花生连作障碍的产生机理及防控措施研究

1、花生连作障碍的产生机理及防控措施研究    摘要：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。 关键词：花生；连作障碍；营养失调；化感物质；土壤微生物区系；防控措施 中图分类号：；文献标识码： 文章编号：0439114（11）101951-03 The Mechanism and Controlling Measures P C C O ，2，

2、 （ ， ，； ， ， ，） ： T were summarized in the sight of ， ， ， ： ； ； ； ； ； 花生（ ）是我国重要的油料作物和经济作物，常年种植面积万，约占油料作物播种总面积的。近年来，伴随农业种植结构的调整，花生种植不断向规模化和集约化发展，主产区的连作面积越来越大，连作障碍已成为花生产量低且不稳定的重要因素之一。 花生连作时植株瘦弱、矮小，生育不良，荚果变小，品质下降、总生物量和荚果产量均显著降低，连作年后减产幅度为。当前，花生连作障碍问题严重威胁我国花生种植及相关产业的可持续发展，已经引起农业部门和学术界的高度重视。 该项研究从土壤营养失调、病

3、虫害危害、化感自毒物质积累、土壤微生物区系变化和连作障碍的调控措施等角度，综述了花生连作障碍方面的最新研究成果，以期为推动我国花生产业的可持续发展提供理论和实践指导。 花生连作障碍的产生机理 连作造成土壤值下降及营养失调 由于作物对土壤养分的选择性吸收规律，特别是对某些中量、微量元素更有特殊需求。花生为豆科作物，可自行固氮，但连作仍会引起土壤营养失调，连作打破了原有的土壤养分平衡，使花生所需的速效养分（磷、钾、铜、锰、锌、硼、铁等）显著降低，难以满足其生长发育所需营养，从而导致根茎发育不良，开花结实数减少，青枯病、叶斑病等发病率增加，造成产量下降5。付慧兰等6报道了连作使土壤值下降的现象。连作

4、引起的土壤值降低能导致土壤中有效养分的比例发生变化，从而引起土壤养分失调。此外，连作造成土壤酸碱度的下降与根系分泌物和根际微生物也有着直接关系，这将影响到土壤有机质的矿化和养分形态的转化过程。 连作造成病虫害危害严重 许多学者均认为土传病虫害是花生连作障碍产生的重要因素。由于连作，使土壤环境更适宜那些以花生为寄主的土传病虫害的存活与繁殖，造成他们在土壤中的积累，特别是一些常见的叶霉病、灰霉病、霜霉病、根腐病、枯萎病和白粉虱、蚜虫、斑潜蝇等基本无越冬现象，而且连作年限越长，土壤中积累的病菌、害虫越多，花生受病虫危害就越重。据刘美昌等7报道，连作年的花生收获时叶部病害的病情指数比轮作增加，连作年的

5、病情指数是轮作处理的倍。为了防止病虫害，生产者只能靠加大药剂用量和频繁用药来控制，这不但增加了病虫害的抗药性，而且容易造成对环境和农产品的严重污染。 连作造成化感自毒物质积累 根系分泌物被认为是最复杂、最重要的植物化感物质。花生连作造成根系分泌物等化感物质积累过多，能引起自身中毒。在根系分泌物及前茬残体腐解物中，一般认为酚酸类物质（如苹果酸、肉桂酸及香草酸等）及其转化产物是连作作物致毒物的主要成分8。其抑制作用表现在：抑制土壤硝化过程，影响氮素形态的转化；抑制作物根系对土壤养分的吸收；抑制过氧化氢酶、过氧化物酶的活性，破坏细胞的完整性；使作物光合产物减少，叶绿素含量降低。花生在生长发育过程中，

6、根系不断分泌酚酸物质等有机酸，连作使有机酸在土壤中积累过多，引起花生有机酸中毒，从而影响根系的生长发育和对养分、水分的吸收，致使植株长势弱，抗逆性差。 连作造成土壤酶活性下降 土壤酶活性下降是连作花生田较突出的障碍因子。花生连作致使土壤中各种水解酶活性降低，影响土壤中各种营养的分解和微生物活动，致使植株营养不足，发育不良。据孙秀山等9报道，随花生连作年限的增加，土壤的碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性均有逐年降低趋势。其中，碱性磷酸酶活性降幅最大，蔗糖酶次之，脲酶亦有所降低，过氧化氢酶活性变化不大。花生连作土壤值的变化也是影响土壤酶活性的主要因素。长期连作，由于施肥或作物吸收的偏爱性，易造成土壤酸化

