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第一個(gè)問題，什么是連作障礙？搞清楚這個(gè)之前，我們先來重新認(rèn)識(shí)一下什么是連作。 根據(jù)度娘的解釋，連作可以分為狹義和廣義兩種解釋，分別為： 狹義的連作是指在同一塊地里連續(xù)種植同一種作物（或同一科作物）； 廣義的連作是指同一種作物或感染同一種病原菌或線蟲的作物連續(xù)種植。 顧名思義，同一作物或近緣作物連作以后，即使在正常管理的情況下，也會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣、生育狀況變差的現(xiàn)象，這就是連作障礙，更直觀的體現(xiàn)就是死棵爛苗。 今天我要給大家介紹的就是連作障礙的成因及其危害。 首先，我們先看一副圖 圖1 我國(guó)蔬菜作物種植面積快速增長(zhǎng)  通過這個(gè)圖標(biāo)我們分析得出目前我國(guó)蔬菜作物種植面積正在逐年增長(zhǎng)，并且，從2000年開始，呈現(xiàn)一個(gè)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。 那么除此之外，我們也發(fā)現(xiàn)我國(guó)的蔬菜復(fù)種指數(shù)具全球最高，平均一年種植2-4季的作物，有的甚至一年到頭都是種植同一種作物，比如小青菜、番茄、黃瓜、草莓、芹菜等。相對(duì)應(yīng)的，問題也就漸漸顯現(xiàn)出來：  圖2、連作障礙發(fā)生的普遍性 可發(fā)生連作障礙的作物種類較多，玉米、小麥、大豆、棉花、甘蔗、煙草、中藥材、蔬菜、瓜果、花卉等均會(huì)發(fā)生連作障礙。目前，中國(guó)危害程度高的連作地塊面積大于10%，其中規(guī)?；N植區(qū)發(fā)生面積一般超過20%；連作障礙導(dǎo)致當(dāng)季作物損失巨大，占20-80%，嚴(yán)重的幾乎絕產(chǎn)，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)百億元；同時(shí)還降低了農(nóng)產(chǎn)品的安全性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，克服作物連作障礙是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。  圖3、連作障礙四大特征體現(xiàn) 以下是對(duì)圖3的具體闡述： 1、病蟲危害加重 病蟲害在連作障礙的發(fā)生原因中約占85%左右，盡管在不同的地區(qū)，不同的溫室條件下這個(gè)比例還存在著差異，但是把它作為首要的影響因素很肯定的。這是因?yàn)槟撤N病蟲害只寄生在一種或幾種作物上，對(duì)它們產(chǎn)生危害，而對(duì)其他作物沒有影響。大棚作物的連作給這些病蟲害提供了耐以生存和繁殖的場(chǎng)所，溫室大棚的土傳病蟲害就是很好的例子。常見的瓜類枯萎病、番茄青枯病、根結(jié)線蟲病等病害都是主要通過侵染蔬菜的根系，受害后，作物測(cè)根膨大形成根結(jié)，須根增多，破壞了根組織的正常分化和生理活動(dòng)，使水分和養(yǎng)分運(yùn)輸不足，最終導(dǎo)致蔬菜地上部分生長(zhǎng)瘦弱，葉片黃化，開花延遲，結(jié)果減少，在干旱條件下，甚至?xí)杷劳觥?/font> 2、土壤鹽漬化、酸化和板結(jié) 目前，大棚土壤鹽分含量一般是陸地土壤含量2-13倍，并有隨著棚領(lǐng)的增加而增加的趨勢(shì)。為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？我們都知道土壤得不到雨水的淋洗，再加上棚內(nèi)溫度較高，土壤水分蒸發(fā)量大，下層土壤中的肥料和其他養(yǎng)分隨著深層土壤水分蒸發(fā)向土壤表面遷移，從而在土表產(chǎn)生鹽分的大量積累，在土壤表面形成這樣一層薄薄的白色鹽漬。另外，在大棚中，一般耕層都比較淺，化肥常施用于土壤表層，這也加重了土壤的鹽漬化程度。土壤中鹽分的積累造成了土壤表層溶液濃度增加，土壤的滲透勢(shì)加大使得植物根系吸水吸肥能力減弱，從而導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育不良。再有就是長(zhǎng)期施用化學(xué)肥料和有機(jī)肥，尤其是酸性肥料和沒有完全腐熟的有機(jī)肥料會(huì)導(dǎo)致大棚蔬菜地土壤的酸化和板結(jié)，也不利于大棚蔬菜的生長(zhǎng)。  3、土壤養(yǎng)分分布不均 另外，連作還會(huì)引起土壤養(yǎng)分分布不均，因?yàn)橐环N作物總是對(duì)某種營(yíng)養(yǎng)元素需求較多，連作多年后就會(huì)使土壤中某些元素缺乏，而某些營(yíng)養(yǎng)元素又過剩，導(dǎo)致土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的不均衡。