郭晨曦,周桂芳,陳碧華,郭衛(wèi)麗,蔡祖聰,黃新琦,王廣印

(1.河南科技學院 園藝園林學院/河南省園藝植物資源利用與種質(zhì)創(chuàng)新工程研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.濰坊職業(yè)學院，山東 濰坊 261041； 3.南京師范大學 地理科學學院，江蘇 南京 210023)

隨著設施蔬菜的迅速發(fā)展，連作障礙已成為制約我國設施蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)的瓶頸，也是當前和今后設施蔬菜發(fā)展的重大和共性問題[1-3]。研究表明，土傳病蟲害是引起連作障礙的最主要因子，約70%蔬菜連作障礙被認為是由土傳病蟲害引起的[1-2]。

番茄和黃瓜是設施栽培的主要蔬菜。由于連作和集約化種植等因素的影響，根結(jié)線蟲的危害日趨加重，成為目前設施蔬菜的第一大土傳病害[2]，嚴重影響設施番茄等蔬菜的安全生產(chǎn)[4-7]。番茄根結(jié)線蟲病的防控主要是依靠阿維菌素、噻唑膦等藥劑進行防治[5,8-9]，雖然關(guān)于生物殺線蟲劑的研究也有一定進展[10-11]，但生產(chǎn)上仍缺少高效的防控措施。此外，近年來，番茄莖基腐病對設施番茄的危害也越來越重[12-13]，目前主要采取化學防治[14-15]和一些綜合措施[12]，缺少有效的防控手段。黃瓜枯萎病一直是設施黃瓜的主要土傳病害，目前主要靠嫁接換根和種植抗病品種等措施進行防控[16-18]，化學防控易使枯萎病菌產(chǎn)生抗藥性[17]，土壤帶有致病菌的問題一直沒有解決。有研究表明，高溫、干旱、淹水等處理可明顯抑制土壤中黃瓜枯萎病菌的生長繁殖，從而控制枯萎病的發(fā)生，減輕連作障礙[19]。也有研究表明，施用有機肥可有效抑制黃瓜枯萎病的發(fā)生[20]?？梢姡r(nóng)業(yè)防治黃瓜枯萎病的潛力較大。

針對設施蔬菜產(chǎn)業(yè)土傳病害等連作障礙問題，目前改良設施土壤的方法主要有施用石灰等堿性物質(zhì)、施用有機肥料、土壤接種有益微生物、短期淹水、種植填閑作物或輪作水稻、高溫悶棚和施用土壤改良劑等措施[21-30]。這些措施主要針對設施蔬菜土壤特定的障礙因素，如抑制土傳病原菌生長、降低酸化、提高有機質(zhì)含量等，但沒有徹底改變土壤微生物的生長環(huán)境，未能從根本上修復設施退化的土壤[31]。近年來，采用生物防治措施解決連作障礙及土傳病害等土壤問題已成為研究熱點[21,32-36]。

強還原土壤滅菌(Reductive soil disinfestation，RSD)是作物種植前的一種土壤處理方法，即在發(fā)生土傳病害的土壤上添加大量易分解有機物料，同時進行灌溉，并薄膜覆蓋阻隔土壤與大氣的氣體交換，快速創(chuàng)造土壤強還原環(huán)境，短期內(nèi)殺滅土傳病原菌的方法[37]。其作用機制包括：厭氣殺滅好氧病原菌；還原過程產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)殺滅土傳病原菌；強還原改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，抑制土傳病原菌活性。RSD法還具有提高土壤pH值，減輕次生鹽漬化的作用，具有廣譜性和環(huán)境友好性[37]。國內(nèi)學者[31,37-44]在RSD方法改進、機制探索和實際應用方面做了大量工作，并已成功將RSD方法應用于防控香蕉枯萎病以及花卉和蔬菜連作造成的土傳病害，但RSD處理對大棚蔬菜生長、多種病害效應的研究資料尚不多，特別是1次進行RSD處理，連續(xù)定位跟蹤3茬栽培蔬菜的RSD處理效果更是空白?；诖?，開展了RSD處理蔬菜大棚土壤的試驗，旨在尋求一種快速修復設施連作蔬菜土壤障礙的方法，為設施蔬菜的可持續(xù)生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年7月至2019年11月在河南省新鄉(xiāng)市牧野區(qū)牧野鎮(zhèn)朱莊屯村進行，選取某農(nóng)戶的2個相鄰大棚，這2個大棚已種植大棚春黃瓜和大棚秋番茄達30 a，為同一種植者管理。每棟大棚的使用面積均為1 156 m2。試驗開展前一季種植蔬菜為春黃瓜，由于未采用嫁接技術(shù)，黃瓜枯萎病發(fā)病比較嚴重。

