CN106577058B - 一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，包括分别喷施如下药物：土壤消毒剂、土壤修复剂、生防制剂、土壤调理剂、乙蒜素；其中所述土壤调理剂为糖醇钙镁肥，所述生防制剂为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液，所述土壤修复剂为含有苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉的低温萃取液。本发明所选用的药物有利于提高龙牙百合连作土壤的PH值和营养元素，并降低龙牙百合真菌病害，从而提高百合产量和品质。通过本发明所选用药物的协同作用，能够达到消减龙牙百合连作障碍的目的。

Description

一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法
技术领域
本发明属于农作物种植领域，具体涉及一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法。
背景技术
百合（Lilium spp）为百合科、百合属多年生具地下鳞茎草本植物，原产于亚洲东部温带地区，全世界的百合属植物约96种，我国的百合品种约占其一半，其中36个种、15个百合变种为我国特有种，主要作为药用、食用及观赏类植物栽培。目前我国栽培面积较大的食用百合主要有宜兴百合（Lilium lancifolium）、龙牙百合（Lilium browniivar.viridulum）、兰州百合（Lilium davidii var.unicolor）和川百合（Lilium davidiiDuch.），近几十年来，随着百合营养成分被研究者不断深入挖掘，百合越来越受到消费者、种植者和研究人员的关注。
龙牙百合又叫麝香百合，是白花百合中的优良品种。鳞茎为白色，近球形，鳞片狭长肥厚。湖南邵阳、隆回县和江西万载县为龙牙百合主产地。龙牙百合的生长喜光照但不喜高温，喜阴凉湿润，忌干旱和涝渍的气候条件，最适宜种植温度为15～25℃，整个生长季要求10℃以上有效积温1130～2500℃，种植土壤pH值范围在5.5～6.5最为适宜，因此，龙牙百合是一种道地性极强的经济作物。但是，龙牙百合从播种到收获期间容易受到病虫草的危害，又有连作障碍等问题，近年来呈逐年加重的趋势，一方面导致种植百合的生产成本上升，另一方面导致种植时化学农药及杀菌剂使用增多，严重影响了百合的品质和产量。所以，关于龙牙百合病虫害防控及连作障碍问题受到研究者们的重视。
由于龙牙百合的食用及药用价值不断被研究者们挖掘出来，近年来，越来越吸引学者们对其进行研究，研究的重点也从其功能成分的提取方法优化转移到防治百合病虫害上，因为龙牙百合本身在整个生长季容易受到病虫草的危害，百合上发生的病害可达40多种，有真菌性病害、细菌性病害、线虫病害、生理性病害、螨害等，尤其是百合的真菌性病害发生最为频繁，一旦受到百合疫病等侵害，如不及时预防处理，整个百合种植地将面临绝收的危险。
连作（Replant)是指同种或同科植物在同一块地连续种植两茬以上。作物连作后，即使正常栽培管理，也会出现生长势变弱、病虫害流行、产量和品质下降，严重的甚至全部枯死的现象，日本学者称这为忌地现象、连作障碍（Continuous cropping obstacles）。欧美学者称之为再植障碍（Replant disorder)或者再植问题（Replant problem），我国学者常称之为“重茬问题。自上世纪60年代起，现代农业已取得了重大进步，然而，现代农业生态系统高度单一，作物高产主要依赖于改良品种以及化肥和农药的大量使用。因此，传统的耕作方式逐步被这种高效但不环保的生产模式所代替，导致农业生态系统中的生物多样性大大降低，因此，作物的连作障碍问题尤显突出。近年来关于作物连作障碍问题的研究，药用植物的较多，如人参、三七、地黄、黄芪、广藿香、太子参、黄连、当归等，随着这些药用植物年龄增加或连作，植株就会出现生长不良和药材品质和产量大幅下降。相关研究者表明，由于人参是极容易出现连作障碍问题的药用植物，栽过一茬人参的地要过30年才能再次种植人参，为实现轮作，吉林省平均每年要砍伐近万顷森林，一些地区基本无林可伐。三七也存在严重的连作障碍问题，由于连年大面积单一种植，加之三七为多年生宿根草本植物，其因连作障碍造成的损失高达30～40％，严重时损失可达70％以上，甚至绝收。此外，大蒜主产区连作现象普遍，导致产量不稳，品质下降，中国大蒜在海外的声誉受到极大的影响，调查发现，连作下，大蒜疫病和叶枯病的发生率一般为30％。
