设施蔬菜水旱轮作模式的应用现状

杨柳依，戴艳丽，杨湘虹，刘乐承

（长江大学园艺园林学院，湖北荆州，434025）

设施蔬菜水旱轮作模式的应用现状

杨柳依，戴艳丽，杨湘虹，刘乐承

（长江大学园艺园林学院，湖北荆州，434025）

综述了设施蔬菜水旱轮作优势、设施基地与水生蔬菜的选择原则以及现有的设施蔬菜水旱轮作模式，并阐述了目前推广中存在的问题，以期为设施蔬菜水旱轮作新模式的推广应用提供参考。

设施栽培；水生蔬菜；水旱轮作

蔬菜的设施栽培是我国蔬菜生产的重要形式，在保证国内蔬菜正常供应及蔬菜出口上起着重要作用。设施栽培蔬菜的面积日益增加，由20世纪80年代末的6×104hm2增加到21世纪初的3.68×106hm2[1]。但由于薄膜常年覆盖、雨水淋洗少、不合理施肥、连作等因素，导致设施土壤酸化、盐渍化，土壤肥力降低，病虫草害严重，作物生长发育不同程度受阻，表现出明显的连作障碍，严重制约设施蔬菜产业的持续高效生产。

水旱轮作是我国传统的轮作方式，不仅能使土壤中多余的养分被水生作物吸收，还能通过灌水使表土养分、盐分下渗[2]，而且增加土壤微生物的数量、提高微生物的活性[3]，能很好地解决栽培中土壤连作障碍问题。相较我国推广难度大的设施蔬菜—水稻传统水旱轮作模式，江解增等[4]提出的设施蔬菜—水生蔬菜水旱轮作新模式具有很好的应用推广优势：在治理连作障碍的同时，还延长了水生蔬菜的采收上市期；不仅丰富了蔬菜的种类，还提高了产量和收益。

水生蔬菜是指生活在淡水中其产品可作蔬菜食用的维管束植物，具有较高的营养保健功能[5]。本文综述了设施蔬菜水旱轮作优势、设施基地与水生蔬菜的选择原则以及现有的设施蔬菜水旱轮作模式，并提出了目前存在的问题及对未来的展望，以期为设施蔬菜水旱轮作新模式的推广应用提供参考。

1 设施蔬菜水旱轮作的优势

1.1 防止土壤盐渍化、酸化

设施内因常年覆膜，高温蒸发使得土壤深层的盐分被带到土壤表层，加上缺少自然雨水对土壤的淋洗，导致土壤表层盐分积累。此外，不合理的施肥使耕作层残留有机盐和无机盐，导致土壤盐分增加、pH 值下降，土壤盐渍化、酸化严重[6，7]。

由于各种盐离子遵循“盐水相随”的规律，故通过滴灌的深层渗透能有效地淋洗土壤表层和耕作层中的盐分，防止土壤盐渍化、酸化，为作物根系创造一个良好的生长环境[8]。在水旱轮作中，设施内水生蔬菜的种植，不仅会使盐分随水下渗，而且本身会吸收土壤耕层中残留的养分，洗盐、压盐效果显著，能有效防止土壤盐渍化、酸化。袁建玉等[7]对江苏省连作5 a的设施蔬菜耕作层实施水旱轮作模式，在豆瓣菜种植并采收后发现耕作层土壤电导率（EC值）降低了70.3%、pH值上升了0.37；夏月明等[9]在夏季大棚内种植水芹后，土壤盐分下降了78.78%，pH值也上升了0.42。这些都说明设施内水旱轮作能有效降低土壤盐分含量，缓解土壤酸化。

1.2 改善土壤肥力

设施蔬菜需肥量、施肥量大，长期连作会导致土壤养分过度积累，土壤中有效养分利用率低，影响设施蔬菜生长。水生蔬菜的种植，常采用免耕播种，长期淹水会破坏土壤结构，造成土壤板结，影响根系生长。设施内采用蔬菜水旱轮作模式，可以很好地避免上述问题的发生：设施蔬菜采收后，土壤耕层中多余的有机肥以及残枝、残叶的留存会提高土壤肥力，有利于下茬水生蔬菜的高产；水生蔬菜采收后，深耕翻土会使土层加厚，土壤熟化，土质疏松，增加土壤通气、透水性，促进土壤微生物的活动，有利于下茬设施蔬菜的生长。

