關(guān)鍵詞:連作障礙;自毒作用;土壤微生物;土壤健康;高原夏菜;甘肅省中圖分類號:F326.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2097-2172(2025)06-0491-08doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2025.06.001
Continuous Cropping Obstacle Formation and Mitigation Strategies forPlateau Summer Vegetablesin Gansu Province
LU Xiaodong', CHEN Wei2, WANG Ting3, KANG Rong4 (1.SchoolofEnvroentalanduniipalEnginering,LnzhouJiaotongUnivesityanzouGsuoo,ina;2.site of AgriculturalEconomicsand Information,GansuAcademyofAgricultural Sciences,Lanzhou Gansu 73Oo70,China; 3.InstituteofSoilFertilizer and Water-saving Agriculture,Gansu Academy ofAgricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070, China; 4.Yuzhong County Agricultural Extension Centre,Lanzhou Gansu 73O1O0, China)
Abstract: Continuous croping obstaclesareoneof the major isues restricting thesustainable developmentof the vegetable industryandhveenwidelyonedbysolarsdomesticallndinteatioallopromotethatioalutilzatioofsoil resourcesandtheprotectionoftheecologicalenvironment,andtosupportthesustainabledevelopmentoftheplateausummer vegetableindustryinGansuProvince,thisaticlesummarestheurentsitation,causes,andpreventionandcontrolstrategisof continuouscroppingobstaclesinghaltitudesummervegetablesinGansuProvince.Itpointsoutthattererestllfourshotoings inthecurrentresearchoncontinuouscroppngobstaclesinigh-altudesummervegetables,includinglackofbasicdatasurvey; lackof mechnismresearchandinsuficitentscientifcaalysis;keytechnologyandproductlagbehid;andthelackofacomprehnsive regionalpreventionandcontrolmodesystem.Futureresearchshouldfocuson:conductingcomprehensivesurveysontheocurrence statusandextentoftheobstacle;strengtheningstudiesontheoccurrenceandformationmechanisms;breaking throughtechnical botlenecksanddevelopingmitigationproducts;andconstructingintegratedpreventionandcontrolmodelsandsystems.Thsfforts aim to provide scientific support for further research and practical application in the field.
KeyWords:Continuous cropping obstacle; Autotoxicity;Soil microrganism; Soil health; Plateau summervegetable; Gansu Porvince
