黔東南太子參連作障礙原因及防治途徑探析

陳菊

(黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000)

黔東南太子參連作障礙原因及防治途徑探析

陳菊*

(黔東南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000)

太子參生產(chǎn)上存在著較嚴(yán)重的連作障礙問(wèn)題，制約了黔東南相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。文章通過(guò)分析太子參連作障礙產(chǎn)生的原因，闡述太子參連作障礙的危害，并提出防治措施，旨為太子參種植生產(chǎn)提供指導(dǎo)

太子參；連作障礙；防治措施

太子參Pseudostellariaheterophylla又名孩兒參，童子參，四葉菜，為石竹科多年生草本。以地下塊根入藥，具有益氣、健脾、生津的功效，主要用于脾虛體倦、心悸口干、食欲不振、自汗等癥。隨著人民生活水平的提高，野生太子參資源已無(wú)法滿足人們的需求，全國(guó)開(kāi)始進(jìn)行了大規(guī)模的人工栽培。太子參在貴州產(chǎn)區(qū)的栽培主要是黔東南施秉縣及其相鄰的縣鄉(xiāng)，近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)在太子參人工種植中出現(xiàn)了嚴(yán)重的連作障礙現(xiàn)象，給當(dāng)?shù)厮庌r(nóng)帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)損失，成為制約太子參產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大問(wèn)題。本文結(jié)合黔東南太子參種植情況，對(duì)太子參連作障礙原因進(jìn)行分析，提出防治措施，旨為太子參大田生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 連作障礙的涵義

連作就是指在同一塊田地里連續(xù)多年種植同一種作物(或同一科作物)；也指同種作物或感染同種病原菌或線蟲(chóng)的作物連續(xù)種植。同一作物或近緣作物多年連作后，即使正常管理，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變劣，生物學(xué)特征變差的現(xiàn)象，這就是生產(chǎn)上常說(shuō)的連作障礙。目前由于化肥農(nóng)藥的大量使用加上土壤有機(jī)質(zhì)越來(lái)越貧瘠，使連作障礙表現(xiàn)得愈加明顯。

2 太子參連作障礙發(fā)生的原因

太子參連作障礙發(fā)生的原因是太子參和土壤兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部諸多因素綜合作用的結(jié)果。作物連作障礙的原因因種類和栽培條件不同而不同，日本的瀧島[1]將作物產(chǎn)生連作障礙的原因歸納為5大因子：①土壤養(yǎng)分虧缺；②土壤反應(yīng)異常；③土壤理化性狀惡化；④植物的有害物質(zhì)；⑤土壤微生物的變化。現(xiàn)就近年來(lái)太子參連作障礙原因及其防治途徑加以探討分析。

2.1 太子參連作使土壤養(yǎng)分缺乏，比例失調(diào)

研究表明，不同作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求是有特定規(guī)律的，對(duì)某種微量元素也有特殊的需求。長(zhǎng)期種植同一種作物，會(huì)使土壤中的中某一種或幾種營(yíng)養(yǎng)元素的虧缺，進(jìn)而引發(fā)缺素癥，影響作物正常生長(zhǎng)。夏品華，劉燕[2]研究發(fā)現(xiàn)太子參連作使得土壤中總磷、總氮含量增加，速效鉀、速效氮含量下降，隨著連作年限延長(zhǎng)，速效鉀含量減少幅度更大，導(dǎo)致太子參連作所需有效養(yǎng)分缺乏；此外，太子參連作使土壤中Cu、Zn、B、Mn、Fe等微量元素出現(xiàn)不同程度積累，而鉬(Mo)在連作5 年后甚至出現(xiàn)缺失現(xiàn)象。研究還發(fā)現(xiàn)，連作造成土壤養(yǎng)分非均衡的變化，直接影響著下一茬植株的正常生長(zhǎng)發(fā)育[3]。

2.2 太子參連作使土壤病蟲(chóng)害增加

一般以地下部分(如根、根莖和鱗莖等)入藥的中藥材極易遭受病原菌和病蟲(chóng)的危害，導(dǎo)致藥材藥用價(jià)值的下降[4]。太子參喜溫和濕潤(rùn)的環(huán)境生長(zhǎng)，長(zhǎng)期連作使土壤中的病原菌數(shù)量增加，導(dǎo)致病蟲(chóng)害發(fā)生的幾率上升。根腐病是太子參的土傳病害，就是由鐮刀菌引起的，也與地下害蟲(chóng)、線蟲(chóng)有關(guān)[5]。另?yè)?jù)發(fā)現(xiàn)[6]，三七連作后，根腐病的危害可使其減產(chǎn)10～20%，嚴(yán)重者達(dá)70%以上，甚至絕收。

