作物连作的土壤障碍因子综述

从土壤微生物活动、土壤酶活性、土壤养分的协调和平衡几个方面阐述了作物连作现象的土壤障碍因子。同时分析了连作土壤根际分泌物对作物生长发育的障碍作用,以及对作物产量和品质造成的不利影响。     

AM真菌抑制连作障碍的研究进展

从连作障碍产生的原因入手,对连作导致土壤因子向不利于作物生长转变的8个方面的原因逐一进行了阐述,包括土壤养分失衡、土壤微生物结构变化、土壤化感物质富集、土壤pH变化、土壤酶活性变化、土壤盐渍化、土壤物理性状变化和土壤水分亏缺;提出AM真菌对连作障碍的抑制作用,并从AM真菌可以提高植物自身耐胁迫性以及直接改善连作土壤环境两方面进行论证,为解决连作障碍的研究提供新的方向。     

花生连作对土壤性状影响及缓解措施研究进展

综述了花生连作障碍的危害及对土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性的影响,指出花生连作会造成土壤养分不平衡、土壤微生物区系发生变化、土壤酶活性朝着不利于作物生长的方向改变,是影响花生生长发育、产量和品质的主要原因。为此,提出消除连作障碍的一些措施,如合理轮作、增施有机肥、使用生物菌剂和连作花生专用肥等。     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

设施蔬菜连作障碍的研究进展

连作障碍已成为我国设施蔬菜发展的技术瓶颈.该文从土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物、土壤酶活性及作物自毒作用等方面综述了设施蔬菜连作障碍产生的机理,并提出了相应的防治措施.     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

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。     

不同间作模式对温室连作番茄产量、土壤微生物和酶的影响

为明确不同间作模式对番茄连作障碍的影响,将生菜和芹菜2种作物分别与番茄间作,研究间作对番茄产量、品质及根系土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明,间作处理可以显著增加连作土壤中微生物总量、细菌数量和细菌/真菌的比例,显著降低真菌数量,同时提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,从而减轻连作对番茄生长的影响,提高番茄产量,缓解番茄连作障碍。     

生物质炭调控烟草连作障碍的研究进展

烟草为忌连作作物,长期连作使烟草病虫害加剧,土壤有害微生物积聚,导致病原菌在土壤中占据主导优势,使得土壤营养元素失衡、作物自毒作用加重、土壤微生物区系失衡、酶活性改变。土壤微生态失衡,是烟草连作障碍产生的根本原因。生物质炭的多孔性、偏碱性及其养分特性,使其成为定向调控根际微生物种群特征、恢复并重建健康根际生态系统、克服烟草连作障碍的重要途径。通过物理、化学及生物学过程,生物质炭定向调控根际微生物的种群特征,恢复并重建健康的根际生态系统,增加土壤中有益微生物及细菌数量,使土壤微生物从真菌主导型向细菌主导型转化,使病原菌在土壤生态系统中失去主导优势,维持土壤微生态平衡,最终达到缓解和根治连作障碍的目的。通过分析植烟土壤连作障碍成因,综述生物质炭对烟草连作障碍的调控作用,并提出生物质炭调控烟草连作障碍的作用机制。     

轮作制度对土壤生态的影响研究进展

单一作物连作方式易造成土壤质量下降、土壤环境恶劣、田间害虫增加、作物出现新的病害等,严重影响作物的安全性。作物轮作方式则具有增加生物多样性、减少土壤侵蚀、改善土壤肥力和土壤结构、提高土壤酶活性、提高作物产量、利于进行病虫害管理以及田间除草等优点。本文阐述了轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物多样性、土传病害等土壤特性的影响,并综述了轮作制度土壤生态影响的研究现状,以期为有效缓解连作障碍提供参考。     