高原夏菜是指利用西北高原地區(qū)夏季涼爽、光照充足、晝夜溫差大等氣候特點(diǎn),在高海拔地區(qū)種植、加工的蔬菜[1]。甘肅省高原夏菜種植始于20世紀(jì)90年代,種植區(qū)域由過去蘭州周邊擴(kuò)展到西至張掖、北至銀川、南至隴南半徑 500km 的區(qū)域,也是我國西菜東調(diào)的主要基地之一[2]。近年來,甘肅省高原夏菜產(chǎn)業(yè)取得了長足的發(fā)展,年播種面積在53.33萬 hm2 以上[3]。目前全省已實(shí)現(xiàn)高原夏菜產(chǎn)業(yè)布局區(qū)域化、生產(chǎn)規(guī)范化、管理集約化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、市場多元化及經(jīng)營產(chǎn)業(yè)化,可有效解決6一9月我國東南沿海地區(qū)的蔬菜供應(yīng)需求問題,同時(shí)也成為出口蔬菜的重點(diǎn)種植區(qū)域[4-5]
連作障礙是指在同一塊土地上連續(xù)種植同一種或同一類作物后,出現(xiàn)土壤環(huán)境惡化、病蟲害加劇、作物生長發(fā)育不良、產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣、商品率降低等現(xiàn)象。在甘肅省,受區(qū)域規(guī)?;N植布局、種植管理習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)利益需求等因素驅(qū)動,高原夏菜連作問題越來越突出,成為制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。從產(chǎn)量方面看,連作導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡,有益微生物數(shù)量減少,有害微生物滋生,從而影響蔬菜生長發(fā)育,導(dǎo)致產(chǎn)量下降;從銷售方面看,連作使蔬菜的品質(zhì)變差,營養(yǎng)成分降低,外觀品質(zhì)下降,從而降低其市場競爭力;病蟲害加劇也是連作障礙帶來的嚴(yán)重問題之一,連作使土壤中病原菌大量繁殖,增加病蟲害的發(fā)生頻率,使用農(nóng)藥防控還可能導(dǎo)致農(nóng)藥殘留超標(biāo),影響食品安全;長期連作使得土壤結(jié)構(gòu)被破壞,土壤肥力降低,保水保肥能力下降,進(jìn)一步加劇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與土地資源之間的矛盾;此外,生產(chǎn)上盲目過量施用化肥和農(nóng)藥,使土壤環(huán)境質(zhì)量下降,連作障礙凸顯,直接影響蔬菜的正常生長發(fā)育。
前人對連作引起的土壤生態(tài)系統(tǒng)退化、作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降、連作障礙形成機(jī)制及其消減技術(shù)進(jìn)行了大量研究[6-7],但大部分研究集中在連作敏感、化感與自毒作用強(qiáng)的作物如瓜果蔬菜、中藥材、煙草等[8-1],對高原夏菜的相關(guān)研究主要集中在種植布局[12-14]、產(chǎn)地環(huán)境[15-16]、新品種引進(jìn)[17-19]、高產(chǎn)高效栽培[20-22]、合理灌水施肥[23-25]、尾菜資源化利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面[3,26-28],有關(guān)高原夏菜連作障礙方面的報(bào)道較少。鑒于此,我們系統(tǒng)總結(jié)和分析甘肅省高原夏菜連作障礙的發(fā)生現(xiàn)狀、機(jī)制、消減關(guān)鍵技術(shù),并結(jié)合目前對高原夏菜連作障礙的研究存在的不足,提出了未來研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)方面,以期為該領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供科學(xué)依據(jù)。
1高原夏菜連作障礙發(fā)生現(xiàn)狀
甘肅省高原夏菜種植區(qū)域主要分布在河西走廊灌區(qū)、沿黃灌區(qū)、涇河流域、渭河流域和“兩江一水”流域[29],大部分地區(qū)海拔 1 500~3 000m ,氣候冷涼干燥,光熱資源充足且晝夜溫差大,病蟲害發(fā)生較少,為高原夏菜生產(chǎn)提供了理想的自然環(huán)境條件。經(jīng)過三十多年發(fā)展,甘肅省蔬菜種植面積不斷擴(kuò)增,在一些主要的高原夏菜產(chǎn)區(qū),部分地塊的連作年限甚至超過了 10a ,連作障礙問題尤為嚴(yán)重。蘭州市榆中縣作為蘭州高原夏菜品牌發(fā)源地和核心產(chǎn)區(qū),蔬菜種植歷史悠久,據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門調(diào)查,在榆中縣部分連作年限較長的區(qū)域,約 70% 蔬菜地存在不同程度連作障礙,其中嚴(yán)重連作障礙的菜地占比達(dá)到 20% 左右。新興的高原夏菜產(chǎn)區(qū)如臨夏州臨夏縣,由于種植年限相對較短,連作障礙的發(fā)生程度相對較輕,但也呈現(xiàn)出逐漸加重的趨勢,目前約 30% 的菜地出現(xiàn)了連作障礙的癥狀,主要表現(xiàn)為蔬菜生長緩慢、產(chǎn)量下降等。