2.3 植物自毒作用

某些藥用植物通過(guò)雨水淋溶、根部分泌和和植物殘?bào)w腐解物等不同途徑釋放一些物質(zhì)，對(duì)同茬或下茬同種(或同科)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用的現(xiàn)象稱為自毒作用(Autotoxicity)[7]。太子參在連作條件下，增加了自毒物質(zhì)在根際土壤的累積，使土壤微環(huán)境遭受改變，在植株殘?bào)w腐解物、病原微生物代謝物與根系分泌物中自毒物質(zhì)的共同影響下，導(dǎo)致植株化感自毒作用，引起太子參的連作障礙。

3 連作障礙對(duì)太子參的危害

3.1 嚴(yán)重阻礙太子參生長(zhǎng)發(fā)育

研究證明[8、9]，藥用植物連作會(huì)使植株細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)和功能受到損害，葉綠素的含量下降，重茬植株的光合速率、氣孔導(dǎo)度和細(xì)胞間的二氧化碳濃度低于正茬植株。

葉片生理結(jié)構(gòu)的變化直接造成了植株光合能力的降低，導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育受阻，直接影響產(chǎn)量。馮業(yè)強(qiáng)等[10]研究發(fā)現(xiàn)，太子參連作后植株生長(zhǎng)發(fā)育不良，相對(duì)于生地太子參地上部生物量的4.1 g·株-1，連作5年后太子參地上部的生物量降為1.11 g·株-1，隨著連作年限的增大生物量逐漸減少，連作12的僅為0.93 g·株-1。連作3年的比生地種植減產(chǎn)40%左右。

3.2 植株病害頻發(fā)

連作導(dǎo)致太子參的抗逆能力下降，病害加重，尤其是根部的病害。隨著太子參連作年限的增加，土壤中的微生物發(fā)生了顯著變化，如有報(bào)道2]太子參連作1年，土壤中的細(xì)菌、真菌和放線菌含量是61.4%、28.0%和11.6%，連作12年后，則分別變?yōu)?1.2%、65.5%和2.9%。與地上部病蟲(chóng)害不同，太子參根系病蟲(chóng)害一旦發(fā)生，一般很難以控制。所以要減少栽培時(shí)的病原菌數(shù)量，提高植株的抗病性。

3.3 太子參品質(zhì)下降

曾令杰[11]探討了連作對(duì)太子參藥用品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，連作太子參導(dǎo)致品質(zhì)指標(biāo)下降呈極顯著，多糖含量為輪作的88.08%，人參皂苷Rb1為輪作的44.33%。

4 防治太子參連作障礙的措施

4.1 選育高抗品種

不同品種生物學(xué)特性不同，選擇高抗逆性的品種是克服連作障礙的重要措施。宋吉青，王繼振等[12]用野生太子參為父本，用栽培種為母本，進(jìn)行有性雜交，育成了抗毒一號(hào)太子參新品種。

4.2 采用輪作，減少病原菌發(fā)生

防治連作障礙最好的措施就是采用不同作物間輪作方式。合理的輪作降低了病原菌的繁殖，減輕了病害的發(fā)生。例如采用農(nóng)作物與絞股藍(lán)、半夏間作不但能吸收土壤中的不同養(yǎng)分，還能通過(guò)換茬減輕土傳病的發(fā)生，既增加作物產(chǎn)量，也改善了作物品質(zhì)。

4.3 合理施肥，平衡施肥

化肥施用過(guò)多導(dǎo)致土壤酸化與鹽化，因此要控制化肥施用量。有機(jī)肥中含有豐富的養(yǎng)分和生理活性物質(zhì)，施用后土壤的理化性狀得以改善，使保肥、保水、透氣等功能增強(qiáng)。采用有機(jī)肥與化學(xué)肥相結(jié)合，氮、磷、鉀肥合理配施，可以增強(qiáng)土壤肥力。而在積鹽嚴(yán)重的地方，可利用秸稈還田的方式。對(duì)土壤進(jìn)行消毒和滅菌還可消除或減輕連作障礙，如對(duì)西洋參基質(zhì)進(jìn)行消毒后，顯著提高了存苗率，減少了根病的發(fā)生[13]。

