連作障礙與綜合防治講解學(xué)習(xí)

1、連作障礙與綜合防治1 連作障礙隨著蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，設(shè)施面積不斷擴(kuò)大目前，許多菜農(nóng)為在短期內(nèi)充分發(fā)揮保護(hù)地效能，往往頻繁連作黃瓜、番茄、茄子、椒類等相對(duì)經(jīng)濟(jì)效益較高的蔬菜品種同時(shí)又未按蔬菜需肥規(guī)律科學(xué)施肥，只追求眼前高產(chǎn)利益，超量施用和單一施用化學(xué)肥料，致使出現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)破壞、酸化加重、肥力衰退、病蟲危害加重等連作障礙影響了蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，成為限制設(shè)施蔬菜穩(wěn)產(chǎn)增收與可持續(xù)發(fā)展的重要因素。 連：在同一塊土壤中連續(xù)種植同一種作物、近緣作物 作 : 在正常的栽培管理?xiàng)l件下 障礙：生長(zhǎng)變?nèi)?、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降的現(xiàn)象 1.1 連作障礙的表現(xiàn)1.1.1 蔬菜生長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?，生長(zhǎng)發(fā)育速度延遲，產(chǎn)量和商品性下降

2、黃瓜、番茄、辣椒等作物在3年以上的日光溫室內(nèi)栽培，每年可減產(chǎn)10%20%有些使用5年以后的溫室不得不廢棄改作大田栽培相關(guān)報(bào)道連作3年連作18年露地土連作障礙連作障礙( (consecutive monoculture problem) )玄參玄參地黃地黃三七三七 其他其他人參人參連作障礙連作障礙( (consecutive monoculture problem) )連作障礙連作障礙( (consecutive monoculture problem) )連作障礙連作障礙( (consecutive monoculture cropping problem) )重茬重茬頭茬頭茬地黃塊根1.1.

3、2 土壤傳染性病蟲害的積累 番茄青枯病、早、晚疫病、白絹病、病毒??； 茄子黃萎病、褐紋病、綿疫?。?椒類炭疽病、病毒??； 黃瓜枯萎病； 大白菜軟腐病、根腫病以及土棲害蟲如線蟲、根蛆等。連作栽培條件主要原因棚室內(nèi)長(zhǎng)期適宜的溫濕度環(huán)境同種或同類作物根系分泌物和植株殘茬腐解物積累適宜的環(huán)境、寄主和營(yíng)養(yǎng)某種病原菌或蟲卵數(shù)量異常增加Soil sickness 連作障礙連作障礙soybean continuously mono-cropping大豆連作大豆連作 Crop rotation正常輪作正常輪作Soybean大豆大豆第一年第一年第二年第二年Nematode infection線蟲侵染線蟲侵染番茄番

4、茄tomato1.1.3 多年連作和不合理施肥會(huì)導(dǎo)致棚室土壤理化性狀變劣，養(yǎng)分失衡，產(chǎn)生次生鹽漬化 目前，棚室蔬菜栽培過程中普遍存在有機(jī)肥用量少以及超量和不平衡施用化肥現(xiàn)象，這更加劇了溫室土壤的養(yǎng)分失衡，并帶來土壤酸化、板結(jié)等一系列問題。1.2 蔬菜連作障礙的特點(diǎn)1. 普遍性u(píng)niversality：連作種植必然表現(xiàn)連作障礙，連作種植必然表現(xiàn)連作障礙，所以連作障礙是世界性問題，并在中國(guó)是難題所以連作障礙是世界性問題，并在中國(guó)是難題2. 差異性diversity：不同作物的連作障礙表現(xiàn)程度不不同作物的連作障礙表現(xiàn)程度不同，西瓜、黃瓜、茄子、辣椒等易發(fā)生，禾本科等較耐連同，西瓜、黃瓜、茄子、辣椒等

5、易發(fā)生，禾本科等較耐連作作3. 快發(fā)性happen quickly：一般一般3-53-5年即可明顯表現(xiàn)年即可明顯表現(xiàn)4. 難防性difficult to control：機(jī)制復(fù)雜，防治困難機(jī)制復(fù)雜，防治困難1.3 連作障礙的形成機(jī)理 由于生產(chǎn)利益的驅(qū)動(dòng)，蔬菜栽培種類和品種主要集中于經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較高的作物。連續(xù)單一種植該種類，導(dǎo)致了生物多樣性破壞，作物根際生態(tài)環(huán)境惡化，土傳蔬菜病蟲基數(shù)增加，危害加?。蛔魑锔祷盍ο陆?，生長(zhǎng)發(fā)育不良，產(chǎn)量和品質(zhì)降低；出現(xiàn)連作障礙。 所以，連作障礙的本質(zhì)是生物多樣性破壞。 蔬菜連作障礙的原因蔬菜連作障礙的原因連連 作作 障障 礙礙土壤物理化學(xué)因子土壤物理化學(xué)因子土壤