供試第1茬、第3茬秋番茄品種均為金棚218，由西安金鵬種苗有限公司提供；第2茬春黃瓜品種為油亮抗病16-1，由北京中農(nóng)綠亨種子科技有限公司提供。供試生物菌肥為粉劑型激抗菌-968(簡稱968)，有效菌種為細黃鏈霉菌，有益活性菌含量為2億個/g，由山東聊城福田生物科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)；供試有機物料為紫花苜蓿(Medicagosativa)，產(chǎn)自山東省無棣縣柳堡鎮(zhèn)，紫花苜蓿風干后粉碎，過孔徑0.105 mm篩，有機碳含量為549 g/kg，全氮含量為20.3 g/kg，C/N為27.1。

1.2 試驗設計

本試驗采用“添加苜蓿+覆膜+淹水”創(chuàng)造強還原條件修復設施蔬菜地土壤的方法，共設置1個試驗大棚和1個對照大棚。試驗大棚進行RSD處理，其中，紫花苜蓿施用量為19 500 kg/hm2，對照大棚不施用任何物料。具體處理如下：

2018年 6月15日，將紫花苜蓿均勻撒于試驗大棚，翻耕20 cm，與土壤混合均勻，地整平，全棚地面順大棚延長方向覆蓋0.1 mm厚的農(nóng)膜，四周圍土壓嚴，立柱邊和縫隙均用膠帶完全密封嚴密，嚴禁漏氣。地面農(nóng)膜下一次性灌足水，直至土層完全飽和，蓋膜20 d，使土層一直處在淹沒狀態(tài)，封閉設施大棚，實行高溫悶棚。對照大棚按照菜農(nóng)傳統(tǒng)只做耕翻處理，也不做高溫悶棚。試驗大棚密封20 d后揭棚通風，撤去地面覆蓋農(nóng)膜，一般3 d左右即可施肥、整地、做畦、澆水、定植。

土壤RSD處理后將試驗大棚分為2個區(qū)(以大棚中間灌水渠為界)，其中一區(qū)栽培的秋番茄(第1茬)定植后沖施968生物菌肥2次(RSD+968處理)，分別在定植后10 d和20 d順水沖施，每次用量為225 kg/hm2；另一區(qū)栽培的番茄不沖施968肥(RSD處理)。對照大棚(CK)定植后不沖施968肥，但為了防治根結(jié)線蟲病，整地做畦時，溝施噻唑膦顆粒劑30 kg/hm2。

第1茬大棚秋番茄于2018年7月8日定植，采用單畦雙行栽培，平均行株距為66 cm×40 cm，每畦定植42株。第2茬大棚春黃瓜于2019年2月15日定植，選擇自根苗(未嫁接換根)，采用單畦雙行栽培，行株距為60 cm×35 cm，每畦栽培50株。第3茬秋番茄于2019年6月29日定植，采用單畦雙行栽培，行株距為66 cm×40 cm，每畦42株。在第3茬秋番茄生產(chǎn)中，對試驗大棚和對照大棚均施用968生物肥，分別在定植后10 d和20 d順水沖施，每次用量為225 kg/hm2，故不再統(tǒng)計RSD+968處理相關(guān)數(shù)據(jù)，僅觀察RSD處理的持效性。

