作物健康理疗技术在云南山地香蕉栽培上的应用
2014-04-13甄鹏吴家强张飞宇梁春婵
甄鹏,吴家强,张飞宇,梁春婵
(广东杰士农业科技有限公司,广东江门 529000)
作物健康理疗技术在云南山地香蕉栽培上的应用
甄鹏,吴家强,张飞宇*,梁春婵
(广东杰士农业科技有限公司,广东江门 529000)
山地香蕉生产面临土壤恶化、不良天气等多种逆境干扰。杰士农科遵循“作物健康理疗”理念,根据山地香蕉生理特性和生产实际制定出土壤生态修复、叶面免疫抗病、果实营养转化三大解决方案,解除香蕉生长逆境压力干扰,使香蕉健康生长、优质高产。
山地香蕉;逆境;作物健康理疗
香蕉(Musa spp.)又名芭蕉、牙蕉,芭蕉科芭蕉属多年生大型常绿果品草本植物。起源于亚洲南部,原产地为东南亚地区。中国是蕉类植物的发源地之一,国外一些栽培品种如矮把香牙蕉原产于中国华南地区,海南、广东、广西和云南等地现在还有野生香蕉分布。目前,种类繁多的食用蕉,大多由原始野生种尖苞蕉和长梗蕉突变、自交和杂交后代进化而成。中国栽培的香蕉是尖苞蕉进化的三倍体(AAA),大蕉和粉蕉则是三倍体(ABB和AAB)[1]。
云南省以生产山地香蕉为主,主产区集中分布在红河州的河口、金平、屏边、元阳、元江,西双版纳州的景洪、普文、东风、橄榄坝、勐腊,思茅市的江城、曼中田、思茅港,临沧市的孟定,文山州的健康农场、马关、老范寨。云南省香蕉种植具有独特的地形和气候特点,光照充足,昼夜温差大,有利于香蕉优良品质的形成,所生产的香蕉具有芳香味浓郁、内含物丰富、口感更细腻爽滑等特点,在高端市场上享有很高的声誉[2]。
经过20多年的发展,云南省香蕉总面积超过6.67 hm2,但平均产量仅225 kg/hm2左右,较菲律宾平均产量450 kg/hm2以上相差较大。主要原因是山地香蕉在生长过程中会遇到各种各样的逆境胁迫,例如霜冻、干旱、酸化、药害、肥害、病虫害等。作物健康理疗技术通过解除或降低香蕉生长过程中的各种逆境压力,使其健康生长,基因潜能得到充分表现,从而提升香蕉产量和品质。
1 云南香蕉生产面临的逆境
1.1 气候
1.1.1 低温干旱
香蕉属热带果树,温度是其生长发育的主要影响因子。当温度降至20℃时,香蕉生长缓慢;温度低于15℃时,香蕉植株输送养分的能力减弱,表现为生长停滞、果实细小、果指短直、成熟期推迟,叶片色泽由绿色变枯黄色,叶缘干枯。温度也是影响香蕉花芽分化质量的关键因素,受低温影响的香蕉往往花芽分化不良、抽蕾小,甚至无法正常抽蕾。低于12℃时,果实即受冷害,催熟后果皮色泽呈土(灰)黄色[3]。云南的香蕉多在10-12月抽蕾,1-3月上市,而11月至次年4月的这段时间雨水少、气温低。生产山地香蕉灌溉困难,基本属于靠天吃饭,喷灌无法使用,滴灌成本高。
1.1.2 风害
香蕉因叶大、穗重、干高、根浅,最怕风灾。山地蕉生产,由于海拔较高、风力强,经常会有大风侵袭,撕裂香蕉叶片,甚至整株香蕉都被刮断,降低香蕉免疫力,影响其正常生长。
1.1.3 高温高湿