病蟲害加劇是連作障礙帶來的嚴(yán)重后果之一。由于連作導(dǎo)致土壤中病原菌和害蟲大量繁殖,土傳病害如根腐病、枯萎病、青枯病等,以及地下害蟲如螃螬、金針蟲等的發(fā)生瀕率和為害程度明顯增加。在一些蔬菜連作3\~5a地塊,根腐病的發(fā)病率高達(dá) 50% 以上,嚴(yán)重影響了蔬菜的生長和產(chǎn)量。于威等[30]研究認(rèn)為,蘭州市高原夏菜隨種植年限的增加易發(fā)生根腐病、軟腐病、霜霉病、黑腐病等病害,如果防治不及時(shí)可減產(chǎn) 20%~ 30% ,嚴(yán)重時(shí)甚至絕收,同時(shí),高原夏菜品質(zhì)也受到影響,如葉肉纖維化、甜度下降等。病蟲害的加劇還導(dǎo)致農(nóng)藥使用量增加,不僅增加了生產(chǎn)成本,還可能造成農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo),威脅食品安全。
從蔬菜類型來看,甘肅省高原夏菜包括三十多個(gè)種類,不同蔬菜類型對連作障礙的敏感程度也有所不同。大白菜、甘藍(lán)等葉菜類蔬菜,由于其生長周期相對較短,對土壤養(yǎng)分的需求相對較為單一,連作障礙的發(fā)生相對較輕。在榆中縣,連作3\~5a的大白菜地塊,產(chǎn)量下降幅度一般為10%~20% ;定西市芹菜連作重茬一般會減產(chǎn)20% 以上,嚴(yán)重時(shí)會減產(chǎn) 50% 以上[31-32];而西蘭花、茄子等蔬菜品種,對土壤環(huán)境的要求較高,連作障礙較為明顯,在連作3a以上的西蘭花地塊,產(chǎn)量下降幅度可達(dá) 30%~40% ;日光溫室茄子連作使得根際土壤中可培養(yǎng)的細(xì)菌、放線菌的數(shù)量隨年限增加呈遞減趨勢,真菌數(shù)量呈遞增趨勢[33]
2高原夏菜連作障礙發(fā)生機(jī)制
連作障礙的發(fā)生機(jī)制通常被歸納為土壤理化性質(zhì)退化、作物自毒作用和土壤生物學(xué)性質(zhì)退化三大因素[34]。
2.1土壤理化性質(zhì)退化
2.1.1破壞土壤物理性質(zhì)高原夏菜連作對土壤結(jié)構(gòu)、容重、孔隙度、水分人滲等土壤物理性質(zhì)有顯著影響。研究表明,長期種植同一種蔬菜會導(dǎo)致表層土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)被破壞,大團(tuán)聚體減少,小團(tuán)聚體增多[35],使得土壤容重增加,土壤孔隙度降低,土壤持水性能、土壤水分供釋及利用能力下降[36]。
2.1.2王壤鹽漬與酸化長期連作條件下,根系分泌物及殘?bào)w分解產(chǎn)生的有機(jī)酸(如草酸、檸檬酸)積累,導(dǎo)致土壤 pH 下降(酸化),進(jìn)而顯著影響土壤養(yǎng)分含量、 ΔpH 和鹽離子等土壤化學(xué)性質(zhì),降低保水保肥能力。有研究表明,設(shè)施蔬菜長期連作( ?5a 土壤 pH 顯著下降,造成土壤酸化[37],而有機(jī)碳、無機(jī)氮、電導(dǎo)率(EC值)、碳酸氫根中 HCO3- 、硫酸根( SO42- 、氯、鉀、鈉、鎂離子等含量隨種植年限增加而顯著增加,易引起土壤次生鹽漬化[38]。也有相反結(jié)論表明,設(shè)施蔬菜連作0 (?7a 土壤 pH 有所提高[39]。
2.1.3土壤養(yǎng)分失衡蔬菜連作時(shí)對氮、磷、鉀等養(yǎng)分吸收具有明顯的偏好性,這種偏好性使長期連作后土壤中某些養(yǎng)分被過度吸收,而另一些養(yǎng)分則逐漸積累,從而打破土壤養(yǎng)分平衡,影響蔬菜正常生長發(fā)育。如甘藍(lán)、西蘭花等長期連作導(dǎo)致土壤中速效磷、速效鉀等元素過度消耗,而鈣、鎂等元素則可能富集。蔬菜連作后土壤中有機(jī)碳、pH、全氮、全磷、全鉀和速效養(yǎng)分等含量隨種植年限的增加呈拋物線型分布,其達(dá)到最高含量時(shí)的年限多分布在 8~12a[40] ,造成不一致的原因與不同蔬菜產(chǎn)區(qū)或同一產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶水肥管理措施等因素有關(guān)[41]。
2.2作物自毒作用
