百合连作障碍调控技术研究进展
2015-01-25朱建方马善林叶根如
任 韵,朱建方,马善林,叶根如
(湖州市农业科学研究院农业研究所,浙江湖州 313000)
百合连作障碍调控技术研究进展
任 韵,朱建方,马善林,叶根如
(湖州市农业科学研究院农业研究所,浙江湖州 313000)
随着对作物连作障碍机理的研究,发现改变种植模式、施肥方法和病虫防治等在预防连作障碍方面有积极作用。本文将近年在百合连作障碍防治方面具有应用价值的方法做一综述。
百合;连作障碍;施肥;病虫害
随着人们物质生活水平的提高,具有较高保健功能的食用百合和极具观赏性的观赏百合逐渐走进人们的生活,市场需求量逐年递增。百合为百合科百合属多年生球根植物,由于气候和土地等因素,适宜种植百合的场地有限,百合连作现象十分普遍,导致百合病虫害增加,影响正常生长发育,最终造成其产量和品质的显著降低,严重影响农户种植积极性。因此,研究百合连作障碍的调控措施是很有意义的。
1 连作障碍对百合生产的影响
连作障碍是指同一块地里连续种植同种作物或同科作物,在正常的栽培条件下,会出现明显的生长发育不良、产量下降、品质变差、病虫害易发生等现象。连作障碍是百合生产实践中普遍存在的问题,已从各方面展开连作障碍机理研究。
1.1 土壤养分的消耗
在百合种植过程中,农户长期偏重施用氮肥,且百合生长过程中元素间的不平衡吸收和拮抗作用降低了肥料利用率,造成耕作层氮肥的浪费和土壤污染严重,而磷钾肥严重亏缺。钾离子可有效提高细胞内液泡的渗透势,增强气孔的调节能力,提高植株的水分利用率;另外,钾的施用能影响光诱导的气孔和非气孔因素,缩短干旱逆境造成的作物光诱导期[1]。钾含量过低会显著降低净光合速率、气孔导度及蒸腾速率,影响光合产物的形成和运输,最终导致减产。对连续种植百合的土壤进行检查,发现土壤中钾的耗竭非常严重,速效钾含量仅占非百合种植土壤的一半[2],低钾成为严重影响百合生长的土壤限制因子之一。
1.2 土壤反应异常
百合生长所需pH值为6.0~7.0[3],土壤中有机态养分要经过土壤微生物的参与,才能使之转化为速效养分而供应植物吸收。百合连作后土壤pH值降至6.0以下时,就会严重影响其生长。土壤酸性越强,微生物活性越低,土壤有效养分越缺乏;而酸性环境又有利于真菌类病原微生物的滋生繁衍,可能是导致百合病害严重的原因之一。此外,酸与毒害也有着密切的关系,酸性土壤里容易产生有毒物质,对植物有毒害。
1.3 土壤物理性状的恶化
连作后的土壤有机质含量大幅降低,随着种植年份的增加,有机质不断减少,属于缺乏级别,有机质太低将加重土壤板结,不利于百合生长。
1.4 土传病害和线虫
百合常见主要病害有细菌病害、真菌病害、病毒病害、线虫病害和生理病害。病害传染源大部分来自种植土壤,如百合疫霉菌、百合丝核菌等,轻则造成感病植株枯梢、叶片出现坏死斑块,重则下部叶片腐烂枯死脱落、根部和基盘坏死、鳞片腐烂及散落等[4]。
1.5 植物化感作用
植物化感作用是植物通过淋溶、挥发、残体分解和根系分泌向环境中释放化学物质,而对周围植物(包括微生物)产生间接或直接的有害或有利的作用,植物化感作用是造成连作障碍的主要原因之一[5]。百合中某些亲水性的化感物质可能对细胞膜有一定的损伤,且根部较地上部更加敏感,是百合根部多发病害的原因之一。植物化感作用具有浓度效应,化感作用强度会随着化感物质浓度的增加而加强。连作年限越长,百合分泌到土壤中的化感物质越多,对植株生长抑制越强,导致百合植株病害增加,产量和品质下降更加严重。
2 百合连作障碍的调控技术
人类的耕作方式、农药和化肥的施用极大的影响土壤微生物群落的结构组成和多样性,特别是化肥的施用不仅直接影响土壤化学成分变化,引起土壤微生物活性的变化从而引起土壤微生物群落结构改变,同时,化肥还能改变土壤的物理性状,影响植株的生长。随着对连作障碍机理研究的深入,发现通过种植模式、施肥方法、病虫防治等调控方法的实施,可以改善土壤性状,提高百合产量和品质。
2.1 调整种植模式和方法
2.1.1 地块选择
百合选地不当容易积水,土壤含水量过大会造成鳞茎腐烂或病害发生;土壤板滞则通气性差,造成根部生长不良,导致黄叶、落叶等[6]。因此,在百合生长期间,应施足有机肥,减少生理性萎蔫和黄化病,及时松翻土地,增大土壤透气性,为根、鳞茎生长提供良好的土壤条件。
2.1.2 种植密度
在百合生产过程中,种植密度过大,也会造成百合鳞茎发病率高、商品果率低;百合种植密度宜控制在12万~15万株·hm-2,田间通风、透光性好则发病率低,商品率高,经济效益好[7]。
2.1.3 合理轮作
轮作可有效均衡利用土壤中的营养物质、改善土壤理化特性、免除和减少病虫害。百合属于鳞茎类植物,轮作前茬不宜选择葱蒜、马铃薯、山药等根类作物。在百合与芹菜、甘蓝、豇豆等经济作物轮作中,百合-黄瓜轮作经济效益最高[8],百合-水稻轮作也已经取得较好经济效益,且与水稻轮作可极显著的减少蛴螬的数量和发生程度[9]。
2.1.4 覆膜种植