病原菌的侵入受环境因素的影响,其中以湿度和温度影响最大。多数病原菌侵入需要高湿度,湿度越高越有利于病原菌侵入,有水滴存在时最有利于大多数真菌的侵入。温度主要影响病原菌的萌发和侵入速度,在一定范围内,温度越高病原菌侵入越快。光照导致气孔张开也是病原菌侵入的主要途径之一[4]。云南雨季往往伴随着高温强光,病虫害发生快,香蕉免疫力差,易感病。
1.2 土壤问题
不合理的施肥、灌溉、施药和养分不协调,加剧了土壤的衰退和恶化。主要表现为土壤板结、盐碱化加重、酸化、元素失衡(重金属元素积累、有益微量元素缺乏等)、土传病害加重、土壤耕性变差等。这些问题严重影响了香蕉的生长发育,阻碍其产量和品质潜能的发挥。
1.2.1 酸化
土壤酸化危害:香蕉吸收过量的铝,不仅会降低蕉果品质,还会对根系生长产生极大影响,甚至导致植株中毒死亡;阳离子交换量和盐基饱和度降低,土壤矿物质营养元素流失严重;土壤对磷酸根和钼酸根的固定作用增强,土壤磷和钼的有效性降低,导致土壤贫瘠化,影响香蕉的正常生长和发育;土壤中有毒重金属元素的活化,不仅影响作物生长,还会通过食物链危害人体或动物体的健康;土壤微生物数量减少,微生物的生长和活动受到抑制,从而影响土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环[5]。
1.2.2 土壤板结
土壤板结会使香蕉根系严重缺氧,不利于根的伸展和正常呼吸,使香蕉生长不良。
1.2.3 土传病害
单一作物的连续种植,形成了特殊的土壤环境,作物根系分泌物和植株残渣腐解物给病原菌提供了丰富的营养和寄主,长期适宜的温度和环境,使病原菌具有良好的繁殖条件,从而使得病原菌数量不断增加,致使病害蔓延。长期种植的蕉园土壤中残留了大量的病原菌如根结线虫、叶斑病菌、黑星病菌等,越冬后可再次侵染香蕉。
1.3 管理问题
不同地域的气候、海拔、地形、土壤不同,生产管理差异较大。国内大部分蕉园的技术人员文化水平低,靠经验来管理蕉园,不能因地制宜的制定管理方案。误诊、用药不当现象经常发生,给生产带来严重经济损失。为降低生产成本,种植者经常使用劣质肥料、偏施化肥,过量使用植物生长调节剂和农药。
2 作物健康理疗技术解除山地香蕉生产障碍
作物健康理疗技术原理:根据作物的生理特性,外施一些作物内部自然产生的特殊活性物质,来激发作物体内基因潜能,并结合作物生理代谢过程中的协调因子和均衡营养,以提高作物自身免疫力,来应对各种病虫害和不良生长环境压力的影响,保持作物健康生长,使作物基因表达最大化来实现优质高产和轻松种植。例如,通过提高土壤中有益微生物种群的数量,释放土壤中结合态的养分,减少肥料使用。作物健康理疗技术经过10年的应用实践,发展出一套适合云南山地香蕉健康种植管理技术,分别为土壤生态修复技术、抗逆免疫技术和营养转化技术。
2.1 土壤修复技术
山地蕉园土壤问题大体有3个层面:(1)微生物失衡。多年连作导致土传病害泛滥,土壤有机消耗过多导致土壤有益菌减少;(2)物理层面。土壤板结会影响根系生长发育及呼吸作用;(3)化学层面。偏施复合肥导致土壤过酸,微量元素不足。传统的使用大量有机肥、生石灰等改良方法效果缓慢,负作用强,且难以彻底解决问题。解决土壤问题,必须从生物、物理、化学三个方面入手,使用新型的土壤改良产品,如微生物菌肥、物理化学土壤改良剂。杰士农科根据山地香蕉土壤问题,通过国外引进、自主研发系列土壤修复产品,如吸盐粉、落地生根、乌金绿。2.1.1吸盐粉
