蔬菜连作障碍及其防控措施

1、 HUNAN AGRICUTURAL SCIENCE 1.1 土壤有害微生物积累,土传病虫害加重 连作栽培条件下,蔬菜根系分泌物 1.2.1 限的增加,土壤的结构发生明显改变:一方面土壤的水稳性团粒结构 2 mm毛管孔隙发达,持水性好;另一方面由于连作引起的盐类积聚会使土壤板结,土壤非活性孔隙比例相对降低,耕作层浅,土壤通气透水性差,导致物理性状不良。土壤次生盐渍化及酸化 下持续大量施肥,致使土壤含盐量不断增加,造成土壤次生盐渍化,进而影响植株的生长发育。研究发现,长期连作还会造成土壤值显著下降,引起土壤酸化,甚至改变土壤有效成分,引起植株养分吸收异常,进而影响蔬菜生长。土壤次生盐渍化和酸化现

2、象在我国设施蔬菜栽培地中普遍发生,以连栋大棚和温室最为明显,在很多地区已成为设施土壤可持续利用的主要障碍。 Ca NO SO Cl 的下降,导致南方酸性土壤中Mn Mn 或Al 的毒害;同时,随着盐浓度的升高,土壤微生物活动受到抑制,铵态氮、硝态氮的转化速度下降,导致蔬菜作物被迫吸收铵态氮,叶色变深,生育土壤养分失衡 同一种蔬菜作物长期连作,必然造成土壤中某一种或某一类营养元素的亏缺,而另一类营养元素则日益积聚,从而造成土壤养分失衡。如黄瓜连作后土壤中钾含量明显减少,而胡萝卜连作地的速效磷严重超标,造成养分不平衡。当土壤中亏缺的营养元素得不到及时补充时,便会引发缺素症,影响植物的正常生长。旱地

3、轮作 毛亦卉,谭亮萍(湖南省蔬菜研究所,湖南 长沙 摘 关键词:收稿日期:2011-05-3126HUNAN AGRICUTURAL SCIENCE随着我国人口的增长和人民生活水平的提高,人们对蔬菜的需求量日益增加,但我国的可利用土地面积日益减少。在这种背景下,提高土地的利用率和土地高度集约化经营已成为现代农业发展的一种趋势。但同一蔬菜或近缘蔬菜连作以后,即使在正常管理的情况下,也会出现生育状况变差、病虫害严重、产量降低、品质变劣等现象,被称之为连作障碍。随着我国蔬菜栽培面积逐年扩大,特别是由于设施蔬菜生产的产业化、专一化、规模化等生产模式的出现,更加剧了蔬菜连作障碍现象的发生,轻者造成减产减

4、收,重者导致绝收,严重制约了设施蔬菜生产的可持续发展。笔者总结了蔬菜连作障碍研究的最新进展,包括连作障碍的危害、连作障碍产生的原因,并在此基础上提出了解决蔬菜连作障碍的主要防控措施。1 蔬菜连作障碍产生的原因虫害加重连作栽培条件下,蔬菜根系分泌物和植株残茬腐解物给病原菌提供了丰富的营养和寄主,长期适宜的温湿度环境给病原菌提供了良好的繁殖条件,从而使得病原菌数量不断增加;同时,因为设施栽培条件下病虫害多发,大量施用农药又导致作物生长环境破坏,打破了土壤微生物种群的平衡,给土壤中的固氮菌、根瘤菌和有机质分解菌等有益微生物带来了不利影响;另外,过量化肥的施用也导致了土壤中病原抵抗菌减少,从而助长了病

