烟草连作障碍因子及其解决途径研究进展

我国烤烟种植中烟草连作障碍是影响烟叶产量与品质的重要因素。综述了烟草连作障碍的主要因素,即烟草化感自毒作用、根系分泌物与土壤微生物相互影响和土壤酶,总结了解决的基本途径,主要是烟草连作不超过3 a、采用不同种植模式促进烟草生长、利用生物多样性有效控制烟田病虫害和合理施肥减轻连作障碍,分析了烟田连作的缓解对于生产的重要性及其今后可发展方向。     

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。     

烟草连作障碍及其防治技术研究进展

烟草连作障碍表现为烟草在重茬种植后会出现生长迟缓、植株矮小、产量品质降低、土传病虫害加重的现象。简述了烟草连作障碍的2 种类型及特点,即通常分为特异性连作障碍和非特异性连作障碍,具有专一性和持久性2 个特点。论述了烟草连作障碍的主要原因为生物因素,即根际微生态环境的失衡而造成：包括长期连作后土壤中有益细菌数量种类下降、有害真菌和线虫等数量增加、同种植物自毒物质累积、单一营养元素大量消耗等。总结了目前常采用的烟草连作障碍连作防治手段,包括土壤消毒、抗性育种和生物防治,其中生物防治具有特异性强、环境友好、持久恢复的特点,现在成为该领域的研究热点。认为加强对烟草连作机理的研究,以减轻和避免连作造成的损失,对当前中国乃至全球烟草业发展有着重要经济和社会意义。全面梳理了国内外相关领域的研究进展及前沿动态,结合发展前景展望了该领域今后的研究重点,以期为烟草连作障碍的综合防治研究提供参考。     

烟草连作障碍产生原因及防治方法综述

烟草生产中的连作种植导致产量和品质的下降已当前烟叶生产中面临的全国性难题。从烟田土壤养分失衡、根系分泌物化感自毒物质积累、根际微生态系统失衡等方面阐述了烟草连作障碍产生的原因，介绍了治理烟草连作障碍的防治方法，并对克服烟草连作障碍问题技术发展方向进行了展望。     

烟草连作效应分析及对策初探

综述了连作对烟草在病害、土壤养分、土壤微生物、生长发育和产质量等造成的不利影响,初步分析并提出了一些有针对性的有效缓解和防治措施,同时对烟草连作障碍研究进行了展望。     

烟草重茬地土壤植烟障碍研究进展

烟草是忌连作的作物,然而由于宜烟土地面积的有限性,全国大部分主产烟区的烟叶生产不可避免地长期存在着烟田连作现象,严重影响了烟草的生产。从土壤养分失衡、土壤微生物区系变化、作物的化感自毒作用3个方面分析了烟草产生连作障碍的原因,并总结了重茬地主要的植烟障碍,提出了土壤改良、生物防治、选育抗性品种等防治方法,以期为烟叶可持续生产提供理论和实践指导。     

烟草种植连作障碍产生的原因及防治对策

烟草种植的连作障碍是烟草生产的难题之一,并严重影响到烤烟产量与质量的进一步提高。烟草作为我国重要的经济作物,因连作障碍造成的损失比重有逐年增加的趋势,解决烟草连作障碍是烟草生产可持续发展的关键所在。本文概述了烟草连作障碍在烟草生产中的表现,分析了连作障碍产生的主要原因,介绍了当前烟草连作障碍治理的技术和方法,并对烟草连作障碍的研究及技术发展提出展望,以期为更好了解和解决烟草连作障碍提供科学的理论和依据。     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料,研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明:不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料, 研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明：不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为：农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为：农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。     