7、或盐渍化，使值发生变化，这会影响到土壤中各种酶的活性。同时土壤中多糖含量降低，也会影响酶的活性，多糖含量与蔗糖酶活性呈正相关0。 连作造成土壤微生物区系变化 根际土壤微生物多样性降低和有害微生物种群增加被认为是作物连作中的普遍现象1，随着连作年限的增加，土壤及根际的真菌数量大量增加，细菌和放线菌大量减少，土壤从细菌型向真菌型转化，使地力衰竭2。花生长年连作使土壤中一些有益微生物（铵化菌、硝化菌等）的生长受到抑制，而一些有害微生物迅速得到繁殖，土壤微生物的自然平衡遭到破坏，从而致使花生生育不良，造成减产和品质降低。封海胜等的研究表明，土壤中的细菌和放线菌数量对花生产量影响较大，与花生总干物重均呈

8、显著正相关；花针期和结荚期根际的真菌数量对花生产量影响较大，各生育期根际的细菌数量对花生产量均有一定的影响。此外，花生田过量施用化肥导致土壤中病原的拮抗菌减少，更是加重了土传病虫害的发生频率和危害程度。土壤微生物区系变化造成花生连作障碍产生的这一原因也逐渐得到国内外学者的广泛认同。     花生连作障碍的主要防控措施 选育抗性品种 对克服连作障碍而言，选育抗性品种具有重要意义。人们在研究化感作用中发现植物对化感物质的敏感程度在植株间存在差异，如同为葫芦科的西瓜、甜瓜、黄瓜、蛇瓜和西葫芦的自毒作用存在很大差别3。因此提出了通过育种手段来提高植物对化感物质的

9、抗性，并进一步利用化感作用的观点。研究人员已在同属豆科的大豆上做过有益尝试4。因此，充分利用自然中丰富的抗性种质资源，利用分子育种和基因技术培育对化感物质耐受性强及高抗连作障碍的花生品种，这有望成为解决花生连作障碍问题的有效途径。 培肥改良土壤 化肥施用过多是各种土壤发生酸化、盐渍化及各种功能退化的重要原因。合理调控化肥用量，加大有机肥的施用量，这样不仅可以直接提高土壤有效养分含量，还可以通过影响土壤生物活动促进良好土壤结构形成。因此，做到有机肥与无机肥配施，氮、磷、钾及各种中微量元素合理搭配，同时研发适合花生需肥特点的花生专用复合肥及缓控释肥料等，这在花生种植上是培肥改良土壤的重要方式，也是

10、调控连作花生田营养失调的重要途径。 合理轮作和间作、套作 实践证明，轮作换茬是克服花生连作障碍的最经济有效的措施。在南方低丘红壤区有灌水条件的田地实行水旱轮作，对花生增产十分有利5。通过与病原菌非寄主植物轮作，能使土壤中的病原菌数量显著降低。采用小麦、水萝卜与连作花生实行模拟轮作，能促进连作花生的植株生育，可以减轻或解除花生的连作障碍6。此外采用间作、套种的种植模式也是防治连作障碍的有效方式，通过间作及套作可以增加土壤微生物多样性，提高土壤养分有效性17，谢慧等18通过研究发现，花生套种合适的药用植物可以有效缓解花生的连作障碍。 4生物防治措施 生物防治是目前国内外学者研究的热点，并将逐步成为

11、花生病虫害防治的重要手段，封海胜等19的研究结果表明，生物菌剂可以显著促进连作花生的植株生育，使连作花生的主要农艺性状以及产量达到或超过轮作花生的水平。但目前存在的主要问题是，土壤环境中很多因素都限制了添加拮抗菌或降解菌在土壤中的定殖和增殖，使其难以发挥应有效果。因此，进一步筛选微生物拮抗菌剂或化感自毒物质降解菌剂，并进行微生物在土壤中的定向培育与驯化，将有助于强化生物防治的效果。 花生连作障碍的研究发展方向 虽然在花生连作障碍对土壤理化及生物学性状的影响及其土壤质量变化等方面的研究已取得明显进展，但不同治理措施在改善花生根际微环境、减缓土壤连作障碍的贡献及机制等方面的研究还有待进一步加强。下

12、一步将加强不同土壤环境条件下花生连作障碍的产生机理及诸多障碍因子的关联研究，并通过进一步深入研究明确花生连作障碍的产生机理，研发连作障碍的各种农艺、化学、生态和生物等综合调控措施，最终建立起和谐的花生农田生态系统，这是克服花生连作障碍的最终途径。 参考文献： 徐瑞富，王小龙 花生连作田土壤微生物群落动态与土壤养分关系研究 花生学报，（）： 王明珠，陈学南 低丘红壤区花生持续高产的障碍及对策 花生学报，（）：- 封海胜，万书波，左学青，等 花生连作土壤及根际主要微生物类群的变化及与产量的相关 花生科技，（增刊）： 郑亚萍，王才斌，黄顺之，等 花生连作障碍及其缓解措施研究进展 中国油料作物学报，（

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