5、原菌的繁殖,加重了土传病虫害的发生。土传病虫害是引起蔬菜连作障碍最主要的因子,日本的调查结果表明,70%的作物连作障碍是由土壤传染性病虫害引起的。1.2 土壤理化性状劣化土壤物理性质不良 随着种植年(0.252随着种植年限的增加而增加,土壤1.2.2连作条件pH 2+、3-、42-、-等离子的富集是导致土壤次生盐渍化的主要原因之一。这些离子浓度的增加,会引起土壤渗透势加大,使作物根系的吸水、吸肥能力减弱,从而出现缺素症状,最终使生育受阻,产量及品质下降;而且伴随着土壤pH 2+和Al 3+释放出来,而使作物遭受不良。1.2.3 1.3 蔬菜作物的化感自毒作用化感作用是指植物或微生物的代谢活动对

6、环境中其它植物或微生物所产生的有利或不利的作用。若植物释放出的化感物质对同茬或下茬同种或同科植物的生长产生抑制作用,则这种化感作用又被称为自毒作用。它是一种发生在种内的生长抑制作用。人们早已认识到植物的自毒作用,但真正从科学的角度证实自毒作用的存在则是近20年来的事。有人从豌豆、番茄、黄瓜、西瓜和甜瓜植物根系分泌物和残茬中分离出一部分自毒物质,这些物质通过影响细胞膜透性、酶活性、离子吸收和光合作用等多种途径影响植物生长。目前业已证实,番茄、茄子、西瓜、甜瓜和黄瓜等作物极易产生自毒作用,而丝瓜、南瓜、瓠瓜和黑籽南瓜则不易产生自毒作用,其生长有时反而被其它瓜类的根系分泌物所促进。但有关自毒在连作障

7、碍中的作用和存在的许多问题还有待进一步的研究。2 蔬菜连作障碍的主要防控措施2.1 合理轮作2.1.1 旱地轮作 旱地轮作即更换一种作物但不改变耕作模式,通过这种方式可蔬菜连作障碍及其防控措施毛亦卉,谭亮萍(湖南省蔬菜研究所,湖南长沙 410125要:为了降低蔬菜连作障碍对蔬菜生产的影响,从土壤有害微生物积累、土壤理化性质劣化、蔬菜作物本身的自毒作用等方面分析了蔬菜连作障碍产生的原因,并提出了合理轮作、合理施肥、减少盐分积累等7个主要防控措施。蔬菜;自毒作用;连作障碍;防控措施中图分类号:S626 文献标识码:A 文章编号:1006-060X (201116-0026-02作者简介:毛亦卉(1

8、976-,女,湖南长沙市人,经济师,主要从事蔬菜科研管理工作。2.1.2 水旱轮作 水旱轮作通过耕作2.4 选用抗病品种和嫁接技术 2.7 利用化学他感作用原理防治土许多植物和微生物可释放一些化学3 讨 论作物连作障碍是植物2 .3 .56-58.bacterial communities associated with5 .J. ,146 .J. 上海蔬菜,2010(5:9-11.7 张J.8 .原大棚黄瓜不同年限连作对土壤主要理化性状的影响J. 中国土壤与肥料,2006,(6:20-22.湖南农业科学下半月推广刊27以减轻或防治病虫的危害,因为大多数病虫害都有其固定的宿主,这种作物的病虫害

9、,不一定危害另一种作物。不同作物对营养元素的利用不同,通过轮作方式就可充分利用土壤肥力和养分,改善土壤结构,避免缺素症现象的发生。模式的变换,彻底改变作物的生长环境,既能降低土壤病害、草害的发生几率,又能防止土壤酸化、盐化,还可调节微生物群落。如冬春种蔬菜,夏秋种水稻。2.2 合理施肥目前,保护地蔬菜的主要施肥问题是偏施氮肥和磷肥,忽视了钾肥和微量元素肥料。所以应该平衡施肥,提倡测土配方施肥,根据各种蔬菜作物需肥规律及土壤供肥能力,确定肥料种类及数量。同时,要多施有机肥,以促进细菌、放线菌的繁殖,抑制病原菌的繁殖,从而减轻病虫害的发生;而且有机肥还能改善土壤团粒结构,使土壤疏松肥沃和缓解土壤盐