6、生物學(xué)因子土壤生物學(xué)因子化感作用化感作用土壤酸化土壤酸化土壤次生鹽漬化土壤次生鹽漬化營(yíng)養(yǎng)失調(diào)營(yíng)養(yǎng)失調(diào)根結(jié)線蟲等根結(jié)線蟲等土壤病原微生物土壤病原微生物地上部淋溶物地上部淋溶物根系分泌物（自毒作用）根系分泌物（自毒作用）植株殘?bào)w腐解物植株殘?bào)w腐解物（一）連作破壞了菜田生物多樣性 生物多樣性是生物間相互作用形成的共同生存、協(xié)調(diào)發(fā)生物多樣性是生物間相互作用形成的共同生存、協(xié)調(diào)發(fā)展的生物系統(tǒng)，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)中某個(gè)成員改變后，就會(huì)破展的生物系統(tǒng)，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)中某個(gè)成員改變后，就會(huì)破壞這個(gè)系統(tǒng)的平衡，系統(tǒng)內(nèi)生物間的關(guān)系重新調(diào)整，形壞這個(gè)系統(tǒng)的平衡，系統(tǒng)內(nèi)生物間的關(guān)系重新調(diào)整，形成新的系統(tǒng)。成新的系統(tǒng)。 在菜田生物

7、和生態(tài)系統(tǒng)中，生物多樣性的主體是蔬菜作在菜田生物和生態(tài)系統(tǒng)中，生物多樣性的主體是蔬菜作物的多樣性，連作使蔬菜種類單一化，形成了以連作作物的多樣性，連作使蔬菜種類單一化，形成了以連作作物為主體的生物生態(tài)系統(tǒng)，缺少了其他作物的多樣性調(diào)物為主體的生物生態(tài)系統(tǒng)，缺少了其他作物的多樣性調(diào)節(jié)，就產(chǎn)生了連作障礙。節(jié)，就產(chǎn)生了連作障礙。（二）連作破壞了土壤生態(tài)平衡連作破壞了土壤生態(tài)平衡，主要產(chǎn)生以下土壤障礙： 土壤中作物有害生物積累，土傳病蟲害加重土壤中作物有害生物積累，土傳病蟲害加重 土壤中植物有害物質(zhì)積累，產(chǎn)生自毒土壤中植物有害物質(zhì)積累，產(chǎn)生自毒 土壤微生物總量減少，種類間平衡破壞土壤微生物總量減少，種類

8、間平衡破壞 土壤養(yǎng)分虧缺并且分布不均勻土壤養(yǎng)分虧缺并且分布不均勻 土壤酸化及鹽漬化土壤酸化及鹽漬化 土壤物理性狀惡化（板結(jié)、緊實(shí)等）土壤物理性狀惡化（板結(jié)、緊實(shí)等） 土壤化學(xué)性質(zhì)退化土壤化學(xué)性質(zhì)退化（1 1）土壤有害微生物增加，土傳病蟲害嚴(yán)重）土壤有害微生物增加，土傳病蟲害嚴(yán)重 連作提供了根系病原菌賴以生存的寄主和繁殖場(chǎng)所，遺連作提供了根系病原菌賴以生存的寄主和繁殖場(chǎng)所，遺留在土壤內(nèi)的蔬菜殘?bào)w上病原菌長(zhǎng)期積累，使土傳病害留在土壤內(nèi)的蔬菜殘?bào)w上病原菌長(zhǎng)期積累，使土傳病害嚴(yán)重發(fā)生。嚴(yán)重發(fā)生。 土傳病害是連作造成的最大障礙，特別是近幾年來大量土傳病害是連作造成的最大障礙，特別是近幾年來大量使用土壤殺