烟田蚯蚓现状及与连作障碍、烟草青枯病间的关系

通过田间调查、取食偏好测试和田间释放试验,研究连作烟田的蚯蚓现状、蚯蚓破除烟草连作障碍的机理,以及蚯蚓与烟草青枯病之间的关系。结果表明,蚯蚓在连作烟田数量不断降低;蚯蚓对土壤中15 mg·kg^-1浓度梯度的肉桂酸含量有明显的取食偏好,这是蚯蚓破除烟田连作障碍的重要证据。蚯蚓数量与烟草青枯菌有一定相关性。     

油料作物连作障碍形成机理与生态修复措施研究进展

连作对油料作物中的花生、大豆、芝麻的生长发育有显著的负面影响,主要表现为植株矮小瘦弱,衰老进程加速,干物质积累量变少,病虫害发生程度加重和产量急速下降。笔者在综述了国内外有关油料作物连作障碍的文献基础上,认为引起油料作物连作障碍的主要因素有土壤和植株营养元素匮乏、土壤微生物区系失衡、土壤某些酶活性降低、自毒物质积累增多等四个方面。总结了目前比较实用的四项连作障碍生态修复技术,分别为耐重茬优良品种的选育与应用、抗重茬专用肥的施用、耕作方式的改进、生物制剂与土壤消毒剂的应用,希望能够为消除油料作物的连作障碍提供理论参考。     

烤烟连作障碍产生机制及其调控研究进展

通过分析连作障碍有关因素(土壤养分、土壤酶活性、土壤根系分泌物、土壤微生物群落多样性)对连作的响应来探讨连作障碍产生机制,并对连作障碍主要调控措施的研究进展进行了综述,以期为连作障碍理论研究提供参考。     

酚酸类物质导致植物连作障碍的研究进展

酚酸类物质是导致植物连作障碍的主要物质。酚酸类物质的自毒作用影响植物的膜系统、光合作用、酶活性、土壤微生物活性、土壤理化性质和内源激素等,对植物生长产生抑制作用。针对酚酸类物质的来源,酚酸类物质对土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物和植物生理生化指标的影响的研究状况,以及如何减轻酚酸类物质连作障碍方法的研究进展进行了综述。     

药用植物连作障碍的形成机理及其防治

针对目前中药材生产中连作障碍现象较为普遍且十分严重的现状,综述了药用植物连作障碍的具体表现;从土壤理化性状改变、土壤生物学环境恶化及植物自毒作用三方面概述了近年来药用植物连作障碍形成机理的研究进展;总结了药用植物连作障碍的主要防治途径,包括合理轮作、土壤灭菌、添加有益微生物或营养元素以及采用综合措施等。并对药用植物连作障碍相关研究中的热点问题进行了探讨,以期为进一步深化研究提供参考。     

花生连作障碍的产生机理及防控措施研究

综述了花生连作障碍的研究现状及进展。从土壤营养失调、病虫害危害严重、化感自毒物质积累、土壤酶活性下降、土壤微生物区系变化等角度阐述了花生连作障碍的产生机理,并介绍了当前治理花生连作障碍的各项防控措施,最后对花生连作障碍的机理研究及防控技术发展方向提出了展望。     

1989—2018年国内作物连作障碍研究现状——基于CNKI的文献计量学分析和科学知识图谱研究

为介绍国内作物连作障碍的研究进展,基于1989—2018年中国知网数据库(CNKI)中连作障碍相关发文情况,通过文献计量学方法分析文献的年代、期刊、机构、基金、作者、研究对象和主题分布等基础信息,并采用CiteSpace V软件对关键词进行科学知识图谱研究。结果表明,连作障碍文献数量总体上与年度变化呈明显正相关关系;受各类资金资助的文献数为2678篇,占总文献量的42.28%,其中受国家自然科学基金资助的文献发表最多;该研究领域文章的刊载主要涉及农业类杂志,研究机构主要涉及农林类高等院校及科研院所;文献作者毛志泉、许艳丽、韩晓增等在该领域研究成果较多;研究对象主要集中在粮食作物、蔬菜作物、水果（树）、经济作物和药用植物5类;该领域研究热点主要围绕土壤微生物、土壤酶、土传病害、化感自毒作用等方面展开,初步形成了以韩丽梅、许艳丽为中心的研究群体。作物连作障碍研究逐渐受到重视,越来越多学者致力于此方向研究,使该领域科研水平和学术影响力得到了较大提升。但作物连作障碍研究中仍有许多领域具有较大空间,基于土壤微生态环境变化视角,探索连作障碍的防治机制,或许将成为未来研究的主要方向。     