杨引娣等[10]发现，豆瓣菜在湿润和淹水条件下均能使土壤中速效磷、氮、全盐的含量大幅下降，能很好地解决设施内盐分积累和养分过剩问题；惠飞虎等[11]通过比较设施内南瓜、茭白、荸荠与青花菜轮作，发现水旱轮作能降低土壤中速效磷、速效钾、全氮、有机质的含量，提高土壤养分的吸收效率。水旱轮作模式中，季节性的干湿交替会使土壤的氧化还原作用交替进行，进而改变土壤养分的形态与有效性，改善土壤肥力状况，有利于下茬蔬菜生长[12]。

1.3 减轻病虫草害

设施内水生蔬菜与旱生蔬菜的病虫害和杂草共生性少。水旱轮作模式不仅破坏了原土传病害适宜的生活环境，还能增加土壤微生物的数量、提高土壤微生物的活性[3]；而且随着生态环境的改变，会使原本生长旺盛的某种蔬菜的伴生杂草无法继续生长[13]，因此，蔬菜水旱轮作模式能有效地减轻病虫草害。如张裕生[14]发现，棚栽浅水藕可有效降低后茬作物土传病害的发生；王海霞等[15]认为水旱轮作能明显降低设施番茄的青枯病、枯萎病、根结线虫病的发病率；王华等[16]发现采用大棚金花菜—菱角的水旱轮作模式，金花菜原有的猝倒病、立枯病、沤根病未见发生，且避免了菱萤叶甲和白绢病对菱角的为害。

1.4 提高产量、品质，增加收益

由于具有防止土壤盐渍化、酸化、改善土壤肥力、减轻病虫草害的优势，蔬菜水旱轮作模式能很好地克服连作障碍，有利于植株的健壮生长，提高产量，减少农药的使用，促进无公害蔬菜的生产，提高产品品质，进而增加收益。如大棚内，江苏盐城采用的西瓜与水蕹菜、慈姑、茭白的水旱轮作模式[17]以及江苏扬州采用的金花菜—菱角的生态栽培模式[16]均能显著增加收益。

2 设施基地及水生蔬菜的选择

2.1 设施蔬菜基地的要求

要想营造一个适宜水生蔬菜生长的环境，设施基地应满足以下4个条件[4]：良好的排灌体系，较好的储水能力，适当加高加固的田埂，覆膜的提前。

水生蔬菜的生长需要一定的水位，在排灌体系得到保证的同时，田块本身的储水能力也不容忽视。种植过旱生蔬菜的田块，底层土壤水分含量低，故需要持续不断地灌水才能使底层土壤充分湿润，这其实也是洗盐、压盐的过程。考虑到灌溉成本和水资源的充分利用，设施基地应选在储水能力好的地段。此外，不同田块间的水分会相互渗透，故水旱轮作的单元面积不宜过小，且周围的田埂应适当加高加固。在早春或冬季低温季节，由于水的比热容大，设施内土温和水温上升慢，因此需提前覆膜并灌水，待土温、水温上升后再种植水生蔬菜。

2.2 水生蔬菜种类的选择

设施内水生蔬菜种类的选择应遵循以下3个原则[4]：不打破原有的种植模式，选择适宜浅水栽培的种类，种苗方便易得。

为了避免打破原有的种植模式，可以在原有主茬的空茬期种植适宜的水生蔬菜，如在大棚春提早与秋延后茬口间的盛夏高温季节种植水蕹菜[18]，在大棚秋延后与翌年春提早茬口之间的寒冷季节种植水芹[19]、豆瓣菜[20]。相较露天水田，设施内水层一般较浅，适宜种植浅水栽培的水生蔬菜，如对水位要求不高的茭白、荸荠、慈姑等，以及只需浅薄水层的水蕹菜、豆瓣菜、水芹等。此外，水生蔬菜具体品种的选择应根据当地目标市场消费习惯与需求确定。如果当地没有专门的种植基地，那么无性繁殖的莲藕、茭白等水生蔬菜需有计划地轮流种植或建立专门的留种区域以保证种苗的供应。相比而言，用种子繁殖的水蕹菜、豆瓣菜、芡实等的种苗更容易获得。