9、菌劑，使土壤中病原菌的拮抗菌數(shù)量銳減，使用土壤殺菌劑，使土壤中病原菌的拮抗菌數(shù)量銳減，更加重了土傳病害的發(fā)生。更加重了土傳病害的發(fā)生。（2 2）土壤微生物總量減少，種類間平衡破壞）土壤微生物總量減少，種類間平衡破壞土壤微生物變化的土壤微生物變化的主要趨勢(shì)主要趨勢(shì)是：是： 微生物總量減少，但有害微生物的種類和數(shù)量增加；微生物總量減少，但有害微生物的種類和數(shù)量增加； 由高肥的由高肥的“細(xì)菌型細(xì)菌型”土壤向低肥的土壤向低肥的“真菌型真菌型”土壤轉(zhuǎn)化；土壤轉(zhuǎn)化； 細(xì)菌細(xì)菌/真菌比值的降低可能是大棚設(shè)施土壤土傳病害增加真菌比值的降低可能是大棚設(shè)施土壤土傳病害增加的原因之一；的原因之一； 不同蔬菜連作土壤

10、微生物變化又各有特點(diǎn)。不同蔬菜連作土壤微生物變化又各有特點(diǎn)。（3 3）土壤養(yǎng)分虧缺且分布不均）土壤養(yǎng)分虧缺且分布不均 連作土壤種植蔬菜種類單一蔬菜種類單一，而蔬菜對(duì)養(yǎng)分和肥料的吸收利用具有選擇性選擇性，同時(shí)同種蔬菜根系分布范圍固定根系分布范圍固定，都易導(dǎo)致某種養(yǎng)分某種養(yǎng)分消耗量增加，造成該養(yǎng)分缺乏缺乏。多年連作造成土壤中養(yǎng)分比例失調(diào)養(yǎng)分比例失調(diào)，尤其是微量元素缺乏。（4 4）土壤次生鹽漬化加?。┩寥来紊}漬化加劇設(shè)施栽培土表施肥且施肥量較大，加上常年覆蓋或季節(jié)性覆蓋改變了自然狀態(tài)下的水分平衡，土壤得不到雨水充分淋洗。又因大棚內(nèi)溫度較高，土壤水分蒸發(fā)量大，下層土壤中的肥料和其它鹽分會(huì)隨著深層土壤

11、水分的蒸發(fā)，沿土壤毛細(xì)管上升，最終在土壤表面形成一薄層白色鹽分即土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。土壤次生鹽漬化表現(xiàn)為作物根系的吸水吸肥能力減弱，植株生長(zhǎng)發(fā)育不良。隨著鹽類濃度的升高，土壤微生物活動(dòng)受到抑制。黃瓜鹽害癥狀為側(cè)根少而粗短，根尖鈍，土壤表層根系呈銹紅色。（5 5）土壤酸化）土壤酸化 長(zhǎng)期施用化學(xué)肥料和有機(jī)肥，尤其是生理酸性肥料和沒有腐熟完全的有機(jī)肥料，會(huì)導(dǎo)致蔬菜地土壤的酸化。許多研究表明，蔬菜保護(hù)地土壤pH值隨種植年限的增加呈下降的趨勢(shì)。 土壤pH 值的變化將會(huì)影響到土壤養(yǎng)分的有效性。在石灰性土壤上，pH值的降低能夠活化鐵、錳、銅、鋅等微量元素以及磷的有效性；但是在酸性土壤上，pH 值的降低會(huì)加

12、重H+、鋁、錳的毒害作用，磷、鈣、鎂、鋅、鉬等元素也容易缺乏。（6 6）土壤物理性狀不良）土壤物理性狀不良土壤的孔隙度和結(jié)構(gòu)性，土壤水分和通透性等對(duì)農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收有重要影響。保護(hù)地土壤與露地土壤相比，隨著種植年限增加，土壤結(jié)構(gòu)性得到明顯改善，水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(0.252 mm) 隨著種植年限的增加，土壤毛細(xì)管孔隙發(fā)達(dá)，持水性好，這主要是因?yàn)槎嗄昱嗍┓仕?。但非活性孔隙比例相?duì)上升，土壤通氣透水性差，物理性狀不良。連作引起的鹽類積累會(huì)使土壤板結(jié)，通透性變差，需氧微生物的活性下降，土壤熟化慢；同時(shí)翻耕深度不夠，使土壤耕作層變淺，固定在一定的范圍內(nèi)，影響根系的伸展，造成植株生長(zhǎng)發(fā)生障礙。（