连作烤烟根际土壤细菌群落16S rDNA-PCR-DGGE分析

以不同连作年限烤烟根际土壤为材料,应用PCR-DGGE技术对土壤样品进行细菌菌落分析,以期为烟草连作障碍调控提供理论依据。结果表明：烤烟生育中后期土壤细菌群落比较丰富。不同连作年限植烟土壤大田期细菌种群结构有差别,表现为大多数细菌类型是共有的,存在少数特有的细菌类型,轮作土壤的细菌丰度变化较稳定,而连作增加了土壤细菌的丰度,并呈先增加后降低趋势。轮作细菌优势种群在大田期很稳定,而连作土壤的细菌菌群有较大变化,绿弯菌门的暖绳菌科、酸杆菌门和棒状杆菌科的菌群活动对连作土壤的营养代谢有强烈的影响,致病菌增多,不利于烤烟生长发育。不同连作年限对烤烟根际土壤细菌群落有较大影响,烤烟连作后细菌种群结构的变化可能是引发烤烟连作障碍的主要原因之一。     

植物病原性连作障碍研究进展

作物连作障碍日趋成为影响我国农业可持续发展的重要因素。简要介绍病原性连作障碍的概念,概述了连作栽培条件下根际微生物种群结构变化和根分泌物中碳水化合物及其诱导病原菌种群数量增殖的功能,总结了根分泌物中某些化感物质在增强病原物种群数量中的作用和土壤微生物间的化学通讯分子,展望了今后研究的方向与重点。     

连作对大蒜土壤养分、微生物结构和酶活的影响

为探讨引起大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0年(对照)、5年和10年的大蒜土壤理化性质、土壤微生物数量和酶活变化趋势。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜产量降低,与对照相比,连作5年和10年的大蒜产量分别下降了31.1%和40.8%。大蒜连作使土壤p H升高,土壤速效钾、铵态氮,硝态氮及有机质的含量降低;土壤中细菌、放线菌数量降低,而真菌数量升高;土壤中过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著降低,说明长期连作影响土壤中物质和养分的转化。综上所述,长期连作使大蒜产量降低,p H升高,酶活降低,土壤中微生物结构发生改变。建议施用有机肥来改善土壤性质,改良土壤中微生物的酶活性和菌群结构。     

专用微生物肥对不同连作障碍土壤根际微生物区系的影响

为探究专用微生物肥对不同连作障碍程度土壤根际微生物区系的影响,采用不同连作障碍程度的土壤为栽培介质,施用2%的专用微生物肥后进行辣椒土培盆栽试验,取根际土壤进行稀释平板计数和PCR-DGGE分析。结果表明:随着土壤连作障碍程度的增加,根际土壤细菌和放线菌数量减少,真菌数量增加;施用专用微生物肥后,土壤微生物种群密度发生显著性变化,其中土壤连作障碍程度轻、中、重组细菌数目分别增加了78.6%、66.7%、54.5%,真菌数目分别减少了5.0%、12.5%、7.5%,放线菌数目分别增加了18.2%、9.1%、23.5%。通过分析PCR-DGGE指纹图谱发现,随着生理性土壤连作障碍程度的加剧,根际土壤微生物的丰富度和多样性指数降低,施用专用微生物肥后,微生物种群数目和种群结构发生改变,多样性指数升高。说明专用微生物肥对根际土壤微生物种群密度和种群结构有显著性影响,但是由于土壤连作障碍程度的不同产生效果不同。