摘要 連作障礙是影響葡萄園土壤退化、葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。從土壤養(yǎng)分失衡、微生物及酶的影響和化感作用3個方面介紹了葡萄連作障礙的形成原因，并提出了提高土壤有機質(zhì)、改變耕作模式或精細管理方式等連作障礙的防控措施，對促進葡萄園的土壤健康及葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展具有指導意義。

　　關(guān)鍵詞 葡萄;連作障礙;防控技術(shù)

　　連作障礙也被稱為重茬，是指即使在相同管理模式下，在同一土地上連續(xù)種植同一或者同種作物[1]，會出現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)下滑、植株長勢變?nèi)?、病蟲害加劇等問題。連作之所以會發(fā)生，主要是因為土壤中存在土壤養(yǎng)分平衡度下降、微生物群落失衡、土壤酶活性降低、前茬殘留及根系分泌的毒害。葡萄作為世界上第三大栽培果樹[2]，栽培歷史悠久，也是我國重要的經(jīng)濟作物，而連作障礙作為制約其產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，在我國近幾年才開始進行廣泛研究，而在葡萄上的研究甚少，因此，探究葡萄連作障礙的形成機理與防控技術(shù)對實際生產(chǎn)具有指導意義。

　　1 癥狀

　　隨連作年限的增長最直接的癥狀即體現(xiàn)在葡萄樹勢減弱、產(chǎn)量品質(zhì)呈先上升后下滑的趨勢[3]，數(shù)年后會出現(xiàn)果穗小、畸形多、果粒不均勻、光澤度下降、色澤度偏低、表皮呈現(xiàn)凹凸不平、果粉差等品質(zhì)問題。長年連作還會導致病蟲害加劇、自身調(diào)控反饋性能降低，從而引起葡萄根腐病、潰瘍病、霜霉病、炭疽病等真菌類病蟲害加劇，使得來年產(chǎn)量降低甚至絕產(chǎn)，嚴重可直接導致植株死亡。圖1、2分別顯示正常植株與鐮刀菌侵蝕下感根腐病植株的根系狀態(tài)，正常植株的根系白根粗而多，而感病葡萄植株出現(xiàn)根髓腐爛變枯、根木質(zhì)化嚴重、養(yǎng)分吸收不足從而影響地上部生長發(fā)育的現(xiàn)象，即為連作障礙的典型癥狀之一。

　　2 連作障礙產(chǎn)生原因分析

　　連作障礙形成及加劇的原因復(fù)雜多樣、相互關(guān)聯(lián)又相互影響，連作障礙是植物-土壤系統(tǒng)內(nèi)多種因子綜合作用的結(jié)果。

　　2.1 土壤養(yǎng)分含量失衡

　　葡萄多年連作會導致由于養(yǎng)分需求種類和數(shù)量高度一致，土壤養(yǎng)分比例失衡的現(xiàn)象。葡萄對土壤礦質(zhì)元素的種類和吸收比例有著特殊需求，土壤養(yǎng)分比例失衡，則會對葡萄根系養(yǎng)分吸收造成干擾。如果植物消耗元素補充不及時會導致養(yǎng)分缺損，從而影響植株正常生長發(fā)育。王瑛等[3]分別對當年、連作1年、3年、5年、7年的葡萄進行研究，結(jié)果顯示葡萄根區(qū)土壤全碳、氮、磷、鉀含量(各土層平均值)、產(chǎn)量、甜度總體均隨連作年限的增加先增加后降低，連作3年時最大。研究表明，連作后土壤鋅錳、鋅鐵比例失調(diào)嚴重程度最高[4]。目前農(nóng)民普遍只重視對大量元素的補給，卻忽略了中微量元素，最終造成果樹缺素甚至死亡現(xiàn)象。

　　2.2 土壤微生物及酶活性

　　張仕穎等[4]對不同年限連作的葡萄根際土微生物群落進行分析，指出連作會引起土壤微生物總數(shù)減少，尤其是細菌數(shù)量，而真菌數(shù)量增加，連作促使土壤微生物區(qū)系從高肥的 “細菌型”土壤向低肥的 “真菌型”土壤轉(zhuǎn)化。真菌的增加，不僅可降低土壤肥力，同時也導致真菌病害更易發(fā)生。前茬果樹長期栽培會導致有益的細菌、放線菌數(shù)量減少，有害的真菌類型比例增多的現(xiàn)象，因而對后茬果樹的根系生長環(huán)境不利。細菌Pseudomonas syringae和Ps. morprunorum可引起葡萄潰瘍病和穗軸褐枯病[5]。Ps.syringae也是引起潰瘍病的主要細菌，產(chǎn)生有毒物質(zhì)并嚴重影響植株生長，對葡萄等核果類作物的危害極大。黑腐皮殼屬(Valsa)、疫霉屬(Phytophora)、真菌輪紋霉屬(Vy tospora)、腐霉屬(Pythium )、殼蕉孢屬(Cytospora)的真菌可以引起莖腐病、腐爛病，提高病蟲害發(fā)生率[6]。

　　葡萄根區(qū)土壤微生物活度隨連作年限的增加先增加后降低，連作3年時最大[3，7]。土壤酶活性是土壤微生物代謝活性和促進土壤養(yǎng)分循環(huán)的重要指標，能夠反映土壤環(huán)境中各種生化反應(yīng)的強度和養(yǎng)分累積狀況。研究表明，隨著連作年限的增加，土壤過氧化氫酶、脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性總體均先增加后降低;連作5年后上述土壤酶活性較之前降低，使土壤中營養(yǎng)狀況惡化，養(yǎng)分流失嚴重，微生物代謝活性逐漸減弱[7]。土壤是一種類生物體。因此，土壤酶的活動直接影響土壤有機質(zhì)的礦化和養(yǎng)分形態(tài)的轉(zhuǎn)化，土壤養(yǎng)分對葡萄體的供給狀況具有一定的影響，同樣也影響葡萄果實產(chǎn)量、果穗、顆粒、光澤和色澤度等品質(zhì)指標。