13、三） 植物的自毒作用 自毒作用: 指某些植物釋放出的一些物質(zhì)對(duì)同茬或下茬植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制的現(xiàn)象。 這些物質(zhì)可以通過植株地上部分的淋溶、根系的分泌、植物殘?bào)w在土壤中的分解等途徑釋放出來，它們會(huì)對(duì)植物的代謝活動(dòng)產(chǎn)生重要影響。 自毒作用是化感作用的特殊形式之一(Singh et al., 1999) 化感作用-是指一種作物以自然揮發(fā)，雨霧淋溶，根系分泌和植物分解等方式向環(huán)境中釋放次生代謝物質(zhì)而影響周圍或鄰近的植物，動(dòng)物，微生物的生長(zhǎng)發(fā)育的化學(xué)生態(tài)學(xué)現(xiàn)象。包括有害和有益兩個(gè)方面(Rice, 1984)。豌豆、番茄、黃瓜、西瓜和甜瓜植物根系分泌物和殘茬所引起的自毒作用，并從中分離出一部分自毒物質(zhì)，這些

14、物質(zhì)通過影響細(xì)胞膜透性、酶活性、離子吸收和光合作用等多種途徑影響植物生長(zhǎng)。根系分泌物中一些低分子量的物質(zhì)主要包括有機(jī)酸、酚類物質(zhì)和植物鐵載體，這些物質(zhì)對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分活化、緩解或消除重金屬毒害以及植物間的化感互作均起重要作用。研究甘蔗連作時(shí)發(fā)現(xiàn)，甘蔗生長(zhǎng)時(shí)可釋放5種酚類物質(zhì)，同時(shí)釋放5種脂肪酸。大量試驗(yàn)表明，酚類物質(zhì)和某些脂肪酸對(duì)植物生長(zhǎng)能產(chǎn)生抑制作用，特別是酚類物質(zhì)已成為公認(rèn)的化感物質(zhì)。自毒作用自毒作用 (Autotoxicity)植物根系分泌物植物根系分泌物- -酚酸類等酚酸類等- -抑制（自毒作用抑制（自毒作用) )植物根系分泌物植物根系分泌物- -土壤病原微生物土壤病原微生物- -土傳病害土

15、傳病害 直直接接間間接接自毒物質(zhì)自毒物質(zhì)水分與養(yǎng)分利用水分與養(yǎng)分利用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用活性氧產(chǎn)生活性氧產(chǎn)生細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂基因表達(dá)基因表達(dá)1.4 連作障礙的綜合防治方法1.4.1 種植耐連作的種類和品種，選擇抗病品種 一般來說，茄果類、瓜類（南瓜例外）、豆類等蔬菜最一般來說，茄果類、瓜類（南瓜例外）、豆類等蔬菜最忌連作，不僅同種蔬菜甚至同類蔬菜間也忌連作。黃瓜忌連作，不僅同種蔬菜甚至同類蔬菜間也忌連作。黃瓜病蟲害較多，連作不可超過病蟲害較多，連作不可超過2 23 3年；茄子、西瓜受連作年；茄子、西瓜受連作影響最大，種植一年后，要間隔影響最大，種植一年后，要間隔5 57 7年才可再

16、種。年才可再種。 白菜類、甘藍(lán)類、蘿卜等十字花科，蔥蒜類及芹菜、胡白菜類、甘藍(lán)類、蘿卜等十字花科，蔥蒜類及芹菜、胡蘿卜較耐連作，但連作年限不應(yīng)超過蘿卜較耐連作，但連作年限不應(yīng)超過3 34 4年。年。另外，選育抗病品種和抗自毒品種，如密刺系統(tǒng)黃瓜比較抗枯萎病。1.4.2 應(yīng)用嫁接栽培技術(shù) 在設(shè)施黃瓜、西瓜、茄子等果菜栽培種，通過選擇抗病、在設(shè)施黃瓜、西瓜、茄子等果菜栽培種，通過選擇抗病、耐連作的砧木進(jìn)行嫁接栽培，可以有效控制連作障礙。耐連作的砧木進(jìn)行嫁接栽培，可以有效控制連作障礙。 嫁接可以改善根系吸收特性和內(nèi)源激素含量、促進(jìn)光合能嫁接可以改善根系吸收特性和內(nèi)源激素含量、促進(jìn)光合能力、提高保護(hù)酶

17、活性，使嫁接蔬菜抗病增產(chǎn)。力、提高保護(hù)酶活性，使嫁接蔬菜抗病增產(chǎn)。1.4.3 合理輪作與間作套種輪作：在同一塊田地上，有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物或復(fù)種組合的一種種植方式。參照各種蔬菜的最低輪作年限，合理安排幾種不同品種蔬菜輪作，并盡量考慮蔬菜不同的科屬類型、根系深淺、吸肥特點(diǎn)及分泌物酸堿性。水旱輪作水旱輪作旱地輪作旱地輪作土壤病害、草害酸化、鹽化作物的病蟲危害冬春種蔬菜，夏秋種水稻（大棚茄子一單季雜交稻）相同品種和種類蔬菜忌連作（茄果類、瓜類、豆類、十字花科類、蔥蒜類） 但由于設(shè)施內(nèi)有限的土地面積及農(nóng)民的栽培習(xí)慣，在很多情況下，設(shè)施輪作較難實(shí)施。 另外為了提高經(jīng)濟(jì)利益，又必須進(jìn)行