自毒作用是指某些植物通過地上部淋溶、根系分泌和植株殘茬腐解等途徑釋放一些物質(zhì),這些物質(zhì)對同茬或下茬同種或同科植物生長產(chǎn)生抑制作用的現(xiàn)象[42]。一方面,自毒物質(zhì)可能會影響蔬菜種子的萌發(fā)和幼苗的生長,抑制種子的吸水和呼吸作用,干擾種子內(nèi)部的激素平衡,從而阻礙種子的萌發(fā)和幼苗的正常生長。有研究表明,不同根系分泌物濃度對辣椒種子的萌發(fā)和幼苗生長均有一定的抑制作用,總體上表現(xiàn)出隨著根系分泌物濃度的增加而呈下降的趨勢[43]。另一方面,自毒物質(zhì)會對蔬菜根系的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能造成破壞,導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外滲,影響根系對水分和養(yǎng)分的吸收。例如,番茄連作后在土壤中累積的鄰苯二甲酸、苯甲酸和肉桂酸等自毒物質(zhì)不僅會抑制種子萌發(fā)和植株生長[44],還會導(dǎo)致植株細(xì)胞膜質(zhì)過氧化程度加劇,引起過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性增強(qiáng),丙二醛(MDA)含量升高,使膜的正常結(jié)構(gòu)和功能受到損傷,導(dǎo)致光合細(xì)胞葉綠體基粒片層排列出現(xiàn)紊亂,葉綠素相對含量、凈光合速率顯著下降等后果[45-46],共同造成連作作物光合能力降低,生長受阻。第三,自毒物質(zhì)通過干擾植物激素(如ABA、IAA)信號傳導(dǎo),降低抗氧化酶(SOD、POD)活性,加劇氧化損傷,部分酚酸也可作為病原菌的碳源,形成“化感-病原\"協(xié)同效應(yīng)?;凶远疚镔|(zhì)還可以降低植物激素的生理活性或使其失去活性[47],直接或間接地抑制蛋白質(zhì)合成「48],從而影響植物激素合成代謝和植物細(xì)胞DNA合成等過程[49]。
2.3土壤生物學(xué)性質(zhì)退化
大量研究表明,高原夏菜連作對土壤微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)、土壤微生物食物網(wǎng)、有益與有害微生物比例、微生物活性以及土壤酶活性等生物學(xué)性質(zhì)有顯著影響。一方面,連作土壤中固氮菌、解磷菌、放線菌等有益微生物豐度顯著下降,而病原真菌(如鐮刀菌、絲核菌)和細(xì)菌(如歐文氏菌)比例增加;另一方面,根系分泌物(如酚酸類物質(zhì))積累可改變根際微生物代謝途徑,形成利于病原菌繁殖的微環(huán)境。例如,番茄、黃瓜和芹菜等蔬菜連作可導(dǎo)致土壤可培養(yǎng)細(xì)菌和放線菌多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)等顯著降低,而真菌多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)等顯著增加,微生物群落由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)變[50-51],有益微生物繁殖受到抑制,而有害微生物大量繁殖,導(dǎo)致土壤中有益與有害微生物比例失衡[52]。蔬菜連作也會簡化土壤微生物食物網(wǎng)、降低其穩(wěn)定性「53],減少土壤中線蟲和微生物的多樣性,同時(shí)增加土壤中病原菌和植食性線蟲的數(shù)量[34],導(dǎo)致土壤生物多樣性降低,進(jìn)而減少土壤中細(xì)菌的多樣性,最終影響王壤養(yǎng)分循環(huán),抑制作物生長。
3高原夏菜連作障礙消減關(guān)鍵技術(shù)
3.1水肥管理技術(shù)
通過合理的水肥管理措施,改善高原夏菜地土壤理化環(huán)境,是緩解連作障礙的主要途徑之一。對發(fā)生土壤障害的蔬菜田可進(jìn)行灌水,通過淋溶作用可達(dá)到除鹽和土壤消毒的目的[54],在甘肅一些鹽堿化較為嚴(yán)重的高原夏菜種植區(qū),通過修建完善的灌溉和排水系統(tǒng),定期進(jìn)行灌水洗鹽;在夏季高溫季節(jié),利用充足的水源進(jìn)行大水漫灌,使土壤中的鹽分充分溶解在水中,然后通過排水系統(tǒng)將含鹽的水排出田間。也可通過重施腐熟有機(jī)肥、合理進(jìn)行有機(jī)肥和氮磷鉀化肥配施以及增施微量元素肥提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤酸堿度,增強(qiáng)土壤微生物活動,從而促進(jìn)土壤健康恢復(fù)[55-56]。
3.2農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)