　　2.3 化感作用

　　化感作用指的是一種植物通過向環(huán)境釋放化學物質(zhì)而對另一種植物(包括微生物)所產(chǎn)生的直接或者間接的傷害作用?；凶饔玫谋憩F(xiàn)形式有多種，其中一種特殊的化感作用為自毒作用，是指植物通過根系分泌釋放或余根腐解后產(chǎn)生的有毒化學物質(zhì)，它能對同種植物種子萌發(fā)和生長起抑制作用的現(xiàn)象。研究表明葡萄根系分泌物的化感效應(yīng)與作用濃度呈正相關(guān)[1]，高濃度的根系分泌物會使植株的長勢及葉片物質(zhì)積累降低，植株正常生長受到抑制，葡萄葉片的SOD和PAL酶活性升高，形成了逆境條件下植株的一種自我應(yīng)急防御反應(yīng)[8]，因而前茬葡萄根系沒有清除或沒有作深耕處理，會出現(xiàn)抑制植株生長、生產(chǎn)條件變差等不良現(xiàn)象。

　　3 防控技術(shù)

　　3.1 增施高品質(zhì)有機肥，提高土壤有機質(zhì)含量

　　土壤有機質(zhì)含量的提升不僅可以有效改變土壤理化性質(zhì)，還會提供有益微生物群落，改善微生物平衡，研究表明，有機物料的投入可以降低細胞膜相對透性，提高細胞膜對逆境的抵抗能力，增強保護酶活性[9]，緩解連作障礙對植物產(chǎn)生的危害，進而促進植株生長。但需要注意的是施用的有機肥必須充分腐熟，否則不僅會生成甲烷、氨等有害氣體，對土壤和作物根系產(chǎn)生酸害和損傷[10]，還會導致土壤缺氧、二次發(fā)酵引起高溫，出現(xiàn)“燒根”現(xiàn)象，而腐熟有機肥中的益生菌可加快土壤中養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)，提高速效態(tài)礦物質(zhì)濃度，增強葡萄根系的吸收能力。

　　3.2 及時清園和深耕改土

　　果樹的病枝殘體是來年果樹發(fā)病的重要源頭之一[11]，持續(xù)的病原微生物群落堆積使得植株根際環(huán)境惡化，因此連年做好清園工作也是防治病蟲害加劇的重要管理措施。植物的根系分泌物即包括根系向外的分泌、滲出物也包括根表的膠狀物均具備化感效應(yīng)[1]，因而需要連作種植的葡萄園應(yīng)將前茬的殘根、枝、葉、果集中銷毀或填埋，最好配合消毒處理，并盡量避開原栽培位置種植。

　　3.3 土壤消毒滅菌

　　土壤滅菌的方式有很多種，簡單而經(jīng)濟實用的物理方法有蒸汽消毒法和太陽能消毒法，可以有效地控制多種病原真菌、細菌、線蟲和雜草[7];而化學方法中有學者研究表明溴甲烷和三氯硝基甲烷對連作土的熏蒸有效保護了土壤微生物的平衡，而利用低濃度的二甲基二硫熏蒸則可以有效控制葡萄根結(jié)線蟲的發(fā)生，從而通過減少病蟲害的發(fā)生以提高葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。而細菌與真菌的比值隨溫度升高顯著增高，其比值大小與葡萄植株長勢呈正相關(guān)，因此推測細菌與真菌的比值是評價連作障礙危害的重要指標。

　　3.4 輪作或間套作其他作物

　　輪作還可以改變根系分泌物的物質(zhì)組成，減輕弱自毒作用，因而農(nóng)戶普遍在連作葡萄出圃移栽前進行簡單的糧食作物輪作。間套作其他作物、果園生草也對其土壤-植物循環(huán)體具有改善作用，研究表明，生草及間套作具有改善果園小氣候、增加土壤有機質(zhì)含量、提高土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性、增加害蟲天敵數(shù)量、提高土壤貯水量、降低土壤容重、增加土壤孔隙度、延緩葉片衰老等作用[11-13]。在果樹行間種植農(nóng)作物，不僅可以合理利用土地資源，增加收益，還可以改善土壤的物理性狀，促進果樹生長。研究表明，土壤微生物在果樹行和間作物行間的差異表現(xiàn)為前者的細菌和真菌數(shù)目相對較多;土壤的過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶及中性磷酸酶在間作的小麥行中高于果樹行，間作種植使脲酶和中性磷酸酶的活性有所下降[13]。韓旭[14]將大蒜腐解物用氯仿提取出來的提取物表現(xiàn)出化感抑制作用。

　　3.5 施用有益微生物

　　利用拮抗微生物防治植物根部病害，就是將培養(yǎng)好的拮抗微生物以一定方式施入土壤中，或是通過在土壤中加入有機物等措施提高原有拮抗微生物的活性，從而降低土壤中病原菌的密度，抑制病原菌的活動，減輕病害的發(fā)生。葛會波等[15]將AS818菌劑接種于盆栽草莓的根系，研究對連作草莓的影響。結(jié)果表明，AS818菌劑能顯著增加草莓的葉綠素含量，促進草莓生長發(fā)育;同時，超氧化物歧化酶活性上升，丙二醛含量下降，細胞膜相對透性降低，根系活力增強，但對于葡萄是否有相似反應(yīng)還需進一步研究。研究發(fā)現(xiàn)連作土壤施入淡紫擬青霉后，降低了土壤中堿解氮、速效磷的含量，增加了速效鉀含量。

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