18、作物連作，間套作的種植方式在克服連作障礙方面是可行的。 目前普遍認(rèn)為輪間套作制度是克服連作障礙的最有效措施之一。 間作：在同一田地上于同一生長(zhǎng)期內(nèi)，分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方式。 套作：在前季作物生長(zhǎng)后期的株、行或畦間播種或栽植后季作物的種植方式。套作的兩種或兩種以上作物的共生期只占生育期的一小部分時(shí)間，是一種解決前后季作物間季節(jié)矛盾的復(fù)種方式 。小麥-玉米玉米-土豆花生-大蔥甜瓜-茄子辣椒辣椒大蒜大蒜茄子茄子大蒜大蒜番茄番茄大蒜大蒜黃瓜黃瓜大蒜大蒜 間套作不僅能夠提高光能和土地利用率，增加生物多樣性，而且套作植物的根系分泌物也是影響后茬作物的主要因子。 利用不同作物間存在的

19、相生相克的化感作用，如：洋蔥與食用甜菜、馬鈴薯與菜豆種在一起，可提高產(chǎn)量；相反番茄與黃瓜、番茄和蕪菁、蔥與菜豆則相克，應(yīng)把它們分植，避免相互抑制。番茄番茄/ /分蘗洋蔥套作分蘗洋蔥套作套作分蘗洋蔥分別提高套作分蘗洋蔥分別提高番茄番茄產(chǎn)量產(chǎn)量19.57%19.57%、11.07%11.07%和和6.94%6.94%。1.4.4 土壤生態(tài)調(diào)控措施（1） 客土、換土 是解決根本問題的方法，但是隨著勞動(dòng)力成本的增加，是解決根本問題的方法，但是隨著勞動(dòng)力成本的增加，也是難以實(shí)施的方法。也是難以實(shí)施的方法。（2）科學(xué)合理施用肥料 適當(dāng)增施經(jīng)充分腐熟發(fā)酵的有機(jī)肥。 堅(jiān)持基肥與追肥相結(jié)合，并在增施有機(jī)肥的基礎(chǔ)

20、上，合理施用氮磷鉀肥料； 提倡測(cè)土配方施肥，根據(jù)各種蔬菜作物需肥規(guī)律及土壤供肥能力，確定肥料種類及數(shù)量，盡量減少土壤障礙。（3） 淹水排鹽改變灌溉方法，棚室內(nèi)灌水不宜小水勤澆，而應(yīng)澆足灌透，將表土積聚的鹽分下淋和降低土壤溶液濃度。采收結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)清潔田園，并在夏、秋多雨季節(jié)利用蔬菜換茬空隙揭膜灌水，使土壤表層鹽分隨水流失或淋溶到土壤深層。同時(shí)要把浮在水面上的枯枝殘葉、落果雜草等撈起集中曬干燒毀，以降低鹽分濃度，減少病蟲殘留。對(duì)棚室內(nèi)鹽分較重的土塊，灌淡水46厘米深，浸泡67天，將水分滲到深層，并及時(shí)排除浸水。曬田后耕翻耙平種植。也可采用深耕的辦法，降低土壤鹽分濃度。一般深翻25厘米左右。將上

21、、下土壤對(duì)換，并結(jié)合灌水洗鹽，效果更佳。（4） 微生物防治和修復(fù)法 根據(jù)連作土壤微生物和有害生物問題，依據(jù)生物拮抗原根據(jù)連作土壤微生物和有害生物問題，依據(jù)生物拮抗原理等，應(yīng)用拮抗菌、微生物制劑（如理等，應(yīng)用拮抗菌、微生物制劑（如AMAM菌）等，平衡土菌）等，平衡土壤微生物環(huán)境，控制土傳病蟲害。壤微生物環(huán)境，控制土傳病蟲害。（5）利用化感原理控制土傳蟲病害和作物根系自毒許多植物的分泌物或腐解物具有化感抑制作用，可有效控許多植物的分泌物或腐解物具有化感抑制作用，可有效控制作物病蟲害制作物病蟲害, ,或修復(fù)連作作物根系分泌的自毒物質(zhì)?；蛐迯?fù)連作作物根系分泌的自毒物質(zhì)。 例如例如, ,一些十字花科作物