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？我們來對(duì)作物的根系做一下分析就清楚了。作物的根系分為四個(gè)區(qū)域，自根尖開始向上依次是根冠、分生區(qū)、延長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)，其中成熟區(qū)是吸收養(yǎng)分、水分最活躍的區(qū)域。一般情況下同一種蔬菜的根系分布范圍及深淺一致，因此多年的連作又會(huì)使土壤固定區(qū)域內(nèi)某種營(yíng)養(yǎng)成分嚴(yán)重匱乏，從而導(dǎo)致了連作障礙。 4、化感作用 植物化感作用是指植物(含微生物)通過釋放化學(xué)物質(zhì)到環(huán)境中而產(chǎn)生的對(duì)其他植物(含微生物)直接或間接的作用?，F(xiàn)在的研究表明，化感物質(zhì)作用的對(duì)象不僅僅是其他植物，有時(shí)甚至是同種植物。而化感作用的結(jié)果不僅包括有害的，也包括一些相互促進(jìn)的效果。而在這里我們特指一些作物或與其相關(guān)的微生物釋放出來的一類有害物質(zhì)，這類物質(zhì)中某些會(huì)對(duì)同茬或下茬，同種或同科植物生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，我們稱為自毒物質(zhì)；某些又能夠吸引特定的病原微生物的遷移，我們把它稱為特異性誘導(dǎo)物質(zhì)。這些有害物質(zhì)大部分通過根系或微生物排到土壤中，而且非常不容易分解。隨著連作次數(shù)的增加，這些有害物質(zhì)在土壤中的積累也越來越多，最后就會(huì)嚴(yán)重影響作物自身的生長(zhǎng)。 可能還是比較抽象，那么我們用一幅圖來具體描述下，以土傳病原菌為例： 圖4 種植強(qiáng)度和種植方式與病原菌生長(zhǎng)的關(guān)系  我們知道實(shí)驗(yàn)室要培育菌種，需要添加培養(yǎng)基作為各種微生物的養(yǎng)分來源，其實(shí)土壤就是最大的培養(yǎng)基，正是靠著土壤里面源源不斷的養(yǎng)分供給，土壤里面的微生物才能不斷的生長(zhǎng)繁殖，理想化的土壤條件中有益及有害的微生物是各占優(yōu)勢(shì)，相互之前形成一種良性的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的，但假如在一塊土壤連續(xù)多年種植同種作物的時(shí)候，土壤里面與之對(duì)應(yīng)的有害病原菌就會(huì)逐年增加。 以圖4為例，傳統(tǒng)種植（輪作）條件下，對(duì)作物有害的土傳病原菌在種植作物的開始至結(jié)束，土傳病原菌逐漸上升，作物采收后種植其他作物，與之對(duì)應(yīng)的有害土傳病原菌又會(huì)下降，這樣就使得有害病原菌在土壤里面無法無限制的增長(zhǎng)，始終保持在良性的基礎(chǔ)上； 如果集約化種植，那么土傳病原菌會(huì)在上一年的基礎(chǔ)上再次增長(zhǎng)，那么就會(huì)存在超過臨界值的情況（我們要知道病原菌在土壤里面會(huì)存活至少3年以上，有的甚至長(zhǎng)達(dá)15年之久），那么直觀的表現(xiàn)就是當(dāng)季的病害加重，已經(jīng)影響了產(chǎn)量； 又如果中間沒有間隔，接著種植同一種作物，那么情況還會(huì)更嚴(yán)重，就像綠色線標(biāo)注的變化規(guī)律一樣，土壤病原菌就會(huì)在原來峰值的基礎(chǔ)上快速增長(zhǎng)，長(zhǎng)則3-5年，短則1-2年，棚里就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的減產(chǎn)現(xiàn)象，以西瓜及熱帶水果最甚。 其他危害如線蟲、自毒物質(zhì)和土壤酸化、板結(jié)的變化規(guī)律和土傳病原菌的變化情況類似，不同之處在于線蟲對(duì)各種作物都有危害，且 很難殺滅；自毒物質(zhì)看不見摸不著，一籌莫展；土壤酸化、板結(jié)很難治理，總之一句話，土壤里的連作障礙一旦發(fā)生嚴(yán)重，除非換地，其實(shí)很難找到有效的辦法去進(jìn)行防治與處理。 以上就是連作障礙的淺析及具體危害，其中自毒物質(zhì)如三七皂苷沒有具體闡述，因?yàn)槟壳皩?duì)這塊全球都沒有過多的深入研究，線蟲、土壤酸化、板結(jié)等大家都很熟悉，也不過多介紹，如果大家感興趣我也會(huì)在接下來的帖子中另行介紹。 本文由作者原創(chuàng)，觀點(diǎn)僅代表作者本人，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，謝謝合作。 |
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