在设施集约种植体系中,单一的连作以及简单的轮作往往大量使用农药和化肥,但由此造成了温室土壤质量的下降及蔬菜生长障碍等一系列问题,从而导致蔬菜产量的下降。如何控制园艺设施内土壤质量的退化,改善并维持设施内土壤的功能,从而使设施蔬菜生产实现可持续发展是目前设施生产急需解决的难题。作为设施内主栽作物之一的黄瓜(Cucumis Sativas L.),其连作现象近些年越发加剧并已引起诸多学者的注意。本文以连作3年黄瓜的日光温室土壤为研究对象,以黄瓜为主栽作物,青葱(QC)、不结球白菜(YC)和小麦(XM)为冬夏季休闲期的填闲作物进行为期2年4茬的盆栽试验,采用常规方法研究了不同填闲模式对黄瓜生长、土壤酶活性及土壤理化性质的影响,利用高效液相色谱(HPLC)技术分析了不同填闲模式对黄瓜根际土壤中酚类物质含量的影响,利用PCR-DGGE及q PCR技术分析了不同填闲模式对黄瓜根际土壤微生物群落结构及大小的影响,从而探讨不同的填闲作物在维持连作土壤健康中发挥的作用,期望为提高土壤的健康状况、创造良好的设施土壤生态环境以及选择适宜的种植制度提供依据和支撑。所得主要结果如下:(1)试验种植的前两茬小麦的黄瓜株高、植株干重和黄瓜产量低于不结球白菜和青葱,而后两茬的结果与此恰好相反。(2)填闲小麦后与填闲青葱和不结球白菜相比,对黄瓜白粉病发病率的影响无明显差异,但却可使黄瓜蔓割病的发病率得到降低。(3)青葱和不结球白菜在短期内有助于土壤中的中性磷酸酶和脲酶活性的提高,但随种植茬次增加,小麦比青葱和不结球白菜更有助于提高土壤中的脲酶、转化酶和中性磷酸酶的活性。(4)不同填闲模式下,随种植茬次增加,黄瓜土壤的p H和速效钾含量均呈先降低后升高的趋势;土壤中碱解氮和有效磷的含量总体有上升的趋势;土壤的EC值除了2013年的秋茬都比种植前低;土壤p H总体偏于中性。说明不同填闲模式均可使土壤保持相对较低的EC值,同时阻止土壤的酸化,其中夏季填闲小麦效果最好。(5)PCR-DGGE结果表明,不同茬次下,不同填闲处理土壤的细菌及真菌的群落结构都有较大的不同。青葱整体上使土壤的细菌多样性指数并使图谱条带数得到了提高,小麦维持了相对比较高的细菌多样性指数;但与此相反,青葱整体使土壤真菌的多样性指数和图谱条带数降低,而不结球白菜则维持了比较高的真菌多样性指数。(6)q PCR结果表明,不同填闲处理对土壤中的细菌、真菌和Fusarium菌群落大小的影响有所不同。随种植茬次增加,小麦较其他两处理显著提高了细菌数量,显著降低了Fusarium菌数量,同时保持了相对较高的真菌数量。(7)不同填闲模式下,不同茬次黄瓜土壤中均检测出了7种酚类化合物,其中7-羟基香豆素含量最高,其后依次为香草酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸>丁香酸>香草醛>p-香豆酸。随种植茬次增加,土壤中各种酚类化合物含量均升高。(8)不同填闲模式下,不同茬次的黄瓜土壤浸提液的化感作用强度不同。除种植第一茬产生化感促进作用外,其它茬次均是化感抑制作用。第一茬填闲青葱后其促进作用最强;种植第二茬填闲小麦后其抑制作用最弱,而后两茬均无显著差异。总之,不同的填闲模式均可以对日光温室内黄瓜的生长及其土壤的理化性状和微生物环境产生一定的影响,使土壤环境得到改善。但不同填闲模式对温室连作黄瓜土壤的健康保持效果各有所长:青葱和不结球白菜能够在短期内促进黄瓜的生长,并在一定程度上提高土壤酶活性及其微生物多样性,但其不具长效性;而随种植茬次增加,小麦能维持比较高的土壤酶活性、细菌的数量和微生物群落结构多样性,同时使土壤中的Fusarium菌数量得到降低,并维持较低的EC值,同时避免土壤酸化。因此,在生产中应根据具体情况而应用适宜的填闲模式。