22、可分解產(chǎn)生含硫化合物一些十字花科作物可分解產(chǎn)生含硫化合物, , 許多許多蔥蒜類蔬菜的根系分泌物，大蒜根系分泌物或秸稈腐解蔥蒜類蔬菜的根系分泌物，大蒜根系分泌物或秸稈腐解液等具有很強(qiáng)的抑菌活性，向土壤中施入這些作物的秸液等具有很強(qiáng)的抑菌活性，向土壤中施入這些作物的秸稈或根系分泌物，或其化感物質(zhì)，能減輕下茬作物根部稈或根系分泌物，或其化感物質(zhì)，能減輕下茬作物根部病害的發(fā)生。病害的發(fā)生。1.4.5 加強(qiáng)田間管理合理密植，中耕松土，清潔田園，培育壯苗和科學(xué)的防病治蟲技術(shù)；推廣土壤消毒、種子處理和嫁接技術(shù)，減少病害發(fā)生；設(shè)施內(nèi)推廣地膜覆蓋和滴灌、微噴技術(shù)，選擇耐鹽的蔬菜種植等。采收完畢拉秧時(shí)，徹底清潔和

23、清理棚室，燒毀切殘枝、病葉、病果等，減少病蟲害初侵染源；同時(shí)用硫磺加鋸末摻勻后密閉棚室點(diǎn)燃熏2天左右，對(duì)病、蟲、螨均有很好的預(yù)防效果。1.4.6 使用重茬劑 使用重茬劑，可促進(jìn)作物根際有益微生物群落大量繁殖，抑制有害菌生長(zhǎng)，減少病菌積累，調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)失衡，酸堿失調(diào)，提高根系活力，增強(qiáng)抗性。如“連作”劑，每畝用量1.8千克，拌入肥料中，按常規(guī)施肥法作基肥或結(jié)合中耕施于蔬菜作物根莖部并覆土，可使蔬菜長(zhǎng)勢(shì)旺盛，有效減輕重茬病發(fā)生，提高產(chǎn)量。2 間套作原理及應(yīng)用 間套作是指同一田地上，生長(zhǎng)季節(jié)相近或相似兩種或兩種以上的作物按一定比例分行或分帶種植。間作：一茬有兩種或兩種以上生育季節(jié)相近的作物，在同一塊田地

24、上成行或成帶（多行）間隔種植的方式。作物共同生長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)。套作：在前季作物生長(zhǎng)后期的株、行或畦間播種或栽植后季作物的種植方式。套作的兩種或兩種以上作物的共生期只占生育期的一小部分時(shí)間，是一種解決前后季作物間季節(jié)矛盾的復(fù)種方式 。葡萄和西瓜間作青椒和花生間作辣椒和玉米套作花生與大蔥套作2.1 間套作的優(yōu)勢(shì)提高光、溫、水、氣、肥等各項(xiàng)因子的利用效率，比單作得到更多的收獲量；有利于充分利用土地和氣候資源，提高復(fù)種指數(shù)，增加生物總產(chǎn)量，并可爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)，利于蔬菜多品種均衡供應(yīng)；有時(shí)其中一種蔬菜可以為另一種蔬菜創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，抑制雜草滋生和病蟲害的蔓延，減少農(nóng)藥使用，起到生態(tài)防治的作用；在勞動(dòng)密集的地方

25、，還可以提高勞動(dòng)就業(yè)率。2.2 間套作原理間套作可提高土地利用率，由間套作形成的作物復(fù)合群體可增加對(duì)陽光的截取與吸收，減少光能的浪費(fèi)；兩種作物間套作還可產(chǎn)生互補(bǔ)作用，如寬窄行間作或帶狀間作中的高桿作物有一定的邊行優(yōu)勢(shì)、豆科與禾本科間作有利于補(bǔ)充土壤氮元素的消耗等。 間套作時(shí)不同作物之間也常存在著對(duì)陽光、水分、養(yǎng)分等的激烈競(jìng)爭(zhēng)。因此對(duì)株型高矮不一、生育期長(zhǎng)短稍有參差的作物進(jìn)行合理搭配和在田間配置寬窄不等的種植行距，有助于提高間作效果。 2.3 間套作原則1. 充分利用空間，株型要“一高一矮”、“一胖一瘦” 高稈與矮稈作物 株型松散、枝葉繁茂、橫向生長(zhǎng)的作物與株型緊湊、枝葉縱向生長(zhǎng)的作物2. 充分

