随着我国集约化农业的飞速发展，农业生产中的连作障碍现象日益严重。连作障碍不但造成作物减产，增加作物根部病害的发病率，而且防治困难。目前克服连作障碍一个行之有效的栽培措施是无土栽培。尽管无土栽培可以提高作物产量和产品品质，但是由于无土栽培投入成本高，栽培管理技术要求高的缺点又大大限制了其在我国的大面积推广应用。所以研究开发廉价简易的连作障碍克服途径的问题亟待解决。 本研究借鉴无土栽培根部栽培环境便于控制和常规土壤栽培便于管理、成本低廉的优点，同时又克服无土栽培成本太高和常规土培根系生长环境不便于精确控制的缺点，创造性地开发了可控营养土培系统(Controllable Nutrient Soil Management System，CNMS)旨在为提高园艺作物的设施栽培技术水平，降低园艺作物的栽培成本提供理论依据，并为作物连作障碍的解决探索出一条经济可行的克服方案，以促进我国设施农业的可持续发展。所取得的主要结果如下： 1．研究了不同木屑与土壤配比栽培处理对番茄植株生长发育的影响，结果表明，随着木屑含量的增加，土与木屑混合基质的总空隙度显著增加。木屑含量的增加可以有效防止土壤板结，但并未显著促进樱桃番茄植株的生长发育。同时，各处理之间的叶片净光和速率、植株单株产量、果实品质均无显著差异。 2．与对照大田土壤栽培处理相比，可控营养土培系统采用滴灌系统合理配施水肥，水肥施用均匀缓和，植株根部土壤pH值和电导率变化平稳，土壤的含水量高，能够显著促进番茄植株的生长。定植90天植株收获时，可控营养土培处理番茄植株的株高和最大叶片面积显著高于对照大田土壤栽培处理，地上部总干物质重量比对照大田土壤栽培处理增加了34.8％。由于采用封闭式水肥管理方式，防止水肥向大田土壤的渗透，可控营养土壤栽培系统能有效阻断施入肥料向大田土壤的迁移，避免肥料在温室土壤中残留。植株收获时，可控营养土壤栽培(CNMS)处理的大田土壤的电导率显著低于常规大田土壤栽培处理。 3．针对可控营养土培系统的根部环境可控性，设计了厌氧加太阳辐射土壤消毒处理技术。研究表明，厌氧加太阳辐射土壤消毒处理可以创造局部高温厌氧环境，有效杀灭番茄青枯病原菌。试验结束时，土壤消毒处理的番茄青枯病病情指数、植株萎萎焉率和木质部褐变指数均为。，而对照则分别为13.75%、巧%和16.88%。同时，土壤消毒处理前后，厌氧加太阳辐射土壤消毒处理12天然后再翻耕晒堡处理8天后栽培土壤的pH值和电导率与对照未经消毒处理的土壤之间无显著差异，消毒处理的土壤未对植株生长发育产生抑制作用。 4.研究了可控营养土壤栽培加铺电热线处理对番茄植株生长发育的影响，结果表明，可控营养土壤栽培处理辅助加热和大田土壤栽培辅助加热处理两个根部加热处理均能够显著促进番茄植株的生长。可控营养土壤栽培辅助加热处理植株的株高、最大叶片面积、叶片净光和速率、地上部总干重显著高于其它处理。其中，叶片净光和速率比大田土壤栽培未辅助加热处理增加了47.5%。与其它处理相比，CNMs加温处理能够明显促进番茄植株的生长，这主要是由于泡沫槽的隔热作用，使得当电热线开始加热时，可控营养土培辅助加热处理的土壤温度升高最快，而大田土壤栽培处理的土壤温度上升缓慢，每天5小时的加热时间使得在可控营养土培系统中土壤的温度始终高于其它处理造成的。 5.运用工程学原理，应用线性规划手段对可控营养土培(CNMS)水肥配施方案进行优化处理，设计了基肥施用量为每株番茄施用菜籽饼1509和钙镁磷肥259，追肥采用肥灌方法追施，视栽培土壤干湿程度合理灌溉施用，每次施用浓度为每100升营养液含尿素209和硫酸钾509的水肥配施技术。试验表明，该水肥施用方法操作简单，成本低廉。应用该水肥配施方案的可控营养土培处理植株的株高、节数、最大叶片面积在定植后40天显著高于对照传统大田土壤栽培处理，地上部干物质总重则比对照增加了87.9%，而叶片的净光合速率则比对照增加了1 0.3%。