4.4 消除植物自毒作用

自毒作用的消除主要是要除去自毒物質(zhì)在根際的積累。土壤中存在的某些微生物對(duì)自毒物質(zhì)有分解的作用。在生產(chǎn)上人們通過(guò)接種有益微生物來(lái)分解土壤中存在的有害物質(zhì)。如從草莓地中篩選出對(duì)羥基苯甲酸的降解菌B3512能降解草莓自毒物質(zhì)[14]。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著太子參需求的不斷增加，種植面積越來(lái)越大，栽培地的連作使太子參植株生育不良，產(chǎn)量下降，品質(zhì)變差，連作障礙已成為制約太子參產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大問(wèn)題。雖然目前已有了不少的研究成果，但由于太子參連作障礙是諸多因素相互綜合作用的結(jié)果，對(duì)其最主要的影響因素還需進(jìn)一步研究。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和栽培管理體系的逐漸完善，太子參連作障礙問(wèn)題將最終得以解決，從而擴(kuò)大太子參的種植規(guī)模，推動(dòng)太子參產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

[1] 瀧島.防治連作障礙的措施. 日本土壤肥料學(xué)雜志，1983(2)：170-178.

[2] 夏品華，劉燕.太子參連作障礙效應(yīng)研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2010,30(11)：2240-2246.

[3] 郭蘭萍,黃璐琦,蔣有緒,等.藥用植物栽培種植中的土壤環(huán)境惡化及防治策略[J].中國(guó)中藥雜志,2006,31 (9)：714.

[4] 姜竹,李晶.中藥材土傳病害生物防治研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009,(24)：152-153,156.

[5] 桑維鈞，熊繼文，宋寶安，等.貴州太子參主要真菌病害的調(diào)查與防治[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(14)：3314-3318.

[6] 劉莉,劉大會(huì),金航,等.三七連作障礙的研究進(jìn)展[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2011,30(1)：70-75.

[7] Yu J Q. Autotoxic potential in vegetables crops [J]. In Allelopathy Update-basic and Applied Aspects (Ed .S. S. Narwa1),1999,149-162.

[8] 張重義,尹文佳,李娟,等.地黃連作的生理生態(tài)特性[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2010,34(5)：547-554.

[9] 張新慧，張恩和，王惠珍，等.連作對(duì)當(dāng)歸生長(zhǎng)的障礙效應(yīng)及機(jī)制研究[J].中國(guó)中藥雜志，2010,35(10)：1231-1234.

[10] 馮業(yè)強(qiáng),夏品華,龍建,等.連作年限對(duì)太子參產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010,.38(10)：61-63.

[11] 曾令杰,林茂茲,李振方,等.連作對(duì)太子參光合作用及藥用品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報(bào),2012,38(8)：1522-1528.

[12] 宋吉青,王繼振,王紅丹.文登市培育出太子參新品種— 抗毒一號(hào)[ J].中國(guó)農(nóng)技推廣,2001(6) ： 27- 28.

[13] 高微微,陳震,王麗萍,等. 藥劑消毒對(duì)西洋參根際微生物及根病的作用研究[ J]. 中國(guó)中藥雜志,2006,31(8)：684.

[14] 解靈軍,尹寶重,高峰,等. 草莓根系自毒物質(zhì)降解菌的篩選及降解效果研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,32(4) ：76,87.

TheCausesandControlMethodsofContinuousCroppingObstaclesofPseudostellariaheterophyllainQianDongnan

CHEN Ju

(QianDongnanNationalityProfessionalandTechnicalCollegeofGuizhou556000,China)

Continuous Cropping Obstacles ofPseudostellariaheterophyllais a major bottleneck to restrict the development of related industry in Qian Dongnan.We described the hazard of continuous cropping obstacle ofP.Heterophyllaand analyzed the reasons that produced this phenomenon.We also put forward the method to resolve this problem，thus providing a guidance for plantingP.Heterophylla.

Pseudostellariaheterophylla;Continuous Cropping Obstacles;Control methods

2013-02-28)

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陳菊，E-mail:chenju2366@163.com