黔东南太子参连作障碍原因及防治途径探析

2013-01-22 18:40陈菊
中国现代中药 2013年7期
关键词:太子参黔东南作物

陈菊

(黔东南民族职业技术学院,贵州 凯里 556000)

黔东南太子参连作障碍原因及防治途径探析

陈菊*

(黔东南民族职业技术学院,贵州 凯里 556000)

太子参生产上存在着较严重的连作障碍问题,制约了黔东南相关产业的发展。文章通过分析太子参连作障碍产生的原因,阐述太子参连作障碍的危害,并提出防治措施,旨为太子参种植生产提供指导

太子参;连作障碍;防治措施

太子参Pseudostellariaheterophylla又名孩儿参,童子参,四叶菜,为石竹科多年生草本。以地下块根入药,具有益气、健脾、生津的功效,主要用于脾虚体倦、心悸口干、食欲不振、自汗等症。随着人民生活水平的提高,野生太子参资源已无法满足人们的需求,全国开始进行了大规模的人工栽培。太子参在贵州产区的栽培主要是黔东南施秉县及其相邻的县乡,近年来,人们发现在太子参人工种植中出现了严重的连作障碍现象,给当地药农带来了很大的经济损失,成为制约太子参产业发展的重大问题。本文结合黔东南太子参种植情况,对太子参连作障碍原因进行分析,提出防治措施,旨为太子参大田生产提供理论指导。

1 连作障碍的涵义

连作就是指在同一块田地里连续多年种植同一种作物(或同一科作物);也指同种作物或感染同种病原菌或线虫的作物连续种植。同一作物或近缘作物多年连作后,即使正常管理,也会导致产量降低,品质变劣,生物学特征变差的现象,这就是生产上常说的连作障碍。目前由于化肥农药的大量使用加上土壤有机质越来越贫瘠,使连作障碍表现得愈加明显。

2 太子参连作障碍发生的原因

太子参连作障碍发生的原因是太子参和土壤两个系统内部诸多因素综合作用的结果。作物连作障碍的原因因种类和栽培条件不同而不同,日本的泷岛[1]将作物产生连作障碍的原因归纳为5大因子:①土壤养分亏缺;②土壤反应异常;③土壤理化性状恶化;④植物的有害物质;⑤土壤微生物的变化。现就近年来太子参连作障碍原因及其防治途径加以探讨分析。

2.1 太子参连作使土壤养分缺乏,比例失调

研究表明,不同作物对矿质营养元素的需求是有特定规律的,对某种微量元素也有特殊的需求。长期种植同一种作物,会使土壤中的中某一种或几种营养元素的亏缺,进而引发缺素症,影响作物正常生长。夏品华,刘燕[2]研究发现太子参连作使得土壤中总磷、总氮含量增加,速效钾、速效氮含量下降,随着连作年限延长,速效钾含量减少幅度更大,导致太子参连作所需有效养分缺乏;此外,太子参连作使土壤中Cu、Zn、B、Mn、Fe等微量元素出现不同程度积累,而钼(Mo)在连作5 年后甚至出现缺失现象。研究还发现,连作造成土壤养分非均衡的变化,直接影响着下一茬植株的正常生长发育[3]。

2.2 太子参连作使土壤病虫害增加

一般以地下部分(如根、根茎和鳞茎等)入药的中药材极易遭受病原菌和病虫的危害,导致药材药用价值的下降[4]。太子参喜温和湿润的环境生长,长期连作使土壤中的病原菌数量增加,导致病虫害发生的几率上升。根腐病是太子参的土传病害,就是由镰刀菌引起的,也与地下害虫、线虫有关[5]。另据发现[6],三七连作后,根腐病的危害可使其减产10~20%,严重者达70%以上,甚至绝收。

2.3 植物自毒作用

某些药用植物通过雨水淋溶、根部分泌和和植物残体腐解物等不同途径释放一些物质,对同茬或下茬同种(或同科)作物的生长产生抑制作用的现象称为自毒作用(Autotoxicity)[7]。太子参在连作条件下,增加了自毒物质在根际土壤的累积,使土壤微环境遭受改变,在植株残体腐解物、病原微生物代谢物与根系分泌物中自毒物质的共同影响下,导致植株化感自毒作用,引起太子参的连作障碍。

3 连作障碍对太子参的危害

3.1 严重阻碍太子参生长发育

研究证明[8、9],药用植物连作会使植株细胞的正常结构和功能受到损害,叶绿素的含量下降,重茬植株的光合速率、气孔导度和细胞间的二氧化碳浓度低于正茬植株。

叶片生理结构的变化直接造成了植株光合能力的降低,导致生长发育受阻,直接影响产量。冯业强等[10]研究发现,太子参连作后植株生长发育不良,相对于生地太子参地上部生物量的4.1 g·株-1,连作5年后太子参地上部的生物量降为1.11 g·株-1,随着连作年限的增大生物量逐渐减少,连作12的仅为0.93 g·株-1。连作3年的比生地种植减产40%左右。