試驗大棚和對照大棚連續(xù)3茬蔬菜種植均由同一農(nóng)戶直接管理，其他田間管理均按當?shù)貍鹘y(tǒng)方法進行。

1.3 試驗方法

1.3.1 土壤取樣 2018年6月13日(RSD處理前)，第1次對試驗大棚和對照大棚采用“S”形取土樣，共10個點，取樣深度10 cm，所有土樣混合均勻，采用四分法，最后取1 kg土樣帶回實驗室分別保存。2018年7月6日，在RSD處理后21 d進行第2次取土樣，方法同第1次，以測定RSD處理后土壤的理化和生物學性狀變化。

1.3.2 土壤pH值、電導率(EC)的測定 將土壤樣品與去離子水分別以1∶2.5和1∶5比例混勻，再分別與2 mol/L KCl溶液以1∶5(m/V)比例混勻，250 r/min振蕩30 min后過濾。分別用S220K pH計 (Mettler-Toledo International Inc.)和DDS-320電導率儀(Dapu Instrument Co.,Ltd.)測定水溶液的pH值和EC值[38]。

1.3.3 土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量分析 土壤DNA采用FastDNA?Spin Kit for Soil試劑盒提取。土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量通過實時熒光定量PCR和特異性引物(ITS1F：5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3′和AFP308 5′-CGAATTAACGCGAGTCCCAAC-3′)進行分析，PCR反應體系包含10 μL Premix ExTaqTM(2×)(Takara Bio Inc.,Kyoto,Japan)、上下游引物各1 μL、土壤DNA模板2 μL及6 μL滅菌去離子水，PCR反應條件參照文獻[38]。

1.3.4 第1茬大棚秋番茄生長及第1穗果實產(chǎn)量調(diào)查 第1茬秋番茄于2018年7月8日定植，7月18日開始分別在試驗大棚RSD、RSD+968區(qū)和CK大棚進行5點取樣，每點10株，用直尺和游標卡尺測量株高和莖粗，并調(diào)查葉片數(shù)，每10 d測量1次，共測量3次，最后計算日增長量。當?shù)?穗果實直徑3 cm大小時，用游標卡尺測定果實縱徑和橫徑，每10 d測定1次，共測定3次，最后計算果實膨大速率(日生長量)。在番茄第1穗果實采收時，用天平測量單果質(zhì)量，統(tǒng)計結(jié)果數(shù)，最后計算單株第1穗果實產(chǎn)量。

1.3.5 大棚秋番茄莖基腐病的田間調(diào)查 2018年秋季，大棚秋番茄定植后，每天分別在RSD、RSD+968處理區(qū)及對照大棚統(tǒng)計秋番茄莖基腐病死苗情況，共統(tǒng)計20 d，最后計算番茄莖基腐病的發(fā)病率。2019年秋季第3茬生產(chǎn)時只統(tǒng)計RSD區(qū)和對照區(qū)的秋番茄莖基腐病死苗情況，觀察RSD處理的后效。

1.3.6 大棚秋番茄根結(jié)線蟲病田間調(diào)查 2018年秋季，在大棚秋番茄拉秧時，分別測定RSD、RSD+968處理區(qū)及對照大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的發(fā)生情況。2019年秋季只統(tǒng)計RSD區(qū)和對照大棚的根結(jié)線蟲病的發(fā)生情況，觀察RSD處理的后效。每個處理區(qū)進行5點取樣，每點10株，用鐵鍬挖取每株的完整根系，帶回實驗室，用自來水小心沖洗泥土，調(diào)查每株發(fā)病情況，并稱量每株的總根質(zhì)量和各根結(jié)質(zhì)量，劃分根結(jié)等級，計算根結(jié)線蟲病的總發(fā)病率、根結(jié)指數(shù)和防治效果。根結(jié)線蟲病等級調(diào)查參照王廣印等[45]的分級標準：0級為根系完整，無根結(jié)；1級為側(cè)根有少量根結(jié)，根結(jié)質(zhì)量占總根質(zhì)量的1%～24%；2級為側(cè)根有根結(jié)，少數(shù)根結(jié)成串，相互連接，根結(jié)質(zhì)量占總根質(zhì)量的25%～49%；3級為主、側(cè)根增大變粗呈畸形，根結(jié)質(zhì)量占總根質(zhì)量的50%～74%；4級為主、側(cè)根結(jié)特多且較大，根結(jié)質(zhì)量占總根質(zhì)量的75%以上。病情指數(shù)和防治效果計算如下。