江苏省设施蔬菜连作障碍土壤理化及生物特征

为阐明江苏省设施蔬菜连作障碍土壤特征,采集不同区域、不同连作周期的土壤,测定分析土壤团粒结构、pH值、土壤电导率、微生物类群以及土壤酶活性差异。结果表明,蔬菜长期连作土壤团粒粒径丰度下降,0.25 mm微粒团粒显著增加;连作土壤pH值多地呈下降趋势,但差异不显著;长期连作土壤电导率显著高于短期连作土壤,土壤脲酶活性降低,过氧化氢酶活性显著增高;土壤微生物类群变化明显,与短期连作土壤相比,长期连作土壤中B/F值(细菌与真菌数量比)下降29.73%～53.31%,造成连作障碍的病原菌尖孢镰刀菌数量上升31.43%～73.68%。设施蔬菜连作影响土壤理化特征、微生物类群、土壤酶活性,土壤微生物类群的变化是造成设施蔬菜连作障碍的主要生物因素之一。     

日光温室黄瓜营养基质栽培对连作障碍的减缓作用

利用稻草营养基质(稻草与土体积比2∶1,堆肥腐熟)及土壤在同一日光温室内进行黄瓜的连作栽培,研究营养基质栽培对黄瓜植株生长、土壤容重、pH及根区微生物区系的影响。结果表明,黄瓜种植到第9茬时,2个处理均表现出了连作障碍现象,但营养基质栽培发生的程度较轻,相对土壤栽培明显减缓了因连作导致的黄瓜植株生长减弱、土壤容重增加、pH下降、微生物总数及细菌数量减少等不良趋势,营养基质栽培对连作障碍的产生具有明显的延缓作用。     

三种套作模式对连作西瓜生长和土壤微生物区系的影响

在发生西瓜连作障碍的土壤上,将香葱、芹菜、大蒜三种作物分别与西瓜套作,对西瓜生长状况及土壤微生物区系特征进行了研究。结果表明:三种套作处理均促进了西瓜生长,其株高增长明显,分别为对照的1.82、1.24和1.68倍,套作香葱对提高西瓜根系参数效果最好,根系活力为对照的2.67倍。套作香葱后土壤中细菌数量比套作前增加了154.83%,套作芹菜使放线菌数量增加48.00%,套作大蒜土壤真菌数量减少了75.01%,套作香葱土壤微生物总量比对照提高了1.80倍。套作香葱可有效提高连作西瓜株高、叶绿素含量及根系参数,能显著改善西瓜连作土壤微生物的数量和区系,从而缓解西瓜连作障碍。     

牡丹根际微生物的研究进展

牡丹连作障碍严重危害牡丹的生长发育,其形成原因复杂,最新研究显示,牡丹连作障碍与根际微生物菌群结构的变化具有一定的相关性。根据近年来国内外关于牡丹与根际微生物互作的研究成果,对牡丹根际微生物的多样性、牡丹与根际微生物的相互作用、牡丹连作障碍与根际微生物的关系等方面的研究进展进行综述,提出了今后牡丹根际微生物方面需要深入研究的几个问题,以期从根际微生物种群动态变化的角度认识牡丹连作障碍的原因并为其防治提供思路。     

胡麻/小麦间作与胡麻-小麦轮作对土壤理化特性及胡麻生长的影响

为研究不同种植模式对土壤理化性质和下茬胡麻生长及产量的影响，设置胡麻/小麦间作（CI）、胡麻-小麦轮作（CR）和胡麻连作2年（CC2）3种种植模式，于第二年收获后测定土壤的理化性质、酶活性、微生物群落的变化和土壤水提液综合效应，及第三年的胡麻生长和产量，探寻间作和轮作影响胡麻生长和产量的原因。结果表明，与CC2相比，CI和CR降低土壤pH，使土壤中的氮、磷、钾被作物充分利用；CI显著提高土壤过氧化氢酶活性，CR显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性，但对土壤蔗糖酶活性均无显著影响。CI减弱土壤水提液对胡麻种子萌发和幼苗生长的化感自毒作用，而CR土壤水提液的综合化感效应则表现出促进作用。3种种植模式下土壤细菌多样性无显著差异，但CR降低了土壤真菌多样性；且CI和CR的土壤细菌和真菌群落组成发生变化。与CC2相比，CI和CR都有利于下茬胡麻生长，使得单株产量显著提高，从而提高小区产量，且CR增产效果更加显著。由此可见，胡麻与小麦间作或轮作可以改变土壤的理化性质、提升土壤酶活性、降低土壤自毒作用、改变土壤微生物菌群结构组成，有利于下茬胡麻的生长，为胡麻高产栽培模式及区域农业资源的可持续利用提供理论和技术支撑。     

