的化学土壤消毒剂，但其对大气臭氧层有破坏作用，我国已于2015年禁用[52]。联合国甲基溴技术选择委员会（MBTOC）推荐的甲基溴替代品有氯化苦、1，3-二氯丙烯、二甲基二硫、碘甲烷、1，3-二氯丙烯和氯化苦混剂、碘甲烷和氯化苦混剂、异硫氰酸甲酯（MITC）产生物（如棉隆和威百亩等）、硫酰氟、氰氨化钙等主要化学熏蒸剂，这些甲基溴的替代品均具有杀线虫、杀菌和除草的效果[50-52]。现将国内已经商品化的4种化学熏蒸剂氯化苦、威百亩、棉隆和硫酰氟研究进展综述如下。
　　2.2.1 氯化苦 氯化苦（chloropicrin），化学名称为三氯硝基甲烷，无色或微黄色油状液体，有催泪性，属剧毒品[53]。Csinos[54]、Gullino[55]等研究证明氯化苦能够有效防控土传真菌和细菌，主要用于烟草、番茄、辣椒、草莓、马铃薯和生姜等作物。但氯化苦存在土壤中易漂移，易逃逸到大气中，对根结线虫和杂草防治效较差的缺点[53]。王海涛等[56]以99.5%氯化苦原液熏蒸防治烟草根结线虫，苗床防效为80.66%～92.49%，而田间实际防效为53.60%～65.70%。迟丽达[57]研究表明，氯化苦与碘甲烷混配（5∶1）熏蒸，根结线虫减退率高达87.5%，优于氯化苦与1，3-二氯丙烯处理。因此，氯化苦多与其他熏蒸剂混配以保证对土壤病害的综合防效。
　　2.2.2 棉隆 棉隆（dazomet）又称必速灭，低毒、颗粒型，化学名称为四氢化-3，5-二甲基-2H-1，3，5噻二嗪-2-硫酮，在潮湿的土壤中分解成有毒的异硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氢等，扩散至土壤颗粒间，能有效杀灭土壤中各种线虫、病原菌、地下害虫及萌发的杂草种子，从而有清洁土壤的效果[52，57]。刘恩太等[58]研究发现，应用棉隆微粒剂可降低连作土壤中真菌数量幅度达到58.8%，细菌和放线菌数量降低15.3%、8.5%，细菌/真菌增加108.8%，放线菌/真菌增加124.2%。张庆华等[59]发现，通过撒施98%棉隆微粒剂（300 kg/hm2）虽然能在短期内大量抑制或杀死土壤中的致病微生物，但其灭杀效果的持效性较短。同时，如果棉隆不能与土壤混匀，无法接触到足够水分，就会将异硫氰酸甲酯残留在土壤中，这会对种植的作物产生毒害[60]。
　　2.2.3 硫酰氟 硫酰氟（sulfuryl fluoride）是一种广谱熏蒸剂，化学分子式为SO2F2，常温常压下为无色无味气体，多用于仓库熏蒸、建筑物空间熏蒸、木材防腐、轻纺、外贸、图书档案和古建筑熏蒸等[50，61]。因此硫酰氟具有广谱杀虫性、较强扩散渗透性、毒性残留低、使用温度范围广、无腐蚀等优点[50]。曹坳程等[62]首次尝试用硫酰氟25～50 g/m2防治土壤线虫，发现硫酰氟对线虫防治效果良好，田间试验也有很好的增产效果。王佩圣等[63]研究表明，99%硫酰氟50 g/m2和25 g/m2处理在自根黄瓜区病指防效达72.95%和66.67%，其中50 g/m2处理增产和嫁接区病指防效较高。此外需关注硫酰氟作为温室气体对环境的影响。
　　2.2.4 威百亩 威百亩（metham sodium），学名甲基二硫代氨基甲酸钠，原药外观为白色具刺激气味的结晶样粉末状物，是一种低毒、无残留并广泛使用的熏蒸剂，制剂外观为浅黄绿色稳定均相液体，无可见的悬浮物，35%或42%可用作农药剂型为水剂[50，51]。它和其分解产物对多种病原菌、杂草、地下害虫等有良好的防治效果[55]。王惟萍等[64] 研究发现在25℃条件下用威百亩12 mg（a·i）/kg对尖孢镰刀菌的抑制率为78.82%，对黄瓜枯萎病的防治效果为87.03%。卜东欣等[65]研究发现威百亩对土壤真菌种群和脲酶活性的影响较大，而对土壤细菌、放线菌及蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影響是暂时性的，随培养时间的延长，微生物种群及酶活性可恢复，不会对农作物生长及土壤环境造成潜在危害。其施用过程中要注意土壤温度、湿度、翻耕深度、使用时间、封闭条件、操作方法等多种因素，施用不当直接影响其药效的发挥[66]。