病情指數(shù)=∑(發(fā)病級別×該級植株數(shù))/(調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值)×100；

防治效果=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%。

1.3.7 第2茬大棚春黃瓜農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和枯萎病調(diào)查 第2茬大棚春黃瓜于2019年2月15日定植。分別對在RSD、RSD+968處理區(qū)及對照大棚進行5點取樣，每點連續(xù)調(diào)查10株。于定植后第17天開始測量第2茬春黃瓜株高、莖粗和葉片數(shù)，每7 d測量1次，共測量3次，并計算各指標的日增長量。從2019年4月16日起，調(diào)查在RSD、RSD+968處理區(qū)及對照大棚黃瓜枯萎病的發(fā)生情況，共統(tǒng)計7次，最后分別計算大棚黃瓜枯萎病的發(fā)病率。另外，大棚春黃瓜采收時，分別測量在RSD、RSD+968處理區(qū)及對照大棚前3根黃瓜的果實大小，統(tǒng)計前3根黃瓜的產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel和 DPS軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用Duncan’s新復極差法(DMRT)進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 RSD在第1茬大棚秋番茄上的效應

2.1.1 土壤pH值、EC值、尖孢鐮刀菌數(shù)量和根結(jié)線蟲數(shù) 由表1可見，大棚在RSD處理前土壤pH值為7.52，RSD處理后為7.62，但RSD處理前后土壤均為弱堿性；而對照大棚沒有變化?？梢?，RSD處理后土壤堿性稍有增加，提示RSD處理可以作為調(diào)節(jié)酸性土壤的改良方法。

表1 RSD處理對第1茬大棚秋番茄土壤pH值、EC值、尖孢鐮刀菌數(shù)量和根結(jié)線蟲數(shù)的影響Tab.1 Effect of RSD treatment on pH value,EC value,Fusarium oxysporum number and root-knot nematode number of first stubble autumn tomato soil in plastic greenhouse

大棚在RSD處理前土壤EC值為0.27 mS/cm，RSD處理后為0.39 mS/cm，表明RSD處理使大棚土壤電導率略增，而對照大棚沒有變化。RSD處理后尖孢鐮刀菌數(shù)量比處理前下降了98.95%，說明RSD處理可以殺滅土壤中的尖孢鐮刀菌，對防治土傳病害具有一定的效果，而對照大棚處理病原菌數(shù)量沒有變化。大棚在RSD處理前每100 g干土中根結(jié)線蟲數(shù)為3 297.33頭，RSD處理后下降至41.00頭，差異極顯著。表明RSD處理對殺滅土壤根結(jié)線蟲具有十分顯著的效果，而對照大棚土壤中根結(jié)線蟲數(shù)變化不大。

2.1.2 農(nóng)藝性狀 由表2可見，隨著生長期的延長，各處理番茄的株高、莖粗和葉片數(shù)均逐漸增加。RSD、RSD+968處理番茄株高、莖粗和葉片數(shù)均大于CK，說明RSD處理能促進大棚秋番茄生長。3個處理比較，以RSD+968處理莖粗日增長量為最大，株高和葉片日增長量最低，顯示出壯秧作用，也間接說明968生物菌肥起到了促長壯秧的作用。

表2 RSD處理對第1茬大棚秋番茄植株生長的影響Tab.2 Effect of RSD treatment on the growth of the first stubble autumn tomato in plastic greenhouse

表3 RSD處理對第1茬大棚秋番茄第1穗果實生長和產(chǎn)量的影響Tab.3 Effect of RSD treatment on fruit growth and yield of the first cluster of first stubble autumn tomato in plastic greenhouse

