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烤烟连作障碍调控措施研究进展

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摘要 烤烟连作障碍问题已经引起了多方关注,在众多研究成果的基础上,分析引起烤烟连作障碍的机理,主要在于土壤微生物种群、土壤营养成分、土壤酶活性和自毒作用,从合理的种植模式、科学合理的施肥方式等角度对烤烟连作障碍的作用进行了探讨,旨在为需要烤烟连作的地区提供参考。

关键词 烤烟;连作障碍;种植模式;合理施肥

中图分类号 S156;S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)08-0199-03

Advances in Adjust and Control Measures of Succession Cropping Obstacle of Flue-cured Tobacco

ZHAO Song-hui CAI Kai-xuan LIU Hong-yuan SHI Li-sen CHEN Ji-feng *

(College of Life Science,Zhengzhou University,Zhengzhou Henan 450001)

Abstract Flue-cured tobacco succession cropping problem has been draw great attention of many people,based on many researches,the mechanism of succession cropping obstacle of the flue-cured tobacco was discussed,it mainly included the microbial population in the soil,soil nutrients and soil enzyme activity and the toxic effect,the adjusment measures of succession cropping obstacle were mainly discussed in the reasonable planting patterns and the way of scientific fertilization of flue-cured tobacco,to provide a reference for flue-cured tobacco succession crop area.

Key words flue-cured tobacco;succession cropping obstacle;planting pattern;suitable fertilizing

作物连作是一种非常普遍的农业种植现象,烤烟作为我国重要的经济作物之一,其连作面积已达28%以上[1],而目前,有些地区烤烟连作面积达50%以上。而烤烟又是一种忌连作的作物,烤烟连作会对烟叶生产造成一定的损失。主要表现为产量降低、烟叶品质下降、病虫害加重等[2]。烤烟连作障碍问题已严重威胁到我国烟草农业的可持续发展和烟草工业的发展壮大,因此,解决烤烟连作障碍的问题迫在眉睫,已有不少学者在烤烟连作障碍方面做了大量研究,对有关防治措施概述如下,以为推动我国烤烟生产的可持续发展提供参考。

1 连作障碍产生机理

随着烤烟连作障碍问题越来越严重而倍受人们的关注,对于烤烟连作障碍的研究也日渐深入。越来越多的学者研究认为,烤烟根际微生态失调是引起烤烟连作障碍的主要因素[3],根际微生态即植物―土壤―微生物等不同单元间相互作用、相互依赖的特殊系统[4]。研究表明,连作烤烟根际微生态有明显变化,主要与微生物数量、土壤养分比例、土壤中的酶活性、自毒作用等方面有关[5-7]。

1.1 微生物数量变化

随着烤烟连作年份增加,连作烟田微生物在数量方面发生了变化。对此进行研究,结果表明,随着烤烟连作年份增加,对土壤中微生物的多样性影响较大[8],细菌等有益菌群的数量减少,真菌等有害菌群的数量增加[9-10]。张 翔等[11]的研究也表明,随连作年限的增加,土壤细菌和放线菌数量呈减少趋势,而以腐霉为代表的真菌等有害菌群数量增加。细菌型土壤是土壤质量良好的一个重要指标,真菌型土壤是地力衰竭的标志[7]。随着烟田连作年份的增加,细菌型土壤转变为真菌型土壤,对烤烟生产造成了不利的影响。但是,连作年份对土壤微生物的影响比较复杂,有研究表明连作5年之内的稻田土壤中微生物数量没有明显差异,而10年以上者则明显减少[12]。

1.2 土壤养分比例失衡

对于烟草连作土壤养分的变化趋势,研究结果表明连作会造成土壤中养分比例失衡[6],连作会造成速效氮、速效磷、速效钾在土层中的分布趋于失衡[13]。烤烟连作1~2年的烟田土壤养分与正茬比较变化不大,而连作2年后,土壤中全氮、速效钾含量减少,全磷、碱解氮和速效磷含量增加,有机质含量下降[14]。

1.3 土壤酶活性变化

土壤酶活性是土壤肥力的一个重要指标,土壤酶的活动直接影响土壤有机质的矿化和养分形态的转化,调节土壤养分对植物体的供给状况,进而影响植物的生长情况。对于连作烟田的土壤酶活性变化已有不少研究,在一定程度上揭示了连作烟田土壤酶活性的趋势,研究对象主要是脲酶、中性磷酸酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶[15-18]。张 翼等[17]对连作烟田土壤酶活性的研究结果表明脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶活性随连作年限的增加酶活性降低,过氧化氢酶活性则显著增强。众多研究表明,连作1年的烟田土壤酶活性最高,而后,随着连作年份的增加,土壤酶活性呈现总体下降的趋势,不同的酶其变化趋势有所差异[16,18]。但有研究认为,烟草连作不会对旱地[19]和稻田[8]土壤酶活性产生显著的影响。

连作造成土壤养分失衡、酶活性降低、有益微生物数量减少等是造成烟草连作障碍的首要原因,而且各个因子之间具有复杂的相互作用,从而增加了解决烤烟连作障碍问题的复杂性,所以对于造成烟草连作障碍的各因素及各因素之间的相互作用机理需要进一步深入研究。目前较常用的轮作和间/套作以及合理施肥等措施虽然具有一定的效果,但并不能完全解决烤烟连作障碍问题,并且,土地资源有限,实现轮作有一定的难度。所以探索高效可持续的解决烤烟连作障碍的方法仍是一个艰巨任务。不过利用微生物制剂改良土壤微环境,营造一个健康可持续的土壤微生态环境,从而解决烤烟连作障碍问题是一个重要突破口。而对于微生物的筛选与改良就是当前面临的一个重要任务,并且,在有益微生物的应用方面,以何种形式施入连作烟田及相应的配套技术,也有待研究。

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