　　2.3 生物熏蒸防治
　　 生物熏蒸的机理是含有硫代葡萄糖苷（glucosinolates，GSLs）的液泡位于植物中，当植物组织被破坏后，液泡和黑芥子酶细胞破裂，黑芥子酶分解GSLs，产生大量唑烷硫（oxazliidenhitobes）、睛（initrles）、硫氰酸酯（hitocyanates）和不同结构的异硫酸氰酯类物质（isothiocyanates，ITCs）。生物熏蒸就是利用这些植物有机质分解过程中释放出挥发性物质，抑制或杀死土壤中有害生物的一种土壤消毒方法[67]。
　　2.3.1 生物熏蒸材料 Fahey等[68]曾系统报道了十字花科（Brassicaceae）、山柑科（Capparaceae）、番木瓜科（Caricaceae）等16个科500种植物中的约120种GSLs结构，并指出这些植物至少含有一种或多种GSLs。硫代葡萄糖苷及其分解产物长期以来因其具有杀菌、杀菌、杀线虫和化感作用而为人所知，目前生物熏蒸材料研究最为深入的是含有GSLs的十字花科类和菊科（Compositae）植物等。
　　 十字花科作物通常为一年生、二年生或多年生植物，如芸薹属、萝卜属等主产蔬菜和油料作物，其中最重要的芥属类作物（甘蓝、芥菜及油菜等）通常具有特殊辛辣气味，这种辛辣气味降解所产生的次生代谢物有较强的抗菌、抑病、防虫的作用[68-70]。Mullin等[71]对7种常见十字花科蔬菜硫苷含量的研究表明，不同作物之间的差异很大;在某些情况下，品种之间的差异也很大。陈新娟[72]试验证明，不同蔬菜总硫苷含量最为丰富的是含8～13 mg/gDW的芜菁（Brassica rapa）和紫菜薹（Brassica compestris），其次是6.5～7.5 mg/gDW的芥菜（Brassica juncea）和芥蓝（Brassica alboglabra），然后为3～7 mg/gDW的大白菜（Brassica pekinensis）和菜心（Brassica campestris），最低为2.0～3.5 mg/gDW的小白菜（Brassica chinensis）。范成明等[69]分别用芥蓝、结球甘蓝、白花椰菜、球茎甘蓝、苦菜、芹菜、黄瓜和大葱对白菜根系非致病镰刀菌、棉花枯萎菌和黄瓜腐霉菌进行了生物熏蒸的抑制试验，其中5种芸薹属蔬菜的熏蒸抑菌效果显著地好于非芸薹属蔬菜。李世东等[70]分别将甘蓝、芥菜、雪里蕻的叶及芥菜疙瘩的块根组织以3.5 kg/m2的量分别施入严重感染根结线虫的土壤中，植物材料熏蒸效果好的是芥菜。结果表明大多数生物熏蒸剂以芸薹属植物消毒效果显著。 　　 现已知菊科作物中抗菌、杀菌物质的主要类型有萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮化合物，具有抗菌活性的植物有效成分结构类型较多，如生物碱、萜类、黄酮、酚、醇和酯等[73]。菊科中重要的一种杀菌或驱虫的植物-除虫菊（Pyrethrum），可在自然的条件下进行广泛分解，对害虫有较高的防治效果，且不会产生有毒有害的物质[73，74]。另外李玉平[73]研究得出，所选菊科15属25种菊科植物有10种植物在活体试验中也有较高的杀菌活性，其中大花金挖耳（Carpesium macrocephalum）、蓼子朴（Polygonum）、臭蒿（Artemisia hedinii）、苍耳（Xanthium sibiricum）、旋覆花（Inula）、天明精（Carpesium abrotanoides）等6种植物在离体和活体生测中抑菌作用显著，具有很高的研究价值。