3 设施蔬菜水旱轮作的模式

3.1 1 a 2茬

设施内1 a栽培2茬，一茬旱生蔬菜、一茬水生蔬菜，主要模式有：西瓜与慈姑或茭白、早熟番茄与慈姑、青花菜与荸荠（或慈姑、茭白）、菱角与金花菜、水蕹菜或莲藕与莴苣等。

①先旱生蔬菜后水生蔬菜的1 a 2茬水旱轮作模式 a.西瓜与慈姑或茭白[17，21]。在长江中下游地区，西瓜选早春红玉、特小兰、早佳84-24等早熟、抗病且商品性好的品种，一般1月上中旬播种，2月底3月初定植，667m2种植600～800株，并于5月中下旬至6月上中旬采收；慈姑选苏州黄、紫圆、慈玉等新优品种，长江流域多在4月中旬至5月上旬挖取球茎育苗，6月下旬开始到8月初均能定植，由于生长期长短的不同，7月中旬前定植的，株行距一般为40～45 cm，7月下旬后定植的，株行距35 cm左右，初霜后即10月下旬至翌年2月均可采收；茭白选孕茭温度低的双季茭品种龙茭2号等，江苏东台市于7月中下旬定植，株距50 cm、行距85 cm，一般11月上旬至翌年1月上中旬为采收期，第一次采收后，每5～7 d采收一次，直至采收结束。

b.早熟番茄与慈姑[22]。选择金棚11号、绿亨108、苏粉12号等早中熟、耐低温弱光的番茄品种，12月中下旬播种育苗，翌年2月中旬定植，4月中旬至6月底采收；4月中旬，选取慈姑新优品种的健壮球茎顶芽在大田中育苗，7月中旬至8月初定植于大棚中，10月下旬始收，至翌年2月采收完毕。

c.青花菜与荸荠或慈姑或茭白[11]。大棚青花菜一般于12月下旬播种育苗，翌年2月中旬至3月初定植，5月初采收结束；荸荠、慈姑于7月上中旬种植，11月至春节前采收；而茭白一般在12月中旬至翌年1月进行寄秧育苗，4月下旬，当茭苗高约20 cm、日均气温达15℃以上时移栽，与青花菜套种，9月中旬至10月上旬为茭白主要采收期。

②先水生蔬菜后旱生蔬菜的1 a 2茬水旱轮作模式 a.菱角与金花菜[16]。菱角选馄饨菱、邵伯菱、两角红菱等早熟优质品种，金花菜选淮扬金花菜、扬中小叶种、上海大叶种等优质品种；菱角1月中旬至2月中旬育苗，4月中下旬定植，首批菱角开花后15～20 d开始采收，每隔4～7 d采收一次，到金花菜播种前15～25 d的9月初至10月初采收完毕；9月中下旬至10月中下旬播种金花菜后，翌年4月采收。

b.水蕹菜与莴笋[23]。蕹菜选择柳叶空心菜、江西大叶空心菜等适宜水中栽培的品种，冬莴笋应选用冬青、红剑等耐寒、优质品种；蕹菜3月播种，4月植株高约35 cm时开始采摘，隔15 d左右采摘一次，9月下旬采摘完毕；冬莴笋于9月上中旬播种，10月上中旬定植，12月下旬至翌年2月上旬采收。

c.莲藕与莴苣[24]。大棚浅水藕选鄂莲7号、宝莲1号和飘花莲藕等适应性强、抗病的早中熟品种，而秋延后栽培的莴苣选耐寒二白皮、白尖叶等耐低温、质优的早熟品种；浅水藕于3月上旬种植于大棚内，7月上旬开始采收；莴苣于8月中旬育苗，9月下旬定植，每667 m2种植约5 500株，翌年2月底采收结束。