作物连作障碍的影响因素及防治对策

为有效防治作物连作障碍,从化感作用、土壤微生物及土壤理化性质的变化3个方面分析了作物连作障碍的影响因素,并针对这3个因素提出了作物嫁接换根、改善栽培制度和施用微生物制剂等解决方案。     

烟草连作障碍的症状·机理及防治措施

从土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物和根系分泌物等的变化探讨了连作障碍的产生机理,综述了国内外对烟草连作障碍的研究进展,并在此基础上提出了一些解决烟草连作障碍问题的措施,展望了后续研究方向。     

套作糯玉米对连作菜田土壤特性及产量的影响

【目的】分析套作糯玉米及其秸秆还田种植模式下土壤特性的变化规律和蔬菜产量的差异,明确套作模式及秸秆还田避免发生连作障碍的效果。【方法】以西兰花、青刀豆和糯玉米为研究材料,设置青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆还田-西兰花、青刀豆套作糯玉米且糯玉米秸秆不还田-西兰花、青刀豆-西兰花,共3个处理,分别测定土壤有机质含量、铵态氮含量、硝态氮含量、脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性以及收获期各类作物产量。【结果】2010年、2011年的秋季西兰花产量表现为套作还田处理＞套作不还田处理＞连作处理。套作处理及玉米秸秆还田处理通过合理协调利用养分,提高了土壤有机质含量;玉米蔬菜套作种植降低了土壤无机氮浓度,提高了无机氮利用效率;套作处理和套作还田处理改善了土壤环境,提高了土壤脲酶活性;蔬菜连作种植由于根系分泌物的刺激使土壤多酚氧化酶升高,同时土壤自毒物质的积累导致过氧化氢酶活性升高,降低了土壤中的毒性。【结论】套作及秸秆还田能够有效地提高作物产量,在一定程度上改善土壤环境,提高有机质含量及脲酶活性,提高作物对无机氮的吸收利用,使多酚氧化酶及过氧化氢酶活性维持在适宜的水平。     

熏蒸灭菌对连作马铃薯生长发育及土壤微生物的影响

采用土壤熏蒸灭菌的方法,分析了连作土壤灭菌对盆栽马铃薯生长发育及根际土壤微生物功能多样性的影响.结果表明：土壤熏蒸灭菌对马铃薯主要光合特征参数影响规律较复杂,连作时间长短对叶片光合能力有显著影响;连作土壤熏蒸灭菌后,马铃薯具有较低的光合强度、蒸腾速率、气孔导度和较高的胞间CO2浓度.熏蒸土壤马铃薯光合作用的影响是由非气孔限制引起,水分因子可能是影响马铃薯叶片气孔导度下降的主要原因.连作提高了植物超氧化物歧化酶（SOD）活性,降低了马铃薯叶片抗坏血酸过氧化物酶（POD）活性.熏蒸灭菌在一定程度上缓解了不利马铃薯生长的环境因素,但马铃薯连作栽培障碍引起的过氧化反应没有完全消除.连作5年、10年土壤熏蒸灭菌提高了Biolog Eco板平均颜色变化率（AWCD）;与未灭菌相比,培养96h时AWCD分别提高30.9%～41.6%和2.7%～12.8%.连作土壤微生物对单一碳源底物利用能力一直较高,土壤微生物群落利用碳源的功能多样性也较高,但持续连作土壤微生物对碳源利用有趋于微生物功能多样性单一的趋势.