间作系统根-土互作与连作障碍缓解机制

现代农业大面积单一作物连作种植和农药化肥的大量施用问题较为严重,造成农田生态系统日趋简单和脆弱,使作物病害发生频繁,病害流行周期越来越短,连作障碍严重发生。间作作为中国传统农业的精髓,具有增产、提高养分资源利用效率的优势。文章旨在明确间作缓解连作障碍的机制,以期为寻求缓解连作障碍的措施奠定基础。从寄主营养及生理变化、诱导寄主抗性、养分高效利用、改善土壤理化性状、抑制病原菌及土壤微生物多样性等方面对间作缓解连作障碍机制的最新进展进行了总结,明确了间作缓解连作障碍的机理,同时展望了间作缓解连作障碍的未来重点研究方向,以期为指导中国农业生产,实现农业的可持续发展提供理论和技术支持。     

连作障碍中化感自毒效应及间作缓解机理

连作障碍是典型的土壤-植物负反馈现象,长期以来困扰农业生产的发展,作物连作障碍形成机理与防治一直是国内外学者的研究热点。自毒作用是连作障碍的发生机制之一,连作下土壤中自毒物质累积通过影响作物的营养吸收、光合作用、酶活性等生理过程而抑制作物生长;同时自毒物质还通过改变微生物区系,降低土壤微生物活性和多样性,促进病原菌增殖,加剧土传病害发生而导致连作障碍危害加重。利用植物化感作用而采用的间作模式,可为克服作物连作自毒物质引发的土传病害发生提供环保、经济、有效的防治途径,符合现代农业可持续发展的思路。笔者从营养和生理角度分析间作提高作物的抗性,从根际微生物-自毒物质-病原菌互作角度阐明间作缓解连作自毒效应的机理,为理解间作系统地下部根际生态过程与连作障碍缓解及制定合理的间作模式提供参考,并有助于揭示地上-地下生物多样性互馈机理。     

河南省设施蔬菜连作障碍现状调查与分析

为进一步了解河南省设施蔬菜连作障碍的发生和防治情况,调查了河南省17个地市93个乡(镇)的96个合作社(园区、村)。结果表明,河南省设施蔬菜茬口安排及蔬菜种类呈现多样化,设施蔬菜连作年限大都在5a以上,最长连作年限达30a。设施蔬菜连作3a以上即开始表现连作障碍现象,而且连作障碍棚室的比例及严重程度随连作年限的延长而增加。设施蔬菜土传病害发生最为严重,其中大棚根结线虫病发病率达84.6%,日光温室达56.9%。除土传病害外,土壤养分失衡和土壤次生盐渍化也普遍发生,土壤自毒作用、板结、酸化等发生相对较轻。总结了河南省各地设施蔬菜连作障碍防治的主要措施,并分析了调查中发现的几个重要问题,提出了河南省设施蔬菜连作障碍防控的几点建议。     

种植模式与土壤管理制度对作物连作障碍的影响

连作障碍已经成为我国现阶段农业可持续发展的一个凾待解决的问题。本文从分析连作障碍产生的原因与造成的危害入手,比较全面系统的阐述了种植模式与土壤管理制度对作物连作障碍影响的特点,探讨了克服连作障碍的可能途径。认为推行多种作物混合种植结构、采用轮作与间作并举的复合种植模式、建立以菌根真菌接种为主导的土壤与种苗管理新制度是当前和今后解决连作障碍的主要方法。     

生防细菌菌剂修复连作障碍的研究进展

连作障碍是现代农业发展过程中遇到的一个突出问题,在缓解连作障碍的方法中,利用生防细菌菌剂进行生物防治来解决这一难题已经逐渐被人们重视。生防细菌极具防病潜力和应用价值,能够起到增加农作物产量,提高植株防病能力的作用。笔者详细介绍了致使连作障碍产生的3个主要因素:土传病害加剧、土壤理化性质的恶化以及作物自毒物质产生的成因。描述了生防细菌对连作障碍土壤修复的现状,从多个角度分析了各种生防菌剂对抑制土传病害、改善土壤理化性质、缓解连作障碍自毒作用的机制,进一步探讨了生防细菌在连作障碍方面的潜力,为人们解决连作障碍问题提供了新的思路,也为生防细菌菌剂的推广提供参考。     

间作栽培对生姜产量及其根际土壤丛枝菌根真菌的影响

为探究间作栽培模式缓解生姜连作障碍的可行性及作用机制,以生姜单作为对照,研究生姜间作玉米栽培模式对连作生姜根际土壤理化性质、AM真菌种群以及生姜产量的影响。结果表明:间作种植模式下生姜根际土壤水解性氮、全氮和有机质含量显著低于生姜单作,土壤p H高于生姜单作;间作栽培模式影响生姜根际土壤AM真菌的种群结构;在间作栽培模式的生姜根际土壤中分离得到12种类型的AM真菌孢子,而对照生姜的根际土壤中只有9种类型的AM真菌孢子。间作模式影响生姜产量,表现在姜块鲜重、株高、单株分枝数都高于单作生姜。因此,间作生姜明显能维持较稳定的产量,是一种有利于改善生姜连作栽培根际微生态环境、缓解连作障碍的栽培模式。     

