任 韻,朱建方,馬善林,葉根如
(湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)研究所,浙江湖州 313000)
百合連作障礙調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展
任 韻,朱建方,馬善林,葉根如
(湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)研究所,浙江湖州 313000)
隨著對(duì)作物連作障礙機(jī)理的研究,發(fā)現(xiàn)改變種植模式、施肥方法和病蟲防治等在預(yù)防連作障礙方面有積極作用。本文將近年在百合連作障礙防治方面具有應(yīng)用價(jià)值的方法做一綜述。
百合;連作障礙;施肥;病蟲害
隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,具有較高保健功能的食用百合和極具觀賞性的觀賞百合逐漸走進(jìn)人們的生活,市場(chǎng)需求量逐年遞增。百合為百合科百合屬多年生球根植物,由于氣候和土地等因素,適宜種植百合的場(chǎng)地有限,百合連作現(xiàn)象十分普遍,導(dǎo)致百合病蟲害增加,影響正常生長(zhǎng)發(fā)育,最終造成其產(chǎn)量和品質(zhì)的顯著降低,嚴(yán)重影響農(nóng)戶種植積極性。因此,研究百合連作障礙的調(diào)控措施是很有意義的。
連作障礙是指同一塊地里連續(xù)種植同種作物或同科作物,在正常的栽培條件下,會(huì)出現(xiàn)明顯的生長(zhǎng)發(fā)育不良、產(chǎn)量下降、品質(zhì)變差、病蟲害易發(fā)生等現(xiàn)象。連作障礙是百合生產(chǎn)實(shí)踐中普遍存在的問題,已從各方面展開連作障礙機(jī)理研究。
1.1 土壤養(yǎng)分的消耗
在百合種植過程中,農(nóng)戶長(zhǎng)期偏重施用氮肥,且百合生長(zhǎng)過程中元素間的不平衡吸收和拮抗作用降低了肥料利用率,造成耕作層氮肥的浪費(fèi)和土壤污染嚴(yán)重,而磷鉀肥嚴(yán)重虧缺。鉀離子可有效提高細(xì)胞內(nèi)液泡的滲透勢(shì),增強(qiáng)氣孔的調(diào)節(jié)能力,提高植株的水分利用率;另外,鉀的施用能影響光誘導(dǎo)的氣孔和非氣孔因素,縮短干旱逆境造成的作物光誘導(dǎo)期[1]。鉀含量過低會(huì)顯著降低凈光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率,影響光合產(chǎn)物的形成和運(yùn)輸,最終導(dǎo)致減產(chǎn)。對(duì)連續(xù)種植百合的土壤進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)土壤中鉀的耗竭非常嚴(yán)重,速效鉀含量?jī)H占非百合種植土壤的一半[2],低鉀成為嚴(yán)重影響百合生長(zhǎng)的土壤限制因子之一。
1.2 土壤反應(yīng)異常
百合生長(zhǎng)所需pH值為6.0~7.0[3],土壤中有機(jī)態(tài)養(yǎng)分要經(jīng)過土壤微生物的參與,才能使之轉(zhuǎn)化為速效養(yǎng)分而供應(yīng)植物吸收。百合連作后土壤pH值降至6.0以下時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)。土壤酸性越強(qiáng),微生物活性越低,土壤有效養(yǎng)分越缺乏;而酸性環(huán)境又有利于真菌類病原微生物的滋生繁衍,可能是導(dǎo)致百合病害嚴(yán)重的原因之一。此外,酸與毒害也有著密切的關(guān)系,酸性土壤里容易產(chǎn)生有毒物質(zhì),對(duì)植物有毒害。
1.3 土壤物理性狀的惡化
連作后的土壤有機(jī)質(zhì)含量大幅降低,隨著種植年份的增加,有機(jī)質(zhì)不斷減少,屬于缺乏級(jí)別,有機(jī)質(zhì)太低將加重土壤板結(jié),不利于百合生長(zhǎng)。
1.4 土傳病害和線蟲
百合常見主要病害有細(xì)菌病害、真菌病害、病毒病害、線蟲病害和生理病害。病害傳染源大部分來自種植土壤,如百合疫霉菌、百合絲核菌等,輕則造成感病植株枯梢、葉片出現(xiàn)壞死斑塊,重則下部葉片腐爛枯死脫落、根部和基盤壞死、鱗片腐爛及散落等[4]。
1.5 植物化感作用
植物化感作用是植物通過淋溶、揮發(fā)、殘?bào)w分解和根系分泌向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì),而對(duì)周圍植物(包括微生物)產(chǎn)生間接或直接的有害或有利的作用,植物化感作用是造成連作障礙的主要原因之一[5]。百合中某些親水性的化感物質(zhì)可能對(duì)細(xì)胞膜有一定的損傷,且根部較地上部更加敏感,是百合根部多發(fā)病害的原因之一。植物化感作用具有濃度效應(yīng),化感作用強(qiáng)度會(huì)隨著化感物質(zhì)濃度的增加而加強(qiáng)。連作年限越長(zhǎng),百合分泌到土壤中的化感物質(zhì)越多,對(duì)植株生長(zhǎng)抑制越強(qiáng),導(dǎo)致百合植株病害增加,產(chǎn)量和品質(zhì)下降更加嚴(yán)重。