3.2 1 a 3茬

设施内1 a栽培3茬的主要模式包括：大棚浅水藕—甜瓜—莴苣，早熟番茄—夏藕—秋冬黄瓜，番茄—青菜—豆瓣菜等。

a.大棚浅水藕—甜瓜—莴苣[25]。江苏响水县近年来的高效栽培模式，浅水藕为鄂莲新1号等早熟品种，2月中旬种植，采用大棚加地膜覆盖，6月中下旬采收上市，至7月下旬采收结束；甜瓜选玉菇、海蜜2号等耐高温、抗病、质优的品种，7月中旬育苗，8月中旬幼苗3～4片真叶时定植，11月初采收；莴苣选耐寒、抗性强、质优的青皮香、二白皮等品种，一般9月下旬播种育苗，667 m2用种量50 g，11月中旬幼苗4～5片真叶时定植，采用双层大棚加小拱棚覆盖，翌年2～3月收获。

b.早熟番茄—夏藕—秋冬黄瓜[26]。江苏盐城地区的一种水旱轮作模式，番茄选用耐低温、抗逆性强的金棚1号、天福168、合作906等早熟品种，11月中旬在加温改良阳畦中育苗，12月中旬幼苗2～3片叶时分苗，翌年1月中下旬定植于普通温室中，3层覆盖，3月下旬至4月下旬为采收期；藕选择鄂莲6号、太空莲3号等生长势强的早熟品种，4月下旬5月上旬种植于番茄腾茬地，8月上旬始收上市，9月下旬采收结束；秋冬黄瓜选中农27号、春优6号、顺丰10号等前期产量高、后期耐低温的早熟品种，9月上旬育苗，9月下旬10上旬种植于莲藕腾茬地，11月上旬至翌年1月中旬采收。

c.番茄—青菜—豆瓣菜[20]。早春栽培的番茄宜选金棚一号、合作906等耐低温弱光品种，11月中旬播种，667m2用种量20～30 g，翌年1月下旬2月上旬定植，667m2定植3 000～4 000株，4月下旬至6月底采收上市；青菜选夏帝、华王、暑绿等耐热品种，多采用撒播方式，667m2用种量 1.0～1.5 kg，25～30 d 1茬，可种植3茬左右；9月上旬种植豆瓣菜，直播，2 000 m2需 100 g种子，10月中旬采收，30～50 d 1茬，可种 3～5茬。

4 展望

设施旱生蔬菜与水生蔬菜水旱轮作模式，不仅可以解决设施内土壤连作障碍问题，还能扩大水生蔬菜的种植面积。目前，适用于设施浅水或湿润栽培的水生蔬菜专用品种缺乏，导致某些地区高效的设施蔬菜水旱轮作模式单一，且露地栽培或引进的早熟品种，在当地设施栽培条件下不一定表现为早熟。此外，设施栽培技术不成熟以及设施环境不完善也是设施蔬菜水旱轮作模式推广中不容忽视的问题。因此，设施蔬菜水旱轮作模式的大面积推广还依赖于设施水生蔬菜专用品种的选育、设施栽培技术的成熟以及设施环境的完善与提高。

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Application Status of Paddy-upland Rotation on Greenhouse Vegetable

YANG Liuyi,DAIYanli,YANG Xianghong,LIU Lecheng
(College of Horticulture and Gardening,Yangtze University,Jingzhou,Hubei434025）

This paper summarized the advantages of paddy-upland rotation on greenhouse vegetables,the choice principles of aquatic vegetable cultivars and facility sites,and existing paddy-upland rotation patterns of greenhouse vegetables.This paper also expounded the problems in popularizing this pattern,in order to provide reference for the popularization and application of new patterns of paddy-upland rotation on greenhouse vegetable.

Protected cultivation;Aquatic vegetables;Paddy-upland rotation

S344.1+7

A

1001-3547（2017）18-0085-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.024

国家科技支撑计划项目（2012BAD27B02-6）

杨柳依（1992-），女，硕士，研究方向园艺植物生物技术

刘乐承，男，通讯作者，博士，教授，硕士生导师，主要从事园艺植物种质资源与遗传育种，E-mail：lchliu18@yangtzeu.edu.cn

2017-08-14