主要成分为CaSO4·2H2O,提高土壤有机质和团粒结构的稳定性,改善土壤水分的渗透性,促进香蕉的健康生长,同时补充硫和钙2种重要的中量元素,进而提高产量和品质。
(1)板结土和膨胀粘土改良。含Ca2+的胶体微粒的外层不吸附水分子,胶体微粒自己能互相靠近而聚团,土壤就不会板结。水分子渗入微粒之间时会使微粒团膨胀,然后在干燥过程中使土层龟裂。这过程反复进行后,土壤就形成团粒结构,从而使板结土和膨胀粘土得到改良和不断修复。吸盐粉施于土壤后,遇水发生化学反应,生成Ca2+和SO42-,提供板结土和膨胀粘土改良所需的钙质,同时降低盐碱土pH值,达到土壤改良和修复的效果。
(2)酸性土改良。除H+外,铝毒害是酸性土壤上最主要的问题。铝不仅是土壤酸度主要来源,同时由于其交换量占土壤阳离子交换总量的20%~80%,导致土壤中阳离子易于淋失,使磷、钾、钙、镁、硼、钼等营养元素缺乏。吸盐粉施用后,通过硫酸根离子从粘土晶格中置换出氢氧根离子,从而增加了土壤pH值,降低酸性土壤中活性铝的毒性,同时补充了钙的供应,缓解钙的缺乏。
(3)土壤水分渗透性的改良。不同浓度溶液中溶液颗粒的释放导致相邻孔隙的连接通道发生阻塞、中断,使盐度突变过程中渗透性降低。来自江河的灌溉水,明显较土壤水分的盐浓度低,因此渗透慢。吸盐粉用于增加低溶性灌溉水中的溶质浓度,提高水分对土壤的渗透率和水力传导性,减少径流和侵蚀,提高土壤持水和排水能力。
(4)均衡营养。钙是植物体元素的平衡调节器,特别是微量元素如铁、锌、锰和铜;同时钙还调节非必需微量元素,防止它们的过量摄入;而且一旦它们进入植物体的水平提高时,钙能阻止它们对植物产生不利影响。吸盐粉提供的钙保护了植物根养分吸收和体内生理平衡的机制。
表1 吸盐粉与其他土壤改良剂的对比
2.1.2 落地生根、乌金绿
植物土传病害的生物防治在一定程度上依赖于土壤微生物的群体作用,当土壤微生物群落结构越丰富、物种越均匀、多样性越高时,对抗病原菌的综合能力增强。落地生根是一种天然的植物促生根际细菌(PGPR),其作用机理:分泌植物促生物质;改善植物根际的营养环境,加强了土壤中有机物的分解,促进了植物营养元素的矿化,增强了对作物营养的供应;对作物病害的抑制作用,主要是能够产生抗生素、胞外溶解酶、氰化物和铁载体,还可能改变根际微环境平衡,促进作物生长;对污染物的降解;对豆科植物结瘤的促进作用。
乌金绿含有丰富的生物黄腐酸,微生物次生代谢活性物质(如菌体多肽、氨基酸、核酸、类激素、酶等),能直接或间接作用于土壤根际,提供微生物繁殖所需的养料,有效保持根际(周)微生物群落结构的多样性,通过土壤有益微生物与作物根系的共生与互作,充分发挥土壤根际有益菌的活力,改善土壤根际生态环境,使土壤肥力大幅提高,土传病害减少。
2.2 抗逆免疫技术