2.1.4 莖基腐病發(fā)病率 由圖1可見，RSD、RSD+968處理均可降低大棚秋番茄莖基腐病的發(fā)病率。與CK相比，RSD、RSD+968處理莖基腐病發(fā)病率分別降低28.64%、40.41%。說明RSD處理對大棚秋番茄莖基腐病具有明顯的抑制作用，尤以RSD+968處理效果最明顯，說明968生物菌肥與RSD處理具有一定加成作用。

圖1 RSD處理對第1茬大棚秋番茄莖基腐病的影響 Fig.1 Effect of RSD treatment on the stem base rot of the first stubble autumn tomato in plastic greenhouse

2.1.5 根結(jié)線蟲病發(fā)病率和病情指數(shù) 由表4可見，與CK相比，RSD處理大棚的秋番茄根結(jié)線蟲發(fā)病率和病情指數(shù)顯著降低，特別是RSD+968處理的發(fā)病率和病情指數(shù)均為0，防治效果達100%；RSD處理的防治效果也達91.11%。這說明RSD處理對大棚秋番茄根結(jié)線蟲病有顯著的防治效果，同時968生物菌肥也顯示了一定的加成效應。

表4 RSD處理對第1茬大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的影響Tab.4 Effect of RSD treatment on the root-knot nematode of the first stubble autumn tomato in plastic greenhouse

2.2 RSD處理在第2茬大棚春黃瓜上的效應

2.2.1 農(nóng)藝性狀 由表5可見，隨著生長期的增加，各處理的株高、莖粗和葉片數(shù)逐漸增長。與CK相比，RSD、RSD+968處理黃瓜定植后31 d的株高、莖粗和葉片數(shù)或顯著高于CK，或與CK差異不顯著。但從3項指標的日增長量來看，均表現(xiàn)為RSD、RSD+968處理大于CK，可見，RSD、RSD+968處理使春黃瓜有較高的生長潛力，起到壯秧的作用。

表5 RSD處理對第2茬大棚春黃瓜生長的影響Tab.5 Effect of RSD treatment on the growth of the second stubble spring cucumber in plastic greenhouse

2.2.2 果實產(chǎn)量 由表6可見，RSD處理黃瓜瓜長和瓜粗與CK差異不大，但平均單瓜質(zhì)量和單株前3瓜產(chǎn)量均顯著高于CK，特別是單株前3瓜產(chǎn)量以RSD+968處理最高，RSD、RSD+968處理分別比CK增產(chǎn)7.14%和21.43%?？梢?，RSD處理對第2茬春黃瓜仍具有增產(chǎn)作用。

表6 RSD處理對第2茬大棚春黃瓜果實大小和前期產(chǎn)量的影響Tab.6 Effect of RSD treatment on the fruit size and early yield of the second stubble spring cucumber in plastic greenhouse

2.2.3 枯萎病發(fā)病率 由表7可見，從4月16日初次進行的黃瓜枯萎病發(fā)病率統(tǒng)計來看，CK的發(fā)病率超過50%，但RSD、RSD+968處理幾乎還沒發(fā)病。隨著時間的推后，黃瓜枯萎病發(fā)病率持續(xù)增加，5月22日CK發(fā)病率達100%，而RSD、RSD+968處理的發(fā)病率分別為10.61%和3.82%。到6月27日拉秧，RSD、RSD+968處理還有50%左右的成活率。說明RSD處理大大延遲了黃瓜枯萎病的發(fā)生，對枯萎病發(fā)病率有顯著的降低作用，同時也顯示RSD處理大棚土壤的時效性延長。

表7 RSD處理對第2茬大棚春黃瓜枯萎病發(fā)病率的影響Tab.7 Effect of RSD treatment on Fusarium wilt incidence rate of the second stubble spring cucumber in plastic greenhouse %

2.3 RSD處理在第3茬大棚秋番茄上的效應

2.3.1 莖基腐病發(fā)病率 由圖2可見，經(jīng)過RSD處理的大棚土壤在第3茬種植秋番茄莖時，番茄莖基腐病發(fā)病率為2.93%，而CK的莖基腐病發(fā)病率為6.95%，RSD處理比CK發(fā)病率降低了57.84%。可見，RSD處理對第3茬秋番茄莖基腐病依然有較好的防治效果。