　　2.3.2 生物熏蒸对土壤环境及作物的影响 肖长坤等[75]通过滴灌施药方法得出，20%辣根素水剂（异硫氰酸酯）对土壤真菌和细菌有明显的控制作用，其对土壤镰刀菌灭杀效果达到了100%。王晓芳等[74]研究发现，万寿菊（Tagetes）生物熏蒸处理能显著提高连作土壤中平邑甜茶幼苗地上部及根系干重，促进根系生长;脲酶、磷酸酶活性分别较对照高103.6%、77.6%，提高土壤酶活性;土壤细菌/真菌为219.9，真菌多样性、均匀度和丰富度指数均降低，优势度指数增加。另外随着花椒籽饼施用量增多，土壤pH值显著增加，熏蒸后土壤中全氮、碱解氮、全钾、速效钾含量均呈现显著上升趋势[76]。同样荠菜浸提液通过提高连作豇豆土壤脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性，维持土壤养分平衡，改善土壤理化性状，其中以10 g/L芥菜浸提液处理对豇豆连作胁迫缓解效果最好;浇灌芥菜水浸提液可不同程度地增加豇豆幼苗株高、茎粗、干质量、鲜质量和壮苗指数，在低浓度处理下豇豆生长指标均显著增加[77]。可见生物熏蒸不仅改善了土壤环境减轻连作障碍，还有利于作物的生长发育。
　　2.3.3 生物熏蒸对作物病虫害的防治效果 马艳等[78]研究发现，菜粕对辣椒疫病的平均防治效果为82%，并使辣椒增产16.4%。Ren等[79]在破碎的芸薹组织获得天然物质烯丙基异硫基氰酸盐（AITC），生物测定表明AITC对根结线虫（LC50值为18.046 mg/kg）、真菌病原体（LC50值为27.999～29.479 mg/kg）和杂草（LC50值为17.300～47.660 mg/kg）均具有疗效。何川等[76]研究证实，花椒籽餅中含有28种挥发性物质，其中具有杀线虫作用的D-柠檬烯和芳樟醇两种物质之和占总成分的13.53%，当二者浓度为50 mL/L时对根结线虫的校正死亡率分别为91.08%和88.92%。因此不同生物熏蒸剂对作物病虫害的防治效果存在显著差异，应以设施中作物防治对象的不同选择合适的生物熏蒸材料。
　　3 展望
　　3.1 对连作障碍发生机理深入研究
　　 大量研究表明导致连作障碍的3个因素之间存在协同作用，土壤理化性状变差造成化感自毒物质积累，因此土壤微生物区系发生改变，导致连作障碍的发生，反之这些变化又影响土壤理化性状，循环往复导致土壤连作障碍的加剧[2-6]。单纯的土壤灭菌只能短期控制作物的病虫害蔓延，而从根本上解决作物发病机理还需多因素综合研究治理。
　　3.2 消毒方法的合理选择
　　 随着现代物理农业工程技术的发展，农业机具的不断试验研发，如土壤消毒机蒸汽输送装置的设计与数值模拟[41]、土壤连作障碍电处理机对日光温室土壤进行消毒技术[42]等，未来应加大物理农业设备的推广，逐步降低前期成本。受自然条件与经济能力的制约，我国目前还是应用化学试剂消毒较多，主要是农民使用在设施蔬菜连年种植中，这种方法作用效果好，操作方法简单。但化学熏蒸剂暴露环境中后对人体会造成不同的伤害（如灼伤感、喉咙不舒服、头疼、恶心、呕吐、虚弱、动作失调、眼睛损伤和腐蚀皮肤等）[50]。
　　 田间试验发现，生物熏蒸各处理对番茄根结线虫的防治效果高于太阳能和土壤还原消毒法，其中芥菜添加麦麸在番茄开花期和盛果期进行熏蒸处理对根结线虫病的防效与对照药剂98%棉隆防效无显著差异[70]。因此与其他的土壤消毒方法相比，生物熏蒸有潜在的优点，如花费少、无有毒物质、安全无污染、环境友好、可改善土壤性质（如持水性、有机质含量、通透性等）。