逆境条件下,作物可启动某些与逆境相适应的基因,同时诱导形成新的蛋白质,这些在逆境条件下诱导产生的蛋白质统称为逆境蛋白。如热预处理后作物的耐热性往往提高;低温诱导蛋白与作物抗寒性提高相联系;病原相关蛋白的合成增加了作物的抗病能力;作物耐盐性细胞的获得也与盐逆蛋白的产生相一致。随着逆境的不同,作物体内会形成与之相对应的逆境应激蛋白。常用的香蕉抗逆诱导剂有生物诱导剂和非生物诱导剂,生物诱导剂如甜菜碱、可溶性糖、色氨酸和脯氨酸、乙烯等;非生物诱导剂包括多种多样的化学试剂如水杨酸、茉莉酸甲酯、亚砷酸盐等化合物。杰士农科引进国际先进的植物源抗逆诱导剂—美加富,富含多种天然活性物质如维生素、甜菜碱、氨基酸多肽、天然植物促长因子等。美加富能保持和恢复香蕉光合能力,维持正常生理代谢,强健系统免疫力,多次使用有免疫累积作用。
补充中微量元素、均衡营养也能增强香蕉的抗病性,尤其是钙素,如钙必得、富乐农系列,其采用硫酸木质素(LSA)螯合技术,吸收效率高。植物受病原菌侵染时,常在侵染部位形成木质素沉积而使病菌难以侵入从而起到抗病作用;诱导植物木质化作为抗病反应因子,因为疏水的木质素进入细胞壁内,与纤维素、半纤维素相互交叉形成网状结构,加强寄主细胞壁的抗侵染能力,同时木质素作为一种机械屏障,可以保护细胞免受病原物酶的降解。云南香蕉种植区常遇冬季低温寡照、夏季高温高湿、风大叶片伤口多,药物抑制等不利条件,运用抗病免疫技术是香蕉保叶防病的首选。
表2 LSA(硫酸木质素)与其他螯合物的对比
2.3 营养壮果技术
为了提升产量和蕉果的商品性,蕉农在壮果过程中经常使用促分裂和拉长作用的生长调节剂。使用过膨大拉长剂后的蕉果在尾梳果指长度方面有了很好的改善,但是由于钙硼元素的缺乏,导致细胞壁薄,内源激素紊乱。因此,常常发生裂果、水烂、偷熟的问题。壮果滋润采用单乙醇胺-柠檬酸MEA-citrate有机螯合技术,根据果实发育的生理配比钙硼元素的比例,吸收率高。能够有效补充钙硼元素的不足,平衡果实营养的分配,平衡内源激素,彻底解决裂果、水烂、偷熟问题。壮果使用凯润+美加富+果滋润不仅能够防止黑星病等病菌侵害果实,且能够有效提升果实品质和产量。
3 讨论
常规的施肥技术和农药仅能解决一般性营养和病虫害的问题,而针对生理逆境的技术研究国内基本没有。山地香蕉生产过程面临诸多逆境影响,如低温寡照、土壤恶化、干旱等问题。逆境的压力使香蕉生长长期处于“亚健康”状态,“作物健康理疗”技术通过树立“医未病”的理念,根据香蕉生长特性科学准确地施用各种有助作物生理调节的有机和无机营养物质如:有机螯合态营养、抗氧化物、诱导和系统免疫等产品,在逆境发生前建立有效的营养免疫机制,减少或消除不良影响。
[1]陈清西,李冬香.香蕉周年管理关键技术[M].金盾出版社,2012.
[2]俞春燕,黄家雄,陈于福,等.云南香蕉产业现状及发展对策[J].云南农业科技,2011(4):4.
[3]牟海飞,吴代东,邹瑜,等.香蕉寒害及防寒栽培技术研究进展[J].南方农业学报,2012,43(7):966.
[4]陈利锋,徐敬友.农业植物病理学[M].北京:中国农业出版社,2007.
[5]王宁,李九玉,徐仁扣.土壤酸化及酸性土壤的改良和管理[J].安徽农学通报,2007,13(23):48.
2014-03-20
甄鹏(1985-),男,山东菏泽曹县人,广西大学蔬菜学专业硕士学历,E-mail:zhenpeng5219@126.com。
*为通讯作者。