農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)如間套作、輪作、深翻土壤、選用抗病品種、嫁接栽培等是克服高原夏菜連作障礙的重要手段之一。首先,科學(xué)間套作和輪作可以有效降低化感自毒作用,破壞病原菌的生長規(guī)律和環(huán)境,減少土壤中的致病菌,改善土壤結(jié)構(gòu),提升土壤肥力「47,57]。如菌菜輪作根據(jù)食用菌和蔬菜兩大作物生長發(fā)育對環(huán)境條件的不同需求,利用同一個(gè)蔬菜設(shè)施秋冬季種植食用菌,春末食用菌生產(chǎn)結(jié)束后,菌渣就地還田,種植春夏季蔬菜作物。深根系的茄果類蔬菜與淺根系的葉菜類蔬菜間作,能夠充分利用不同土層的養(yǎng)分,避免養(yǎng)分的過度競爭,不同作物的根系分泌物和殘茬腐解物不同,可以改變土壤的微生態(tài)環(huán)境,減少自毒物質(zhì)的積累,還可以增加農(nóng)田的生物多樣性,從而降低害蟲的危害程度。其次,定期深翻作業(yè)可以改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的循環(huán)利用,同時(shí)也有助于消滅部分土傳病害[58-59]。在甘肅高原夏菜種植中,翻耕深度達(dá)30~40cm ,能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤孔隙度,有利于蔬菜根系的生長和延伸,增強(qiáng)根系對水分和養(yǎng)分的吸收能力。此外,選用抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的蔬菜品種進(jìn)行種植,利用抗性強(qiáng)的砧木嫁接易感土傳病害的接穗,可調(diào)控土壤微生物區(qū)系,減輕自毒作用,避免土傳病害對接穗品種的侵染和危害[60-61]
3.3土壤消毒技術(shù)
土壤消毒是一種高效快速殺滅土壤中真菌、細(xì)菌、線蟲、雜草、土傳病毒、地下害蟲、嚙齒動物的技術(shù),包括物理消毒、化學(xué)消毒和生物消毒三大類,常見土壤消毒技術(shù)、應(yīng)用效果及其優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。
3.4生物調(diào)控技術(shù)
通過引入拮抗菌和接種有益微生物等生防菌劑,減少病原菌的生存空間[62],誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防御相關(guān)酶,提高植物自身抗病性[63],從而有效控制土傳病害。芽孢桿菌屬、木霉菌屬、鏈霉菌屬和假單胞菌屬是最常見的生物防控菌劑(表2)。
3.5外源物調(diào)控技術(shù)
施用土壤改良劑或調(diào)理劑等外源物質(zhì),一方面可通過促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成,改善土壤結(jié)構(gòu),保持土壤水分和養(yǎng)分,降低土壤重金屬和抗生素等生物毒性,優(yōu)化土壤理化性狀[64];另一方面聯(lián)合生物菌劑施用有利于增強(qiáng)有益菌數(shù)量,改善土壤微生物類群及其代謝活性,抑制土傳病原菌的繁殖[65]。韓召強(qiáng)等[]研究發(fā)現(xiàn),隨著生物質(zhì)炭施用量的增加,連作設(shè)施黃瓜根區(qū)土壤容重不斷降低,土壤孔隙度、田間持水量、飽和導(dǎo)水率、有效磷及有機(jī)質(zhì)含量不斷升高,土壤酶活性增強(qiáng)。王巖等[6]研究指出,生物質(zhì)炭與叢枝菌根真菌配施條件下,土壤養(yǎng)分和酶活性隨生物質(zhì)炭添加而升高,具有顯著的協(xié)同增效作用;胡云等[68]研究表明,施用生物質(zhì)炭顯著提高了設(shè)施黃瓜連作10a和連作20a土壤中酸桿菌門豐度,連作20a土壤中放線菌門和芽單胞菌門豐度,降低了連作10a和連作20a土壤中綠彎菌門、擬桿菌門豐度。此外,生物炭可通過吸附作用有效降低連作土壤中酚酸濃度,激活抗氧化酶活性,改善連作過程中化感作用產(chǎn)生的負(fù)面影響[9],從而抑制自毒作用。
4不足與展望
4.1 不足
4.1.1缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研目前已有的研究僅針對個(gè)別區(qū)域個(gè)別蔬菜開展了連作障礙調(diào)查分析,優(yōu)勢主產(chǎn)區(qū)主要蔬菜連作后土壤環(huán)境、作物產(chǎn)量和農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)效益等本底數(shù)據(jù)的缺失,無法為精準(zhǔn)制定高原夏菜連作障礙防治策略提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
