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设施土壤连作障碍产生原因及防治方法综述 总被引：1，自引：0，他引：1
连作障碍是世界性难题,作物长期连作导致土传病害发生严重,影响作物的产量和品质,已成为制约现代农业可持续发展的重要限制因子。近年来,国内外学者对土壤连作障碍的产生机制和防治措施从多方面、多角度进行了研究。然而,受研究条件和研究基础限制,未能深入揭示连作障碍发生的真正原因。本文从土壤养分失衡、土传病虫害积聚、植物自毒和根际微生态系统失衡等方面系统阐述了连作障碍发生机制,从间作、轮作、嫁接和增施微生物肥料等方面系统总结了当前生产中连作障碍的防治措施,并提出土壤连作障碍的发生是由于连作作物的根系分泌物影响土壤微生物的群落结构和根际土壤微环境,根际土壤微生物群落结构和土壤微环境的改变造成土壤供应养分和水分能力的降低,最终造成作物产量降低、产品品质下降。 相似文献
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连作与轮作体系中土壤微生物区系的动态分析 总被引：5，自引：0，他引：5
连作障碍与轮作效应是生产中的重要问题,研究其作用机理,具有重要的理论和实践意义。前人曾就土壤物理、化学以及植物毒素等进行过探讨,研究了连作与轮作土壤之间的微生物数量上的差异。作者曾报道了大豆等4种作物的连作障碍现象,并研究了土壤微生物在连作障碍中的作用以及主要类群的动态变化,对3种连作作物根区土壤链霉菌进行了电镜观察。关于连作与轮作土壤以及根面真菌区系的研究,成田、铃木等 相似文献
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作物连作是近代商品化生产不得已而为之的生产方式,它会劣化土壤而导致作物生长发育障碍。在土地复种指数高、作物连作严重条件下,作物连作障碍已成为农业可持续发展的重大问题之一[1-3]。
作物连作障碍是指同一作物或近缘作物连作以后,即使在正常栽培管理的情况下,也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。其主要是由土壤劣变导致的,具体可归纳为5个方面：①土壤养分失衡;②土壤有害生物积聚;③土壤理化性状恶化;④来自植物的对土壤有害物质的积累;⑤土壤微生物区系劣变[4]等。
可发生连作障碍的作物种类较多,玉米、小麦、水稻、大豆、棉花、甘蔗、烟草以及中草药、蔬菜、瓜果、花卉等均会发生连作病害。目前,中国危害程度高的连作地块面积大于10%,其中规模化种植区发生面积一般超过20%;连作障碍导致当季作物损失巨大,占20%—80%,严重的几乎绝产,每年造成的经济损失可达数百亿元;同时还降低了农产品的安全性。因此,克服作物连作障碍是农业可持续发展的当务之急。虽然,目前尚未找到根治方法,但研究表明,可以通过以下措施使作物连作障碍得以缓解[5-9]：（1）选用抗病品种或砧木。目前国内外已育成一批可供选用的不同作物抗病品种;同时也选育出一些抗病嫁接砧木,通过嫁接技术来克服作物土传病害,应用效果显著。（2）改善栽培制度。主要采用轮作,如粮-菜轮作、不同科间的粮-粮轮作和菜-菜轮作等,也包括作物同对抗植物（即具有通过释放抗菌物质来抑制病原菌功能的植物）和净化植物（即能够吸附土壤中过剩盐分的植物）等的轮作。（3）生物防治。其目的主要是调节土壤中的微生物,如通过增施蚓粪等生物有机肥或接种有益微生物等,增加土壤中有益微生物数量,以竞争营养和空间等途径抑制其他有害菌的繁殖[10]。（4）土壤消毒。即采用物理、化学等方法实施土壤消毒处理,可快速、高效杀灭土壤中的真菌、细菌、线虫、杂草等。（5）调节土壤pH。对于酸化土壤,采用增施消石灰或石灰氮等方法调节土壤酸度,从而可调节土壤营养有效性和土壤微生物区系,防止土壤劣变。（6）增施有机肥或有机物料。目的是为了保持较好的土壤团粒结构,维持均衡的土壤营养的有效性和微生物区系,以保持土壤健康。
不同作物连作障碍的主导原因不同,因此,不同作物连作障碍研究的侧重点也不同。目前作物连作障碍研究尽管较多,但对连作障碍机理的研究仍是重点之一。研究的技术手段和研究方法也在不断进步,从传统的土壤理化性质测定、稀释平板法测定微生物数量[11]、应用同位素技术[12]检测根系分泌物等,到微生物区系的定性PCR-DGGE[13-14]技术、高效液相色谱[15]和核磁共振波谱法[16]对根系分泌物的测定、定量PCR法[17]对特定微生物定量分析、高通量测序技术[18]进行微生物分类及多样性分析等,使研究从定性向定量发展。
目前,土壤理化性状和土壤微生物环境的相互作用,根系分泌物与植物营养自调,根系分泌物与土壤微生物的关系,特别是利用高通量测序等技术研究连作土壤微生物群落结构,仍然是研究的热点。而根系分泌物与环境污染的关系,根系分泌物在土壤中的去向,以及根系分泌物的种类与病原菌增殖的关系等问题将是今后研究的新热点。根际自生细菌的应用已经成为一个新的研究方向,目前,正在采用转基因技术,改造根际自生细菌,以改变土壤微生物结构,消除连作造成的微生物结构的破坏,以便有效防治土传病虫害[19]。