圖2 RSD處理對第3茬大棚秋番茄莖基腐病的影響 Fig.2 Effect of RSD treatment on the stem base rot of autumn tomato in the third

2.3.2 根結(jié)線蟲病發(fā)病率和病情指數(shù) 由表8可見，經(jīng)過RSD處理的大棚，在第3茬種植秋番茄時，根結(jié)線蟲病發(fā)病率和病情指數(shù)比CK大棚仍明顯降低，RSD處理大棚根結(jié)線蟲病的防治效果仍達87.10%。

表8 RSD處理對第3茬大棚秋番茄根結(jié)線蟲病的影響Tab.8 Effect of RSD treatment on the root-knot nematode of autumn tomato in the third stubble in plastic greenhouse

3 結(jié)論與討論

3.1 RSD處理對大棚土壤性質(zhì)的影響及速效殺滅病蟲的效果

本試驗表明，RSD處理大棚土壤后，土壤pH值略有升高(土壤堿性略增)，EC值也增高(土壤含鹽量增加)。特別是處理后尖孢鐮刀菌數(shù)量比處理前下降98.95%，說明RSD處理可以殺滅土壤中的尖孢鐮刀菌，對防治土傳病害具有一定的效果。RSD處理后每100 g干土土壤中根結(jié)線蟲數(shù)顯著下降，表明RSD處理對殺滅土壤根結(jié)線蟲有十分顯著的效果。但對照大棚土壤的pH值、EC值、尖孢鐮刀菌數(shù)量前后基本沒有變化，土壤中線蟲數(shù)略有增加，差異不顯著。

（二） AP-928工作控制理論。INPO（美國核電運營協(xié)會）在蘇聯(lián)切爾諾貝利、美國三厘島等核事故經(jīng)驗教訓的基礎上，經(jīng)過多年實踐研究、發(fā)布了《INPO AP～9028 工作管理過程描述》，并被WANO（世界核電運營者協(xié)會）推薦為核電廠管理最佳實踐，在全球范圍內(nèi)推廣執(zhí)行。該理論方法建立在生產(chǎn)計劃管理為核心的基礎上，進行核電廠工作的管理控制。該方法充分重視對周期性計劃安排和準備工作，以周為最小單位分時間階段對各周內(nèi)的計劃工作進行不同要求的準備與審核[2]。該理論方法要求所有工作必須經(jīng)過充分的分級授權(quán)，工作所匹配的資源準備就緒后，在分級審查許可后，開展相關(guān)工作。

RSD處理大棚土壤會引起土壤性質(zhì)的改變[31,37,39,41,44]。淹水加有機物料創(chuàng)造的強還原土壤環(huán)境具有提高土壤pH值，減輕次生鹽漬化的作用，具有廣譜性和環(huán)境友好性[37]。對于未酸化的土壤，RSD處理對pH值的影響較小，在處理過程中由于有機酸的生成甚至可能使土壤pH值有所下降[37,41]。強還原處理使土壤氧化還原電位(Eh)迅速下降至0 mV以下，能有效消除土壤積累的硝態(tài)氮，顯著提高土壤pH值，降低土壤電導率，其變化幅度隨紫花苜蓿添加量的增加而增大[31]。本試驗結(jié)果中， RSD處理后土壤pH值增加，與朱同彬等[31,44]的試驗結(jié)果一致，但土壤EC值升高，與朱同彬等[31]的結(jié)果相反，而與朱同彬等[44]的試驗結(jié)果一致，即土壤排水落干后，添加有機物料處理的土壤 EC值顯著升高，且隨有機物料添用量的增加而增大，顯著高于未處理前土壤EC值[44]?？梢?，土壤pH值、EC值變化可能與有機物種類、數(shù)量、土壤排水落干等有關(guān)。

黃新琦等[41-42]研究表明，土壤淹水及添加有機物料對于土壤中可培養(yǎng)細菌數(shù)量無顯著影響，但能顯著降低土壤中可培養(yǎng)放線菌和真菌的數(shù)量；添加大量秸稈處理后，土壤中香蕉枯萎病的病原菌尖孢鐮刀菌古巴?；?FOC)的數(shù)量下降至處理前的2.88%。RSD處理可迅速殺滅鐮刀菌、線蟲等病原菌[37,39-42]，改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，這與本試驗的結(jié)果一致。