　　 综上所述，未来设施蔬菜土壤消毒将会采用以生物熏蒸为主，物理消毒为辅的联合消毒方式，根据种植作物的不同合理进行筛选。生物熏蒸技术为减轻设施蔬菜土壤连作障碍提供了一条较好的路径，但由于生物熏蒸剂种类繁多，防治效果各有不同，因此应深入研究生物熏蒸剂的基本原理和其应用土壤及植物之间的关系。如何提高生物熏蒸剂的效果，并逐步取代化学消毒是人们所希望的，这将为生物熏蒸剂种类的选择和研发提供新的理论依据。
　　参 考 文 献：
　　[1] 吴凤芝，赵凤艳，刘元英. 设施蔬菜连作障碍原因综合分析与防治措施[J]. 东北农业大学学报，2000，31（3）：241-247.
　　[2] Rizvi S J H，Rizvi V. Allelopathy： basic and applied aspects[M]. Chapman & Hall， London，1992.
　　[3] 孙光闻，陈日远，刘厚成.设施蔬菜连作障碍原因及防止措施[J]. 农业工程学报，2005，21（S2）：184-188.
　　[4] Tan Y，Cui Y，Li H，et al. Rhizospheric soil and root endogenous fungal diversity and composition in response to continuous Panax notoginseng cropping practices[J]. Microbiological Research，2016，194：10-19. 　　[5] Zhou X G，Yu G B，Wu F Z. Responses of soil microbial communities in the rhizosphere of cucumber（Cucumis sativus L.）to exogenously applied p-hydroxybenzoic acid[J]. Journal of Chemical Ecology，2012，38：975-983.
　　[6] Li X G，Ding C F，Zhang T L，et al. Fungal pathogen accumulation at the expense of plant-beneficial fungi as a consequence of consecutive peanut mono culturing[J]. Soil Biology and Biochemistry，2014，72：11-18.
　　[7] 張敏，谈献和，张瑜，等. 中药材连作障碍[J]. 现代中药研究与实践，2012（1）：83-85.
　　[8] 温远光，刘世荣，陈放. 连栽对桉树人工林下物种多样性的影响[J]. 应用生态学报，2005，16（9）：1667-1671.
　　[9] 赵瑜. 连作对杨树人工林光合效率的影响[D]. 泰安：山东农业大学，2014.
　　[10]曹坳程，郭美霞，王秋霞，等. 世界土壤消毒技术进展[J]. 中国蔬菜，2010（21）：17-22.
　　[11]陈玲，董坤，杨智仙，等. 连作障碍中化感自毒效应及间作缓解机理[J]. 中国农学通报，2017，33（8）：91-98.
　　[12]田给林，毕艳孟，孙振钧，等. 酚酸类物质在作物连作障碍中的化感效应及其调控研究进展[J]. 中国科技论文，2016，11（6）：699-705.
　　[13]Yan J，Bi H H，Liu Y Z，et al. Phenolic compounds from merremia umbellata subsp orientalis and their allelopathic effects on arabidopsis seed germination[J]. Molecules，2010，15（11）：8241-8250.
　　[14]黄兴学. 豇豆连作土壤中自毒物质鉴定及肉桂酸对豇豆光合作用的影响[D]. 武汉：华中农业大学，2010.