随着现代科学技术的发展和农业栽培管理体系的不断完善,作物连作障碍必将得到进一步缓解,作物生产定能达到经济效益、生态效益和社会效益的和谐统一,但许多作物彻底根治连作障碍仍是难题。另外应该指出的是,目前通常所说的作物连作障碍,不仅单纯是连作障碍,而且也包含不科学施肥导致土壤劣变引起的作物障碍,也就是说,即便轮作,随着种植年限的延长,也会不同程度地引发作物生育障碍。目前,尚未分清作物连作障碍和施肥不良障碍各自所占份额,尚需进一步解决,只有这样,才能更好地针对原因采取防控措施。本专题将从不同作物连作对土壤微生物的影响及差异蛋白表达分析等方面探索连作障碍产生机理,并提出相应的防治措施,旨在为连作障碍的研究提供一些参考。 相似文献
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温室土壤消毒新装备——土壤连作障碍电处理机 总被引：1，自引：0，他引：1
杨秀兰 《农业工程技术:农产品加工》2010,(6):44-45,36
土壤连作障碍是指同一作物在同一地块连年（3年～4年）种植所产生的产品产量和品质下降的现象。近年来,由于设施栽培（温室、大棚）的普及,土壤连作障碍日趋严重。人们寻求通过优选种植品种、轮作、土壤消毒等措施来消除土壤连作障碍。 相似文献
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烤烟是我国重要的经济作物，但栽培过程中存在连作障碍。烟田连作导致病害增加，影响烟叶和轮间作作物的品质，进一步影响农田产出，另一方面，连作障碍导致烤烟种植土地匮乏。生产实践发现通过与其他作物轮间作可以改善烤烟连作障碍。本文从作物-土壤-微生物组成的根际微生态系统的视角，综述了烤烟与不同作物轮间作的现状以及轮间作后的土壤生物学性状变化，分析了不同轮间作模式下土壤理化性质和根际微生物群落的变化，特别是烤烟产量和烟叶内在品质的变化，对于烤烟与作物的轮间作机制进行了总结和展望，为烤烟轮间作种植模式提供了科学依据。 相似文献
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取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。 相似文献
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棚室茄子栽培易出现连作障碍,致使土传病害严重,产量下降。试验选取芥菜、油菜两种十字花科作物与茄子轮作,旨在探讨轮作模式对棚室茄子栽培连作土壤微生物多样性及群落结构影响。通过Mi Seq测序分析表明,茄子/油菜轮作处理土壤细菌丰度、茄子/芥菜轮作处理土壤细菌多样性显著高于连作处理。聚类分析表明,茄子/油菜轮作和茄子/芥菜轮作土壤细菌群落结构与茄子连作和农药熏蒸处理不同,两个轮作处理土壤中Flavobacteria等细菌为优势种,可改善根区土壤生态条件,促进作物生长。真菌多样性分析表明,两个轮作处理土壤中真菌多样性和丰度显著降低,Chaetomium等腐生真菌数量增多,有利于提高土壤有机质含量,改善连作土壤质量,研究可为缓解棚室茄子连作障碍提供新思路。 相似文献
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连作障碍是在农业生产中常见的现象。研究发现,发生连作障碍的土壤主要是因为植物根系微生物生态结构失调,产生并积累了病原微生物,且这种病原微生物大大抑制了有益根系微生物的生长,并进一步导致土壤养分丢失、土壤pH值失调,最终导致植物病虫害增加,作物产量和质量下降。通过施用根际促生菌、有机肥、嫁接和生物质炭等方法,能明显减少植物自毒物质,增加有益土壤微生物,并改善根际土壤微生物生态结构,从而减轻植物连作障碍的问题。 相似文献
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<正>土壤生物学障碍是指在自然或农田生态系统中,植物-土壤的相互作用导致土壤生物种群发生不利于某种植物生长和发育改变的现象。连作障碍是土壤生物学障碍的主要表现之一。连作使土壤有害微生物增加,土传病虫害严重,引起土壤微生物种群和数量发生变化。此外,土壤生物学障碍因素与土壤理化性质之间也存在着一定的相互作用。连作障碍可使花生、烟草以及蔬菜等作物的产量和品质下降,经济效益降低等。土壤调理剂的应用是修复退化土壤的主要措施之一。其 相似文献
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以韭菜连作年限分别为20、15、5年的大棚土壤为研究对象,采用ASI法研究了韭菜连作对土壤养分含量 和供给特性的影响.结果表明,随着韭菜连作年限增加,pH值、P、K、有机质和B含量降低,N有所积累但仍处于亏缺水平,Ca/Mg、Mg/K和Mn含量增加,N为韭菜生产的主要养分限制因子,同时Ca、Mg与K含量向不协调方向发展,存在潜在的竞争抑制.随着连作年限的增加,土壤对P、K、B和Zn吸附固定能力增强,说明韭菜连作降低了土壤对作物供给这几种营养元素的能力,这可能是韭菜连作障碍形成的重要因素之一. 相似文献
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在日光温室中连续多年种植草莓后,经常发生土壤连作障碍问题,影响草莓的成活及生长发育,同时造成病虫害发生严重,影响产量和品质。对土壤进行消毒可以解决连作障碍中占主导地位的土传病虫害问题,大幅度缓解了连作障碍的毁灭性危害,提高作物对水分和养分的吸收利用,保证了土壤持续生产的能力,另一方面也减少了土传病虫害引起的土壤生产力下降而增加的化肥施用量。 相似文献