人類的耕作方式、農(nóng)藥和化肥的施用極大的影響土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)組成和多樣性,特別是化肥的施用不僅直接影響土壤化學(xué)成分變化,引起土壤微生物活性的變化從而引起土壤微生物群落結(jié)構(gòu)改變,同時(shí),化肥還能改變土壤的物理性狀,影響植株的生長(zhǎng)。隨著對(duì)連作障礙機(jī)理研究的深入,發(fā)現(xiàn)通過種植模式、施肥方法、病蟲防治等調(diào)控方法的實(shí)施,可以改善土壤性狀,提高百合產(chǎn)量和品質(zhì)。
2.1 調(diào)整種植模式和方法
2.1.1 地塊選擇
百合選地不當(dāng)容易積水,土壤含水量過大會(huì)造成鱗莖腐爛或病害發(fā)生;土壤板滯則通氣性差,造成根部生長(zhǎng)不良,導(dǎo)致黃葉、落葉等[6]。因此,在百合生長(zhǎng)期間,應(yīng)施足有機(jī)肥,減少生理性萎蔫和黃化病,及時(shí)松翻土地,增大土壤透氣性,為根、鱗莖生長(zhǎng)提供良好的土壤條件。
2.1.2 種植密度
在百合生產(chǎn)過程中,種植密度過大,也會(huì)造成百合鱗莖發(fā)病率高、商品果率低;百合種植密度宜控制在12萬(wàn)~15萬(wàn)株·hm-2,田間通風(fēng)、透光性好則發(fā)病率低,商品率高,經(jīng)濟(jì)效益好[7]。
2.1.3 合理輪作
輪作可有效均衡利用土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、改善土壤理化特性、免除和減少病蟲害。百合屬于鱗莖類植物,輪作前茬不宜選擇蔥蒜、馬鈴薯、山藥等根類作物。在百合與芹菜、甘藍(lán)、豇豆等經(jīng)濟(jì)作物輪作中,百合-黃瓜輪作經(jīng)濟(jì)效益最高[8],百合-水稻輪作也已經(jīng)取得較好經(jīng)濟(jì)效益,且與水稻輪作可極顯著的減少蠐螬的數(shù)量和發(fā)生程度[9]。
2.1.4 覆膜種植
覆膜種植在百合發(fā)芽時(shí)期可降低土壤的輻射能力,能夠在地表形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層,從而減少土壤熱量向大氣散失,促進(jìn)百合的萌發(fā);在現(xiàn)蕾期后,強(qiáng)健的枝葉不僅可為百合生產(chǎn)提供充足的能量源,且對(duì)地面可起到一定的遮蔭作用,使表層土溫在20℃以內(nèi),處在百合生長(zhǎng)的最適溫度范圍,不但在高溫季節(jié)可使根系不受灼傷,還為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造更好的環(huán)境,促進(jìn)百合生長(zhǎng)[10]。
2.2 改土施肥
百合對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收集中在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段,施肥以基肥和苗肥為主[2],施肥量占全生育期施肥量的80%以上,基肥偏重磷鉀肥,輕施氮肥,追肥以氮肥為主,磷鉀肥為輔進(jìn)行分量多次的施肥原則,以溝施或坑施加以土埋效果最好[11]。
百合對(duì)鉀的需求較大,K能增大葉面積,促進(jìn)葉綠素合成,增加比葉重,提高氣孔導(dǎo)度,減少光能的無(wú)效損耗,從而加強(qiáng)葉片中光合產(chǎn)物的同化與積累[12]。不施鉀肥,百合凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等均會(huì)顯著降低,影響光合產(chǎn)物的形成和運(yùn)輸[13]。郭友紅[14]研究表明,東方百合吸收累積的氮、磷、鉀的比例,現(xiàn)蕾以前為1∶0.17∶1.08,現(xiàn)蕾以后為1∶0.15∶1.45,均以K的需求量最大[15]。增施鉀肥能促使百合植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛,莖稈粗壯,葉片數(shù)增多,不僅能提高百合產(chǎn)量,還可提高其品質(zhì)[16]。不同土壤施肥也略有不同,砂質(zhì)土壤施用較少鉀肥就能達(dá)到合理鉀含量,在黏質(zhì)土壤中鉀離子會(huì)轉(zhuǎn)化成交換態(tài)甚至被固定,需要鉀肥施用量,以硫酸鉀為宜[2]。