3.2 RSD處理對大棚秋番茄、春黃瓜的促長壯秧和增產(chǎn)效應

本試驗表明，RSD處理對第1茬秋番茄和第2茬春黃瓜前期起到壯秧的作用，尤以RSD+968處理效果更大，說明968生物菌肥具有促長壯秧的加成作用。RSD、RSD+968處理第1茬大棚秋番茄第1穗果實產(chǎn)量較CK分別提高73.30%、109.59%。接茬進行的第2茬春黃瓜生產(chǎn)，RSD處理平均單瓜質(zhì)量和前3個瓜單株產(chǎn)量較CK提高，RSD、RSD+968處理單株前3瓜產(chǎn)量分別比CK增產(chǎn)7.14%、21.43%。可見，連續(xù)2茬蔬菜生產(chǎn)的前期產(chǎn)量均有提高，且生物菌肥表現(xiàn)出明顯的加成作用。

RSD處理的促長增產(chǎn)作用與土壤有機質(zhì)含量增加、養(yǎng)分利用率增強、土壤質(zhì)量提高有關(guān)。RSD處理選用易降解的有機物料，由于施用量大，處理后仍有相當數(shù)量的有機物質(zhì)殘留在土壤中，成為土壤有機質(zhì)的一部分，提高了土壤有機質(zhì)含量，改善了土壤結(jié)構(gòu)[37]。強還原方法可通過同時改變土壤物理、化學和生物學性質(zhì)達到改良退化設施蔬菜土壤的目的[31]。加入的有機物料經(jīng)高溫腐解轉(zhuǎn)化生成有機質(zhì)，可以改變土壤的物理性質(zhì)，如改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于土壤透水、透氣及蔬菜根系的生長[31]。淹水覆膜(強還原處理)可有效提高酸性土壤pH值，提高土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量，同時秸稈還田可顯著增加土壤有機質(zhì)含量[46]。本試驗中第1茬秋番茄和第2茬春黃瓜產(chǎn)量均有提高，與朱同彬等[31]、陳士勇等[47]的試驗結(jié)果一致。

3.3 RSD處理對土傳病害的防治效應及其作用的持效性

本試驗結(jié)果表明，一次性RSD處理大棚土壤后，第1茬大棚秋番茄生產(chǎn)中，RSD處理對番茄莖基腐病有明顯的抑制作用，RSD、RSD+968處理莖基腐病發(fā)病率分別比CK降低28.64%、40.41%。RSD處理對大棚秋番茄根結(jié)線蟲病有顯著的防治效果，RSD、RSD+968處理的防治效果分別為91.11%、100%；第2茬大棚春黃瓜生產(chǎn)中，RSD處理大棚土壤的時效性仍在持續(xù)，黃瓜枯萎病發(fā)病率顯著降低，產(chǎn)量提高，特別是大大延遲了黃瓜枯萎病的發(fā)生，5月22日CK枯萎病發(fā)病率達100%時，RSD、RSD+968處理的枯萎病發(fā)病率分別為10.61%、3.82%，這與朱同彬等[31]的試驗結(jié)果一致；第3茬大棚秋番茄生產(chǎn)中，RSD處理仍表現(xiàn)出后效性，RSD處理番茄莖基腐病發(fā)病率較CK降低57.84%，且對大棚根結(jié)線蟲病的防治效果仍可達87.10%。

強還原殺滅土傳病原菌的作用機制包括厭氣殺滅好氧病原菌；還原過程產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)殺滅土傳病原菌；強還原改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，抑制土傳病原菌活性[37]。此外，研究表明，RSD過程中產(chǎn)生的H2S和NH3對殺菌效果起一定作用[40]，RSD過程中產(chǎn)生的有機酸對RSD的殺菌效果也起著重要作用[42]。