　　[15]吴林坤，林向民，林文雄. 根系分泌物介导下植物–土壤–微生物互作关系研究进展与展望[J]. 植物生态学报，2014，38（3）：298-310.
　　[16]侯慧，董坤，杨智仙，等. 连作障碍发生机理研究进展[J]. 土壤，2016，48（6）：1068-1076.
　　[17]Van D V T F J， Ruijten M，Van d P W H，et al. Can the negative plant-soil feedback of Jacobaea vulgaris be explained by autotoxicity？[J]. Basic and Applied Ecology，2012，13（6）：533-541.
　　[18]高毓晗. 连作和有机改良对设施黄瓜番茄土壤性质和根际微生物种群结构的影响[D]. 北京：中国农业科学院，2019.
　　[19]Horton T R，Bruns T D. The molecular revolution in ectomycorrhizal ecology： peeking into the black-box[J]. Molecular Ecology，2010，10（8）：1855-1871.
　　[20]Maaroufi N I，Nordin A，Palmqvist K，et al. Nitrogen enrichment impacts on boreal litter decomposition are driven by changes in soil microbiota rather than litter quality[J]. Scientific Reports，2017，7（1）：4083.
　　[21]郭晓. 不同填闲植物对连作黄瓜生长及土壤生态环境的影响[D]. 哈尔滨：东北农业大学，2014.
　　[22]Xiong W，Zhao Q，Zhao J，et al. Different continuous cropping spans significantly affect microbial community membership and structure in a vanilla-grown soil as revealed by deep pyrosequencing [J]. Microbial Ecology，2015，70（1）：209-218.
　　[23]Urashima Y，Sonoda T，Fujita Y，et al. Application of PCR denaturing- gradient gel electrophoresis（DGGE） method to examine microbial community structure in asparagus fields with growth inhibition due to continuous cropping[J]. Microbes & Environments，2012，27（1）：43-48.
　　[24]Bunlong Y，Kornelia S ， Traud W. Evaluation of apple replant problems based on different soil disinfection treatments—links to soil microbial community structure？[J]. Plant&Soil，2013，366（1/2）： 617-631. 　　[25]李坤. 葡萄連作障碍机理及调控途径的研究[D]. 沈阳：沈阳农业大学，2010.
　　[26]申光辉. 草莓连作根腐病发生机制与微生物及化学修复研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2012.
　　[27]邹春娇，齐明芳，马建，等. Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征[J]. 中国农业科学，2016，49（5）：942-951.
　　[28]张冬明，郑道君，曾建华，等. 西瓜连作对土壤主要微生物数量、酶活性及果实品质的影响[J]. 北方园艺，2017（4）：155-158.
　　[29]马宁宁，李天来. 设施番茄长期连作土壤微生物群落结构及多样性分析[J]. 园艺学报，2013，40（2）：255-264.
　　[30]周雪青，张晓文，邹岚，等. 设施农业土壤消毒方法比较[J]. 农业工程，2016，6（3）：109-112.
　　[31]曹坳程，刘晓漫，郭美霞，等. 作物土传病害的危害及防治技术[J]. 植物保护，2017，43（2）：35-36.
　　[32]贲海燕，崔国庆，石延霞，等. 氰氨化钙土壤改良作用及其防治蔬菜土传病害效果 [J]. 生态学杂志，2013，32（12）：3318-3324.
　　[33]李英梅，曹红梅，徐福利，等. 土壤消毒措施对土壤物理特性及黄瓜生长发育的影响[J]. 中国生态农业学报，2010，18（6）：1189-1193.
　　[34]张利英，李贺年，翟姗姗，等. 太阳能土壤消毒在草莓保护地栽培中的应用效果[J]. 北方园艺，2010（14）：67-68.
　　[35]辜松，王忠伟.日本设施栽培土壤热水消毒技术的发展现状[J]. 农业机械学报，2006，37（11）：168-167.
　　[36]王怀松，张志斌，蒋淑芝，等. 土壤热水处理对根结线虫的防治效果[J]. 中国蔬菜，2007（2）：28-30.