4.1.2 缺乏機(jī)理研究,科學(xué)解析不足 現(xiàn)有研究多從定性描述的角度指出高原夏菜連作后導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降、土傳病害加劇,以及農(nóng)藥使用量和人工成本增加等問題出現(xiàn)。然而,有關(guān)連作障礙形成的時(shí)間、主要障礙類型及其主導(dǎo)因素、連作障礙的形成過程和機(jī)理等關(guān)鍵科學(xué)問題研究涉及較少,無法為破解高原夏菜連作障礙難題提供科學(xué)見解。
4.1.3關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)滯后盡管已有許多研究報(bào)道了水肥管理、農(nóng)藝調(diào)控、土壤消毒、生物調(diào)控和外源物調(diào)控等技術(shù)在蔬菜連作障礙防控上的成功應(yīng)用。然而,各種技術(shù)的防控效果“因地、因時(shí)、因物、因人\"而異。例如,不同區(qū)域不同種類蔬菜灌水施肥制度,間/套作、輪作倒茬及耕作制度,土壤消毒菌劑復(fù)配和施用以及生物炭種類、施用量和配施物質(zhì)等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)均會影響技術(shù)防控效果。此外,自前市場商業(yè)化的王壤化學(xué)消毒熏蒸劑種類少,較為單一,且用量大、毒性強(qiáng)、施藥的專業(yè)器械相對落后。盡管生物消毒技術(shù)優(yōu)勢明顯,但缺乏相應(yīng)成熟的產(chǎn)品而難以普及。
4.1.4區(qū)域化綜合防控模式體系空白目前,已有研究將抗病品種(系)、種子處理、土壤處理、生物菌劑、組合藥劑灌根和輪作倒茬等技術(shù)集成進(jìn)行高原夏菜芹菜栽培連作障礙綜合防控「29],但甘肅省高原夏菜連作障礙的綜合防控模式體系仍在逐步探索和建立中,尤其缺乏區(qū)域性的“可落地、可復(fù)制、可推廣\"的主要高原夏菜連作障礙綜合防控模式體系。
4.2展望
4.2.1全面調(diào)查高原夏菜連作障礙發(fā)生現(xiàn)狀和程度針對高原夏菜優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)主要蔬菜類型,調(diào)查不同連作年限露地和設(shè)施蔬菜地種植品種、栽培與耕作技術(shù)、灌水施肥、農(nóng)藥施用、病蟲害類型、產(chǎn)量與品質(zhì)、種植效益等基本信息,構(gòu)建土壤健康指標(biāo)評價(jià)體系,科學(xué)評估高原夏菜連作障礙的發(fā)生時(shí)間、發(fā)生程度,明確演變規(guī)律。
4.2.2強(qiáng)化高原夏菜連作障礙發(fā)生和形成機(jī)理研究以根系分泌物介導(dǎo)的土壤-作物-微生物系統(tǒng)為研究主線,運(yùn)用宏基因組學(xué)、宏蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等技術(shù),從分子水平上分析蔬菜根際微生物群落結(jié)構(gòu)與功能多樣性變化,探索土壤有益微生物類群與病原微生物的拮抗/協(xié)同關(guān)系,建立關(guān)鍵微生物類群-差異代謝物-差異蛋白質(zhì)-表型之間的邏輯關(guān)系,解析蔬菜連作障礙地根際微生態(tài)過程及其分子生物學(xué)過程。
4.2.3突破高原夏菜連作障礙消減關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)以水肥管理、農(nóng)藝調(diào)控、土壤消毒、生物防控和外源物調(diào)控單項(xiàng)技術(shù)為主,重點(diǎn)開展完善與現(xiàn)有高原夏菜生產(chǎn)方式相匹配的技術(shù)體系及其關(guān)鍵參數(shù);強(qiáng)化單項(xiàng)技術(shù)聯(lián)用協(xié)同效果及其潛在防控機(jī)制研究;研發(fā)高效、低成本、環(huán)境友好、作用廣譜的新型化學(xué)和生物防治藥劑。
4.2.4構(gòu)建高原夏菜連作障礙綜合防控模式與體系結(jié)合高原夏菜產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、政府政策制度、龍頭經(jīng)營企業(yè)和農(nóng)戶意愿,優(yōu)化組裝和構(gòu)建以“水肥管理、農(nóng)藝調(diào)控、土壤消毒、生物防控、外源物調(diào)控”為技術(shù)核心的多方位、多方案、全過程的綠色消減模式。同時(shí),形成高校、科研院所、藥肥生產(chǎn)企業(yè)、基層農(nóng)技等部門“產(chǎn)-學(xué)-研-推\"相結(jié)合的研發(fā)和推廣模式,助力高原夏菜連作障礙地綠色消減模式集成與示范推廣。
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