覆膜种植在百合发芽时期可降低土壤的辐射能力,能够在地表形成一层土壤与大气热交换的障碍层,从而减少土壤热量向大气散失,促进百合的萌发;在现蕾期后,强健的枝叶不仅可为百合生产提供充足的能量源,且对地面可起到一定的遮荫作用,使表层土温在20℃以内,处在百合生长的最适温度范围,不但在高温季节可使根系不受灼伤,还为根系生长创造更好的环境,促进百合生长[10]。
2.2 改土施肥
百合对营养的吸收集中在营养生长阶段,施肥以基肥和苗肥为主[2],施肥量占全生育期施肥量的80%以上,基肥偏重磷钾肥,轻施氮肥,追肥以氮肥为主,磷钾肥为辅进行分量多次的施肥原则,以沟施或坑施加以土埋效果最好[11]。
百合对钾的需求较大,K能增大叶面积,促进叶绿素合成,增加比叶重,提高气孔导度,减少光能的无效损耗,从而加强叶片中光合产物的同化与积累[12]。不施钾肥,百合净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等均会显著降低,影响光合产物的形成和运输[13]。郭友红[14]研究表明,东方百合吸收累积的氮、磷、钾的比例,现蕾以前为1∶0.17∶1.08,现蕾以后为1∶0.15∶1.45,均以K的需求量最大[15]。增施钾肥能促使百合植株长势旺盛,茎秆粗壮,叶片数增多,不仅能提高百合产量,还可提高其品质[16]。不同土壤施肥也略有不同,砂质土壤施用较少钾肥就能达到合理钾含量,在黏质土壤中钾离子会转化成交换态甚至被固定,需要钾肥施用量,以硫酸钾为宜[2]。
在自然界野生百合生长地区,土壤有机质含量均为一级水平(>40%),百合对土壤中的可溶性盐含量要求较高,适宜在有机质含量较高的土壤生长[17]。在基肥中加入有机肥、复合微肥和硫磺,能改善百合生长的土壤环境条件,促进生长,有利于提高百合产量和品质[11]。
2.3 控制土壤湿度
土壤湿度对百合的发病有较大影响,当土壤湿度小于12%时,土壤过分干燥,鳞茎发生萎蔫。土壤湿度为40%~70%时,则会引起鳞茎病害或发生腐烂[18],随之病害指数缓慢上升,但总体病情指数偏低,说明此时不是病菌侵染适宜湿度。当土壤湿度达到80%~90%时,病情指数上升加快,发病率最高,说明此为病菌适宜侵染湿度[4,19]。
2.4 调节土壤pH值
百合喜微酸性土壤和冷凉型气候13]。由于百合对土壤中的矿质元素的吸收具有选择性,长期种植引起矿质不平衡,pH值发生变化,土壤pH变化直接影响百合对营养元素的吸收,引起缺铁失绿和缺钙叶烧病等现象[11]。不同百合品种对土壤pH值的要求不同。卷丹和山丹适宜偏碱性的土壤,而宜昌百合与野百合则适宜偏酸性的土壤[16]。当土壤为碱性时,土壤缓冲性差,对作物生长有害的阴阳离子多,土壤溶液的渗透压过高,影响植物营养吸收和气孔关闭[20],减少植物对钾、磷、铁、锌和其他营养元素的吸收,磷、铁的转移也会受到抑制,影响植物的营养状况,造成生理性缺素[21],致使植物发生各种病症,从而降低百合产量和品质,故应减少N,Ca肥的施用[13]。
2.5 土壤病虫害防治
百合种植前的土壤消毒尤为重要。常用的化学药剂有百菌清、多菌灵和代森锰锌等,通常在疫病发病初期,以25%甲霜灵800倍液喷施,或25%地菌灵600倍液灌根预防,防效50%左右。
近年来发现其他防治效果更好的药剂。百合感病时期为展叶初期[4],此时2~3片叶片,使用15~30 L·hm-2的竹醋液[22],或750 g·hm-2(对水900 kg)的52.5%噁酮-霜脲氰[23],对百合疫霉菌有较强的抑制作用,防效达80%以上,明显高于对照80%代森锰锌,且使用安全。
3 小结
在百合种植过程中,对其产量和品质影响最大的病害,在发病潜伏期和初期的地上部都很难观测到。当发病条件具备时,如高温高湿条件下,在种植田块中一旦发现病株,则短短几天内发病株就可高达60%以上,如果防治不及时,甚至导致绝收,种植户将损失惨重。因此,应积极采取轮作、嫁接、配方施肥、土壤改良、生物防治和土壤消毒等多项措施进行综合防控。
防治百合病害最好的方法是选育抗病品种。我国百合种质资源丰富,应加大抗病种质资源的筛选。目前已有关于百合种质资源枯萎病的发生、抗性、防治的研究[4],表明岷江百合(Lilium regale Wilson)具有极好的抗病性[19],可将其抗病基因导入新品种中,实现百合产业兼备经济效益、生态效益和社会效益的可持续发展。
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(责任编辑:张瑞麟)
S 681
:A
:0528-9017(2015)10-1615-03
文献著录格式:任韵,朱建方,马善林,等.百合连作障碍调控技术研究进展[J].浙江农业科学,2015,56(10):1615-1617.
10.16178/j.issn.0528-9017.20151030
2015-05-18
湖州市科技计划项目(2012YN03)
任 韵(1978-),女,河南信阳人,农艺师,硕士,从事作物育种与栽培工作。E-mail:yunhuaren@163.com。