　　[37]泰勒A L. 植物线虫学研究入门[M]. 陈品三，郝近大，译. 北京：农业出版社，1981：33-34.
　　[38]赵超，冯斌，吴乐天，等. 燃煤热水土壤消毒机在日光温室中的应用试验[J]. 新疆农机化，2012（1）：46-48.
　　[39]张彩虹，于秀针，姜鲁艳，等. 基质高温热水消毒戈壁日光温室番茄生长及对青枯病的防治效果[J]. 新疆农业科学，2016，53（8）：1481-1486.
　　[40]卓杰强，陈立振，周增产，等. 无土栽培基质蒸汽消毒机研究与应用[J]. 农机化研究，2012，34（9）：95-98.
　　[41]蒋雪松，杨冬冬，潘四普，等. 土壤消毒机蒸汽输送装置的设计与数值模拟[J]. 农机化研究，2019，41（5）：111-115，120.
　　[42]耿德仁. 土壤连作障碍电处理机对日光温室土壤进行消毒技术的分析[J]. 农业技术与装备，2012（4）：48-49.
　　[43]徐志颖，陈波，魏振. 物理农业技术概述[J]. 农业科技与装备，2011（6）：103-104.
　　[44]陈颖. 土壤连作障碍电处理技术提升设施蔬菜生产试验[J]. 农业工程，2013，3（S1）：81-82.
　　[45]许光辉，赵奇龙，高宇. 火焰高温消毒技术防治农田土壤病虫害研究与试验[J]. 农业工程，2014，4（S1）：52-54.
　　[46]盖志武，魏丹，汪春蕾，等. 采用微波替代甲基溴消毒棚室土壤技术综述[J]. 黑龙江农业科学，2006（6）：73-76.
　　[47]王振跃，施艳，刘存祥. 微波消毒对土壤中病原微生物的防治效果 [J]. 河南农业科学，2010（12）：92-94.
　　[48]张学进，金永奎，张玲，等. 土壤射频消毒技术试验[J]. 江苏农业科学，2018，46（23）：274-277.
　　[49]王晓平，马伟，张海雷，等. 一种温室育苗基质消毒机研制与试验[J]. 农业工程技术：温室园艺，2013（11）：50.
　　[50]王秋霞，颜冬冬，王献礼，等. 土壤熏蒸剂研究进展[J]. 植物保护学报，2017，44（4）：529-543.
　　[51]毛连钢. 新型熏蒸剂的毒力评价及应用技术研究[D]. 北京：中国农业科学院，2015.
　　[52]Ristaino J B，Thomas W. Agriculture，methyl bromide，and the ozone hole，can we fill the gaps？[J]. Plant Disease，1997，81（9）：964-977.
　　[53]Wang Q X，Wang D，Tang J T，et al. Gas-phase distribution and emission of chloropicrin applied in gelatin capsules to soil columns[J]. Journal of Environmental Quality，2010，39（3）：917-922
　　[54]Csinos A S，Sumner D R，Johnson W C，et al. Methyl bromide alternatives in tobacco，tomato and pepper transplant production[J]. Crop Protection，2000，19（1）：0-49.
　　[55]Gullino M L，Minuto A，Gilardi G，et al. Efficacy of preplant soil fumigation with chloropicrin for tomato production in Italy[J]. Crop Protection，2002，21（9）：741-749. 　　[56]王海涛，陈玉国，王省伟，等. 氯化苦土壤熏蒸防治烟田杂草及土传病害效果研究[J]. 中国农学通报，2010，26（4）：244-248.
　　[57]迟丽达. 几种土壤熏蒸剂对姜瘟菌及其他土传病原物的防控效果研究[D].武汉：华中农业大学，2010.
　　[58]刘恩太，李园园，胡艳丽，等. 棉隆对苹果连作土壤微生物及平邑甜茶幼苗生长的影响[J]. 生态学报，2014，34（4）：847-852.