10、化,从而提高作物抗病虫能力。2.3 减少盐分积累可以利用自然降雨淋溶排除盐分。在夏季并且有大量雨水的地方除去棚式的覆盖物,减少盐分在土壤表层的积累。每次浇水时应浇足浇透,将土表积累的盐分稀释下淋,供根系吸收。采收后应及时清洁田园,并利用夏、秋多雨季节揭膜灌水,把浮在水面上的枯枝残叶、落果、杂草等捞起集中晒干烧毁,以降低盐分浓度,减少病虫残留。对于盐分较重的土块,可灌淡水46 cm 深,浸泡7天,将水分渗到深层,并及时排除浸水,晒土后耕翻耙平。也可采用深耕的办法,降低土壤盐分浓度,一般深翻25 cm左右,将上、下土壤对换,若结合灌水洗盐效果更佳。2.4 选用抗病品种和嫁接技术利用抗病品种和嫁接技

11、术可以克服病原菌的侵染。嫁接还可以帮助一些作物克服自毒作用。国内外已育出一批抗病蔬菜的品种,如抗凋萎缩病、抗黄萎病、抗根结线虫病、抗白粉病的甘蓝等。而黄瓜、甜瓜、茄子、番茄等多种蔬菜都可采用抗性砧木嫁接来防止连作带来的病害。由于葫芦科的丝瓜、南瓜、瓠瓜和黑籽南瓜不易产生自毒作用,其中已证实黑籽南瓜不但对黄瓜、甜瓜、西瓜等根系提取液表现抗性,而且这些提取液对黑籽南瓜的生长产生促进作用,所以利用黑籽南瓜作砧木嫁接葫芦科蔬莱不但可以防止连作带来的病害,还可以克服连作引起的自毒作用。2.5 选择抗盐、耐盐品种如果土壤有积盐现象时,即可选择耐盐性较强的蔬菜,如菠菜、芹菜、韭菜、茄子等;土壤酸性较强时,应

12、种植空心菜、芋头、西洋菜等耐酸性较强的蔬菜,从而尽量减少连作障碍带来的危害。2.6 接种有益微生物在保护地条件下,可以通过接种有益微生物来分解连作土壤中存在的有害物质,也可利用一些有益菌对特定的病原菌产生有害物质或与之竞争营养和空间等途径来减少病原菌的数量和根系的感染。具体包括:接种一些有益菌根菌或其它有益菌群以便在根际形成生物屏障;接种致病弱毒菌株以促进幼苗产生免疫机能;使用含有益微生物的生物有机肥抑制土壤致病菌的发展,从而分解土壤中存在的相克物质等。传病害物质来促进或抑制同种或异种植物及微生物生长,这种现象称为化学他感作用。利用农作物间的化学他感作用原理进行有益组合,不仅可有效地提高作物产

13、量,而且在减少根部病害方面也有令人满意的效果。例如,一些十字花科作物在分解过程中会产生含硫化合物,因此向土壤中施入这种作物的残渣能减少下茬作物根部病害的发生。生产上,由于许多葱蒜类蔬菜的根系分泌物对多种细菌和真菌具有较强的抑制作用,因而常被用于间作或套种。3 讨 论-土壤系统内诸多因素综合作用的结果,往往因作物种类和环境条件的差异而不同。目前国内外虽然对连作障碍的研究较多,提出了如轮作倒茬、应用抗性品种、土壤消毒、合理施肥等防治措施,但对连作障碍的机理仍不十分清楚,特别是土壤理化性状和土壤微生物环境(包括微生物种群的相互作用还知之甚少,有待进一步深入研究。参考文献:1 高群,孟宪志,于洪飞. 连作障碍原因分析及防治途径研究J. 山东农业科学,2006,(3:60-63.作障碍的产生及防治J. 热带农业科学,2005,25(2:58-62.作障碍产生原因及生物防治J. 中国蔬菜,2004,(3:56-58.4 Yang C H,Crowley D E,Menge J A.16s rDNA fingerprinting of rhizospherebacterial communities associated withhealthy and Phy