AM真菌对连作障碍土壤中放线菌菌群多样性的研究进展

本文分别从丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizae,AM)缓解连作导致的作物减产、提高作物抗逆性、改善土壤理化性质以及维持土壤菌群结构稳定等方面进行综述,详细分析了作物的连作障碍和AM真菌缓解连作障碍的机理以及对土壤放线菌菌群多样性的影响。近年来,针对AM真菌对土壤中放线菌多样性的研究相对较少,并且由于AM真菌不能进行纯培养也限制了其在农业生产生活中的应用。     

花生连作障碍与根系分泌物自毒作用的研究进展

中国花生主产区的连作面积较大,连作障碍已成为影响花生产量的重要因素之一。目前,化感作用研究已成为揭示连作障碍机制的热点。本研究系统综述了连作对花生生育、产量、品质、营养吸收、生理特性和病害的影响;介绍了植物化感自毒作用与根系分泌物的概念,以及根系分泌物对花生生育的影响;总结了缓解花生连作障碍的措施包括合理轮作、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。并对花生连作障碍相关研究中的热点问题进行了探讨,以期为指导中国花生生产,实现花生生产的可持续发展提供理论和技术支持。     

土壤微生态与马铃薯连作障碍机制的研究进展

连作导致马铃薯产量和品质下降,连作障碍已成为我国马铃薯产业发展面临的突出问题。本文从连作后土壤养分的丢失、土壤酶活性变化、植物化感自毒作用、微生态失衡等几个方面综述了马铃薯连作障碍的发生机理,认为马铃薯连作障碍发生的主要原因是根系土壤微生态系统功能失调;最后,从多因素相互作用角度出发,提出了缓解或解决铃薯连作障碍的调控措施,并对马铃薯连作障碍进行了研究展望。     

克服蔬菜作物连作障碍问题之研究进展

蔬菜作物连作障碍是蔬菜生产持续发展所面临的一个重要问题,通过查阅有关克服蔬菜连作障碍的研究报告,结合作者从事相关研究的结论和进展,就蔬菜作物连作障碍产生的原因和克服的途径进行综述,以便为相关研究和类似技术的实际应用提供借鉴。大量的研究表明,引起蔬菜作物连作障碍的主要原因有土壤中有害微生物的积累、土壤的次生盐渍化、蔬菜作物的自毒作用等。通过轮作、间作套种、生物防治、选育抗重茬品种、嫁接栽培、增施有机肥等措施可以部分或全部解决蔬菜作物的连作障碍问题。     

马铃薯连作障碍研究进展

马铃薯是世界上四大粮食作物之一。在中国由于马铃薯大面积连年种植,造成连作障碍,导致块茎产量和品质下降等问题。连作障碍是土壤与作物相互作用的结果。本文综述了引起马铃薯连作障碍的主要原因,以及防治马铃薯连作障碍的主要方法。主要从连作马铃薯土壤理化性质劣变、化感自毒作用、土壤微生物群落结构变化等方面介绍了马铃薯连作障碍机制的研究进展;并从合理轮作、间套作,施用生物有机肥等农艺措施,化学熏蒸、物理消毒等土壤消毒措施方面介绍了马铃薯连作障碍防控的研究进展,旨在为研究马铃薯连作障碍机理和建立克服连作障碍的技术奠定基础。     

连作模式下甜菜土壤微生物研究进展

为揭示甜菜连作模式下的土壤微生物响应机制,本研究分析了甜菜连作下土壤微生物群落区系和根际微生态研究进展,初步探讨连作甜菜土壤微生物群落变化的演变规律,着重阐述土壤微生物与根际微生态在连作条件下的作用机制,并对未来的研究方向做出展望.指出连作条件下甜菜与微生物互作是一个复杂的过程,其受多重因素共同作用,与根际微生态环境密...     

AM真菌对连作作物根系代谢产物的影响

摘 要：近年来,连作问题一直危害着作物的产量和品质。大量研究证明,丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌与作物根系形成共生的菌根并通过分泌次级代谢产物抵抗外界环境所带来的侵害。为了探究AM真菌在作物调节次级代谢产物中扮演的角色和作用机理,总结了AM真菌增加次级代谢产物种类及含量、诱导信号物质产生（如JA、SA等）和缓解连作障碍的作用机制,同时也揭示了化感作用与次级代谢之间的关系。并从代谢水平指出了AM真菌对作物分泌次级代谢产物的影响,以及AM真菌在抗连作方面的作用机理,以期为AM真菌在农业生产上的应用提供有价值的信息。     

雷州半岛夏季休闲耕作制度初探

为了探索适合雷州半岛推广的休耕制度,为促进当地耕作制度的改革提供理论参考,本研究分析了雷州半岛的自然环境条件、农业生产现状及其存在的问题：自然灾害严重;连作,病虫害严重;部分农作物产品上市期与其他地方同类农作物产品的上市期重叠,致使农民生产经济效益不高等。由此认为：雷州半岛具有得天独厚的热带气候资源,发展农业很有优势。但是,该地区农业生产也面临着很多限制因素,其耕作制度也存在很多问题。雷州半岛农业应以冬春季为主要生产季节,使其逐渐成为当地的农业主导季节,而在夏季则对其耕地实行休耕与培肥措施相结合,避免恶劣天气对作物生产的危害,也使农田得到休养生息、快速恢复和提升耕地生产力,推行“秋、冬种春收”的生产模式,有利于提高当地农业生产效益。