　　[59]张庆华，曾祥国，韩永超，等. 土壤熏蒸剂棉隆和生物菌肥对草莓连作土壤真菌多样性的影响[J]. 微生物学通报，2018，45（5）：1048-1060.
　　[60]Lamberti F，D'Addabbo T，Greco P，et al. Efficacy of the liquid formulation of some nematicides[J]. Mededelingen，2002，67（3）：699.
　　[61]鄭剑宁，裘炯良，杨定波. 硫酰氟在有害生物控制中的应用研究[J]. 中国媒介生物学及控制杂志，2007，18（1）：73-75.
　　[62]曹坳程，褚世海，郭美霞，等. 硫酰氟—溴甲烷土壤消毒潜在的替代品[J]. 农药学学报，2002，4（3）：91-93.
　　[63]王佩圣，程星，张涛，等. 硫酰氟熏蒸对保护地黄瓜根结线虫的防治效果[J]. 山东农业科学，2014，46（1）：92-93.
　　[64]王惟萍，石岩霞，赵一杰，等. 土壤环境条件对威百亩熏蒸防治黄瓜枯萎病的影响[J]. 植物保护学报，2017，44（1）：159-167.
　　[65]卜东欣，张超，张鑫，等. 熏蒸剂威百亩对土壤微生物数量和酶活性的影响[J]. 中国农学通报，2014，30（15）：227-233.
　　[66]费林瑶. 影响威百亩对设施蔬菜根结线虫防治效果的原因及对策[J]. 蔬菜，2013（2）：36-38.
　　[67]Galletti S，Fornasier F，Cianchetta S，et al. Soil incorporation of brassica materials and seed treatment with Trichoderma harzianum：effects on melon growth and soil microbial activity[J]. Industrial Crops&Products，2015，75：73-78.
　　[68]Fahey J W，Zalcmann A T，Talalay P. The chemical diversity and distribution of glucosinolates and isothiocyanates among plants[J]. Phytochemistry，2001，56（1）：5-51.
　　[69]范成明，刘建英，吴毅歆，等. 具有生物熏蒸能力的几种植物材料的筛选[J]. 云南农业大学学报，2007，22（5）：654-658.
　　[70]李世东，李明社，缪作清，等. 生物熏蒸用于治理蔬菜根结线虫病的研究[J]. 植物保护，2007，33（4）：68-71.
　　[71]Mullin W J，Sahas-Rabudhe M R. Glucosinolate content of cruciferous vegetable crops[J]. Canadian Journal of Plant Science，1977，57（4）：1227-1230.
　　[72]陈新娟. 中国芸薹属蔬菜硫代葡萄糖苷及其影响因子研究[D]. 杭州：浙江大学，2006.
　　[73]李玉平. 菊科植物杀菌活性系统筛选的初步研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2001.
　　[74]王晓芳，相昆，王艳芳，等. 万寿菊生物熏蒸对连作土壤环境及平邑甜茶生理特性的影响[J/OL]. 园艺学报：1-14[2019-08-01].
　　[75]肖长坤，张涛，陈海明，等. 20%辣根素水剂对设施草莓土壤消毒的效果[J]. 中国蔬菜，2010（21）：29-31.
　　[76]何川，巩彪，王超，等. 花椒籽饼熏蒸对番茄根结线虫的防效及作用机理[J]. 中国蔬菜，2016（6）：64-70.
　　[77]陈昱，张福建，杨有新，等. 芥菜浸提液对豇豆连作土壤性质及幼苗生理指标的影响[J]. 核农学报，2019，33（5）：1038-1047.
　　[78]马艳，胡安忆，杨豪，等. 菜粕生物熏蒸防控辣椒疫病[J]. 中国农业科学，2013，46（22）：4698-4706.
　　[79]Ren Z J，Li Y，Fang W S，et al. Evaluation of allyl isothiocyanate as a soil fumigant against soil-borne diseases in commercial tomato （Lycopersicon esculentum Mill.） production in China [J]. Pest Management Science，2018，74（9）：2146-2155.
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