26、利用光源，喜光與耐蔭作物搭配 緩和作物爭(zhēng)光矛盾，還可以創(chuàng)造更有利作物生長(zhǎng)的環(huán)境 改善通風(fēng)透光條件，提高光能利用率 果類蔬菜要求較強(qiáng)的光照；綠葉蔬菜、蔥蒜類較耐陰；生姜喜陰3. 充分利用土壤地力，深根與淺根作物搭配 使土壤中不同層次的養(yǎng)分和氣體、水分等得到充分利用 深根作物：深根性的根菜類、茄果類、瓜類(除黃瓜外) 淺根作物：葉菜類、蔥蒜類4. 緩和共生期間矛盾，早熟與晚熟作物搭配主作物成熟期應(yīng)晚些，副作物成熟期要早些，以利收獲和主作物后期得到充足光能而獲高產(chǎn)5. 密度要“一大一小”、“一寬一窄”主作物密度要大，種寬行；副作物密度要小、種窄行，以保證作物的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，達(dá)到主、副作物雙豐收6. 利用

27、引發(fā)病蟲害的“病蟲差”一般地說，同科內(nèi)的各種蔬菜常有一些共同性病蟲害。因而在確定間作套種方式時(shí)，為避免某些病害的發(fā)生和蔓延， 不宜將同科的蔬菜搭配在一起或?qū)⒕呦嗤∠x害的作物（如生姜與番茄）進(jìn)行間、套作7. 相搭配的作物要注意作物間的化學(xué)影響 如黃瓜和番茄的分泌物相互排斥，不宜間套作。蔥蒜類分泌的揮發(fā)性硫化物，能抑制多種病害，所以其與其他蔬菜間套作，有一定防病作用。2.4 間套作研究進(jìn)展1. 間套作的生理生態(tài)效益 1.1 間套作對(duì)群體光照和溫濕度、作物葉綠素和光合速率的影響張俊平等以小麥玉米單作為對(duì)照，研究北京地區(qū)小麥/玉米套作模式，結(jié)果表明：復(fù)合群體的透光狀況改善，光截獲量提高；小麥較對(duì)照光

28、合葉片葉綠素含量提高8.88%，光合速率較對(duì)照提高30.29%；玉米較對(duì)照光合葉片葉綠素含量提高4.07%，光合速率較對(duì)照提高14.54%。 1.2 間套作對(duì)土壤溫度、濕度及理化性狀等的影響陳玉香等研究玉米與苜蓿間作的生態(tài)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)玉米與苜蓿間作，對(duì)土壤理化性質(zhì)有明顯改善，表現(xiàn)在土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升，體積質(zhì)量下降。土壤全氮、全磷、全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。宋同清等在亞熱帶丘陵區(qū)1年生幼齡茶園通過連續(xù)4年間作白三葉大田試驗(yàn)，研究其對(duì)茶園土壤環(huán)境及茶葉品質(zhì)、產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，茶園間作白三葉降低了土壤容重，提高了土壤孔隙度、有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮的含量及鉀的活性。 1.3 間套作對(duì)病蟲害及田間雜草的影響

29、葉方等研究紅壤旱地不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)玉米病蟲害的影響，結(jié)果表明，間作、套種可減輕玉米病蟲害。劉麗芳等通過田間試驗(yàn)，研究了烤煙與甘薯套種控制煙草病毒病的控制效果；研究結(jié)果表明：烤煙套種甘薯的處理減輕了煙草病毒病的危害。特別是對(duì)煙草普通花葉病和煙草蝕紋病毒病的防治效果極顯著，防治效果達(dá)到80和100，從而提高了煙草產(chǎn)量和品質(zhì)。2 間套作的經(jīng)濟(jì)效益 彭鳳梅等通過菜用型超甜玉米間作魔芋高效栽培模式的研究，結(jié)果表明：玉米間作魔芋的產(chǎn)量、效益均明顯高于玉米單作。3 間套作根系分布特點(diǎn)柴強(qiáng)等通過池栽試驗(yàn)研究了玉米/蠶豆、玉米/鷹咀豆及3種單作作物生長(zhǎng)盛期的根系空間分布特征以及不同種植模式對(duì)土壤酶活性、養(yǎng)