RSD過程中，添加有機物料是必須的，這與夏季休閑期設施高溫悶棚有所不同。黃新琦等[41]研究表明，單獨厭氧處理并不能取得較好的殺菌效果，添加有機碳源是RSD取得成功的關(guān)鍵所在。劉亮亮等[38]研究也表明，物料TOC(總有機碳)與殺菌效果呈顯著正相關(guān)，高EOC(易氧化有機碳)和低C/N的農(nóng)業(yè)固體廢棄有機物參與的RSD處理殺菌效果更好。

值得關(guān)注的是，大棚秋番茄莖基腐病即使采用了RSD處理，也表現(xiàn)一定的發(fā)病率，這可能與秧苗帶菌(當?shù)亓晳T在大棚原地設置苗床育苗)和土壤耕翻(蓄熱)有關(guān)[48]。

從本試驗連續(xù)3茬的定位調(diào)查結(jié)果來看，一次進行RSD處理大棚土壤對土傳病蟲害控制的持效性可達2 a 3茬之久，進一步說明RSD法的有效性、可行性和持效性，從而達到一次處理多茬防病增產(chǎn)的效果。

3.4 968生物菌肥的加成效應

耿士均等[35]試驗表明，專用微生物菌肥中有益微生物迅速繁殖優(yōu)化了土壤微生物種群結(jié)構(gòu)，活化了土壤酶活性，改善土壤理化性質(zhì)，增強土壤通透性，從而加快土壤中有機物質(zhì)的分解，促進土壤中固定養(yǎng)分向有效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，進而促進番茄植株根系及地上部的生長[35]。朱金英等[11]試驗結(jié)果表明，生物菌劑芽孢桿菌處理的線蟲蟲口密度分別比空白對照和阿維菌素處理降低 86.34%和 46.17%，且其能夠促進番茄植株茁壯生長，進而提高產(chǎn)量，尤其是后期產(chǎn)量，顯示芽孢桿菌具有較好的應用和推廣潛力。

從本試驗前2茬的定位調(diào)查結(jié)果可見，RSD+968處理具有加成效應，無論是促長增產(chǎn)，還是防病效應，都說明968生物菌肥也發(fā)揮了一定的加成作用，與朱金英等[11]、耿士均等[35]、曲成闖等[33]的試驗結(jié)果一致，說明加成效應已經(jīng)被眾多試驗所證明。由于RSD采用高溫處理，對大棚土壤中有益菌也具有殺滅作用。所以經(jīng)過RSD處理后，及時補充土壤有益生物菌，能更好地利用RSD處理時添加的有機物，提高土壤肥力，達到抗病增產(chǎn)的效果。因此，建議設施蔬菜生產(chǎn)上，設施土壤經(jīng)RSD處理后一定要搭配施用生物菌肥，補充土壤有益菌，重構(gòu)根際土壤微生態(tài)系統(tǒng)。

3.5 RSD處理設施土壤的實用性

RSD處理設施土壤具有明顯的廣譜性和環(huán)境友好性，可以大量利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物，減輕農(nóng)業(yè)有機廢棄物對環(huán)境的危害[37]。夏季高溫期也是設施蔬菜的休閑期，淹水添加有機物料創(chuàng)造土壤強還原條件，可以達到快速且有效改良退化設施蔬菜土壤的目的[31]。先前一些研究顯示[31,37-44]，RSD處理在有機廢棄物利用、設施土壤修復、土傳病害防治以及連作障礙克服等方面前景廣闊。本試驗結(jié)果也顯示，RSD處理具有良好的應用效果和持效性，但這種處理方法也涉及使用有機物料和農(nóng)膜等材料的投資成本問題。從本試驗連續(xù)3個茬口的病蟲害統(tǒng)計和產(chǎn)量結(jié)果來看，RSD處理呈現(xiàn)一次處理3茬收益的顯著效果?？紤]到各地有機物料的來源情況與傳統(tǒng)習慣，以及設施蔬菜土壤連作障礙的嚴重程度，預計RSD處理在土壤連作障礙較嚴重的設施應用及綠色蔬菜生產(chǎn)上更有巨大潛力和效益。