在自然界野生百合生長(zhǎng)地區(qū),土壤有機(jī)質(zhì)含量均為一級(jí)水平(>40%),百合對(duì)土壤中的可溶性鹽含量要求較高,適宜在有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤生長(zhǎng)[17]。在基肥中加入有機(jī)肥、復(fù)合微肥和硫磺,能改善百合生長(zhǎng)的土壤環(huán)境條件,促進(jìn)生長(zhǎng),有利于提高百合產(chǎn)量和品質(zhì)[11]。
2.3 控制土壤濕度
土壤濕度對(duì)百合的發(fā)病有較大影響,當(dāng)土壤濕度小于12%時(shí),土壤過分干燥,鱗莖發(fā)生萎蔫。土壤濕度為40%~70%時(shí),則會(huì)引起鱗莖病害或發(fā)生腐爛[18],隨之病害指數(shù)緩慢上升,但總體病情指數(shù)偏低,說明此時(shí)不是病菌侵染適宜濕度。當(dāng)土壤濕度達(dá)到80%~90%時(shí),病情指數(shù)上升加快,發(fā)病率最高,說明此為病菌適宜侵染濕度[4,19]。
2.4 調(diào)節(jié)土壤pH值
百合喜微酸性土壤和冷涼型氣候13]。由于百合對(duì)土壤中的礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性,長(zhǎng)期種植引起礦質(zhì)不平衡,pH值發(fā)生變化,土壤pH變化直接影響百合對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,引起缺鐵失綠和缺鈣葉燒病等現(xiàn)象[11]。不同百合品種對(duì)土壤pH值的要求不同。卷丹和山丹適宜偏堿性的土壤,而宜昌百合與野百合則適宜偏酸性的土壤[16]。當(dāng)土壤為堿性時(shí),土壤緩沖性差,對(duì)作物生長(zhǎng)有害的陰陽(yáng)離子多,土壤溶液的滲透壓過高,影響植物營(yíng)養(yǎng)吸收和氣孔關(guān)閉[20],減少植物對(duì)鉀、磷、鐵、鋅和其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,磷、鐵的轉(zhuǎn)移也會(huì)受到抑制,影響植物的營(yíng)養(yǎng)狀況,造成生理性缺素[21],致使植物發(fā)生各種病癥,從而降低百合產(chǎn)量和品質(zhì),故應(yīng)減少N,Ca肥的施用[13]。
2.5 土壤病蟲害防治
百合種植前的土壤消毒尤為重要。常用的化學(xué)藥劑有百菌清、多菌靈和代森錳鋅等,通常在疫病發(fā)病初期,以25%甲霜靈800倍液噴施,或25%地菌靈600倍液灌根預(yù)防,防效50%左右。
近年來發(fā)現(xiàn)其他防治效果更好的藥劑。百合感病時(shí)期為展葉初期[4],此時(shí)2~3片葉片,使用15~30 L·hm-2的竹醋液[22],或750 g·hm-2(對(duì)水900 kg)的52.5%噁酮-霜脲氰[23],對(duì)百合疫霉菌有較強(qiáng)的抑制作用,防效達(dá)80%以上,明顯高于對(duì)照80%代森錳鋅,且使用安全。
在百合種植過程中,對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)影響最大的病害,在發(fā)病潛伏期和初期的地上部都很難觀測(cè)到。當(dāng)發(fā)病條件具備時(shí),如高溫高濕條件下,在種植田塊中一旦發(fā)現(xiàn)病株,則短短幾天內(nèi)發(fā)病株就可高達(dá)60%以上,如果防治不及時(shí),甚至導(dǎo)致絕收,種植戶將損失慘重。因此,應(yīng)積極采取輪作、嫁接、配方施肥、土壤改良、生物防治和土壤消毒等多項(xiàng)措施進(jìn)行綜合防控。
防治百合病害最好的方法是選育抗病品種。我國(guó)百合種質(zhì)資源豐富,應(yīng)加大抗病種質(zhì)資源的篩選。目前已有關(guān)于百合種質(zhì)資源枯萎病的發(fā)生、抗性、防治的研究[4],表明岷江百合(Lilium regale Wilson)具有極好的抗病性[19],可將其抗病基因?qū)胄缕贩N中,實(shí)現(xiàn)百合產(chǎn)業(yè)兼?zhèn)浣?jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的可持續(xù)發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:張瑞麟)
S 681
:A
:0528-9017(2015)10-1615-03
文獻(xiàn)著錄格式:任韻,朱建方,馬善林,等.百合連作障礙調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(10):1615-1617.
10.16178/j.issn.0528-9017.20151030
2015-05-18
湖州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012YN03)
任 韻(1978-),女,河南信陽(yáng)人,農(nóng)藝師,碩士,從事作物育種與栽培工作。E-mail:yunhuaren@163.com。