30、分含量空間分布的影響；結(jié)果表明: 玉米/蠶豆和玉米/鷹咀豆地上生物量較對(duì)照均有不同程度的提高；0-30cm土層中玉米/蠶豆根干重占總根重的比例較單作對(duì)照高10.78，玉米/鷹咀豆較對(duì)照低5.78；根密度與土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、全磷含量、全氮含量、有效磷含量呈顯著或極顯著相關(guān)。3 大蒜在間套作中的應(yīng)用 3.1 玉米 / 蒜苗套作系統(tǒng)中土壤微生物和土壤酶狀況張昱等研究玉米和蒜苗套作體系中土壤微生物和土壤酶狀況，得知：不同套種處理對(duì)根際土壤微生物數(shù)量的影響較大。套作各處理根際細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量及微生物總數(shù)和多樣性指數(shù)都比單作有所提高。兩種作物不同處理的根際與非根際土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量差異

31、都達(dá)到了顯著水平。同樣，微生物總數(shù)的差異規(guī)律與細(xì)菌數(shù)的差異規(guī)律相同。 土壤中的酶主要來自微生物和根系的分泌物，這些酶對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化有重要影響。因此，土壤酶活性可以作為評(píng)價(jià)土壤肥力水平的指標(biāo)。過氧化氫酶是參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的一種重要氧化還原酶類，是參與土壤中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的一種重要氧化還原酶類，在一定程度上可反映土壤生物化學(xué)過程的強(qiáng)度。套作使蒜苗根際過在一定程度上可反映土壤生物化學(xué)過程的強(qiáng)度。套作使蒜苗根際過氧化氫酶活性氧化氫酶活性顯著提高顯著提高。蔗糖酶主要參與高分子有機(jī)物的分解，酶促蔗糖水解為葡萄糖和果糖，改主要參與高分子有機(jī)物的分解，酶促蔗糖水解為葡萄糖和果糖，改善土壤碳素營(yíng)養(yǎng)

32、狀況。套作處理能善土壤碳素營(yíng)養(yǎng)狀況。套作處理能提高提高蒜苗和玉米根際蔗糖酶的活性。蒜苗和玉米根際蔗糖酶的活性。堿性磷酸酶能促進(jìn)土壤中有機(jī)磷化合物水解，生成能為植物所利用的無機(jī)能促進(jìn)土壤中有機(jī)磷化合物水解，生成能為植物所利用的無機(jī)態(tài)磷。各處理磷酸酶活性差異不顯著，套作態(tài)磷。各處理磷酸酶活性差異不顯著，套作沒有顯著影響沒有顯著影響堿性磷酸酶的活堿性磷酸酶的活性。性。脲酶是一種專性酶，能水解有機(jī)物，促其水解生成氨和是一種專性酶，能水解有機(jī)物，促其水解生成氨和 COCO2 2，其中氨是氮，其中氨是氮素營(yíng)養(yǎng)的直接來源。套作對(duì)素營(yíng)養(yǎng)的直接來源。套作對(duì)蒜苗蒜苗的根際土壤脲酶活性影響的根際土壤脲酶活性影響不顯

33、著不顯著；而對(duì)；而對(duì)玉玉米米根際土壤脲酶活性的影響根際土壤脲酶活性的影響顯著顯著，其中根系間的非接觸效應(yīng)使酶的活性顯，其中根系間的非接觸效應(yīng)使酶的活性顯著增加。著增加。3.2 辣椒套作大蒜對(duì)辣椒疫病防治效果楊彬等對(duì)蘭州地區(qū)辣椒進(jìn)行大蒜套作，結(jié)果如下：通過觀察記載，對(duì)照區(qū)與處理區(qū)發(fā)病情況有明顯的差異。到5月中下旬，不論是對(duì)照區(qū)，還是試驗(yàn)區(qū)，都有個(gè)別植株發(fā)病，但前期發(fā)病率較低，隨著接近辣椒疫病發(fā)生旺期的到來，對(duì)照區(qū)逐漸凸顯出發(fā)病株數(shù)增多的趨勢(shì)，發(fā)病率不斷提高。尤其到6月下旬，在本試驗(yàn)棚內(nèi)，對(duì)照區(qū)疫病的發(fā)生與處理之間差異顯著。通過本次試驗(yàn)，初步得出結(jié)論，在辣椒植株邊種植大蒜，對(duì)辣椒疫病的防治有較好的效果。3.3 小麥間作大蒜或油菜對(duì)麥長(zhǎng)管蚜及其主要天敵種群動(dòng)態(tài)的影響王萬磊等研究探索不同間作方式對(duì)為害小麥的重要害蟲的影響，得出結(jié)論：在整個(gè)調(diào)查期間，麥蒜間作田中麥長(zhǎng)管蚜無翅蚜的數(shù)量一直低于單作田，而有翅蚜的數(shù)量則高于單作田。這一結(jié)果與干擾作