3.2 植株病害频发

连作导致太子参的抗逆能力下降,病害加重,尤其是根部的病害。随着太子参连作年限的增加,土壤中的微生物发生了显著变化,如有报道2]太子参连作1年,土壤中的细菌、真菌和放线菌含量是61.4%、28.0%和11.6%,连作12年后,则分别变为31.2%、65.5%和2.9%。与地上部病虫害不同,太子参根系病虫害一旦发生,一般很难以控制。所以要减少栽培时的病原菌数量,提高植株的抗病性。

3.3 太子参品质下降

曾令杰[11]探讨了连作对太子参药用品质的影响,结果表明,连作太子参导致品质指标下降呈极显著,多糖含量为轮作的88.08%,人参皂苷Rb1为轮作的44.33%。

4 防治太子参连作障碍的措施

4.1 选育高抗品种

不同品种生物学特性不同,选择高抗逆性的品种是克服连作障碍的重要措施。宋吉青,王继振等[12]用野生太子参为父本,用栽培种为母本,进行有性杂交,育成了抗毒一号太子参新品种。

4.2 采用轮作,减少病原菌发生

防治连作障碍最好的措施就是采用不同作物间轮作方式。合理的轮作降低了病原菌的繁殖,减轻了病害的发生。例如采用农作物与绞股蓝、半夏间作不但能吸收土壤中的不同养分,还能通过换茬减轻土传病的发生,既增加作物产量,也改善了作物品质。

4.3 合理施肥,平衡施肥

化肥施用过多导致土壤酸化与盐化,因此要控制化肥施用量。有机肥中含有丰富的养分和生理活性物质,施用后土壤的理化性状得以改善,使保肥、保水、透气等功能增强。采用有机肥与化学肥相结合,氮、磷、钾肥合理配施,可以增强土壤肥力。而在积盐严重的地方,可利用秸秆还田的方式。对土壤进行消毒和灭菌还可消除或减轻连作障碍,如对西洋参基质进行消毒后,显著提高了存苗率,减少了根病的发生[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质在根际的积累。土壤中存在的某些微生物对自毒物质有分解的作用。在生产上人们通过接种有益微生物来分解土壤中存在的有害物质。如从草莓地中筛选出对羟基苯甲酸的降解菌B3512能降解草莓自毒物质[14]。

5 结语

随着太子参需求的不断增加,种植面积越来越大,栽培地的连作使太子参植株生育不良,产量下降,品质变差,连作障碍已成为制约太子参产业发展的重大问题。虽然目前已有了不少的研究成果,但由于太子参连作障碍是诸多因素相互综合作用的结果,对其最主要的影响因素还需进一步研究。随着科学技术的不断进步和栽培管理体系的逐渐完善,太子参连作障碍问题将最终得以解决,从而扩大太子参的种植规模,推动太子参产业发展。

[1] 泷岛.防治连作障碍的措施. 日本土壤肥料学杂志,1983(2):170-178.

[2] 夏品华,刘燕.太子参连作障碍效应研究[J].西北植物学报,2010,30(11):2240-2246.

[3] 郭兰萍,黄璐琦,蒋有绪,等.药用植物栽培种植中的土壤环境恶化及防治策略[J].中国中药杂志,2006,31 (9):714.

[4] 姜竹,李晶.中药材土传病害生物防治研究进展[J].现代农业科技,2009,(24):152-153,156.

[5] 桑维钧,熊继文,宋宝安,等.贵州太子参主要真菌病害的调查与防治[J].安徽农业科学,2006,34(14):3314-3318.

[6] 刘莉,刘大会,金航,等.三七连作障碍的研究进展[J].山地农业生物学报,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] 张重义,尹文佳,李娟,等.地黄连作的生理生态特性[J].植物生态学报,2010,34(5):547-554.

[9] 张新慧,张恩和,王惠珍,等.连作对当归生长的障碍效应及机制研究[J].中国中药杂志,2010,35(10):1231-1234.

[10] 冯业强,夏品华,龙建,等.连作年限对太子参产量及品质的影响[J].贵州农业科学,2010,.38(10):61-63.

[11] 曾令杰,林茂兹,李振方,等.连作对太子参光合作用及药用品质的影响[J].作物学报,2012,38(8):1522-1528.

[12] 宋吉青,王继振,王红丹.文登市培育出太子参新品种— 抗毒一号[ J].中国农技推广,2001(6) : 27- 28.

[13] 高微微,陈震,王丽萍,等. 药剂消毒对西洋参根际微生物及根病的作用研究[ J]. 中国中药杂志,2006,31(8):684.

[14] 解灵军,尹宝重,高峰,等. 草莓根系自毒物质降解菌的筛选及降解效果研究[J].河北农业大学学报,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)

*

陈菊,E-mail:chenju2366@163.com

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