连作障碍是现代集约化农业生产中面临的主要问题之一。关于植物的连作障碍问题，更多的研究只是对其危害进行证实，其发生的原因非常复杂，至今没有相关报道能明晰的界定。国外学者最开始将连作障碍发生的重点因素放在“毒素”上，近年来，许多学者通过经过不断地研究，将连作障碍成因归结于以下几个方面：土壤养分及理化性质改变、病虫害增多、土壤微生态失衡、植物化感自毒作用等。其中，植物的化感自毒作用被认为是引起植物连作障碍的主要因素，植物在连作的条件下，自身分泌的化感自毒物质在土壤中不断积累，使土壤微生态失衡，酸碱度降低，从而影响了植物对土壤中必需元素的吸收，另外，还导致土壤中喜酸性的真菌增多，而病原真菌更具侵染性，所以导致植物病害加重，各种因素协同作用，使植物产生连作障碍。具体来说，植物自毒物质以淋溶、挥发、根系分泌和残体分解等途径，通过不同方式影响植物本身或其它植物的生长，具体的作用机制如下：干扰植物各种酶的功能和活性；改变细胞膜透性，干扰植物对水分和矿质元素的吸收；影响植物光合作用和呼吸作用；影响细胞分裂；影响植物内源激素合成代谢；影响植物蛋白质的合成等。
百合连作障碍问题突出，主要表现在危害重、防治困难、轮作周期长等方面。连作障碍会严重影响百合的产量和品质，严重时产量可损失70%以上。目前生产上主要通过轮作和化学农药来缓解连作障碍。相关研究表明，导致百合发生连作障碍的原因除了常见的病虫害等因素外，还跟其自身的酶活性、根系分泌物、土壤微生物等有关。
百合连作障碍的消减，目前还没有行之有效的方法，生产中主要是通过大量喷施化学农药来防治百合连作时所发生的严重病虫害，但并不能解决问题，最终仍出现百合品质和产量下滑的趋势。农户不得不经常转移百合的栽种地，甚至去外省寻找土地资源。此外，还有研究是通过轮作和间作来缓解百合的连作障碍，例如百合和豌豆、小麦的轮作或间作，缩短了百合的轮作年限，同时避免了百合自毒物质的累积。另一方面，还可以通过平衡施肥、测土施肥、改良土壤酸碱度等方法，针对百合连作后肥力的缺失状况合理施肥，以达到百合健康生长所需的土壤营养环境，从而增强百合对病虫害的抵抗力。还有研究表明，通过微生物代谢产物来分解百合连作土壤中的自毒物质，从而使土壤中的微生物环境回归一个正常的标准水平，也是未来研究百合连作障碍消减技术的一个重点方向。
龙牙百合生产过程中存在严重的连作障碍问题，主要表现在连作后，即使在正常的栽培管理状况下，百合会出现长势变弱、病虫害发生严重，百合鳞茎品质下降，产量降低甚至绝产绝收的现象。栽种过龙牙百合的地，需经过3～7年才能种下一批。目前龙牙百合的生产主要采用化学农药和新地轮作的方式来减轻连作障碍的危害。药剂灌根防治不但成本高、防效低，而且容易导致土壤污染和农药残留，严重影响龙牙百合的品质。新地轮作在一定程度上能降低病虫害，但轮作期限一般需要3～7年，加之龙牙百合种植面积增多，目前隆回地区已经没有多少地可供百合轮作，一些种植户甚至去外省寻找新地进行龙牙百合种植，然而脱离龙牙百合适宜栽培区，势必导致百合品质下降，对其经济价值会产生一定的影响，这些变化严重影响龙牙百合的道地性和原产地保护。因此，如何克服百合连作障碍问题，减少百合农药残留、缩短土地资源再生周期，不仅对其栽培的可持续发展，而且对保证龙牙百合的道地性都具有重要意义。
相关的研究结果表明，龙牙百合连作障碍是综合因素作用造成的，其机制为：①百合在生长过程中，其根系可分泌多种有机化合物，使其土壤变酸；②酸性土壤一方面破坏百合对土壤营养元素的吸收，使百合的正常生长受到抑制，另一方面酸性土壤利于真菌的生长繁殖，导致百合生长期间真菌病害发生严重、产量和品质受到严重影响。③连年种植龙牙百合，会不断使土壤酸化，造成百合连作障碍。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，包括分别喷施如下药物：土壤消毒剂、 土壤修复剂、生防制剂、土壤调理剂、乙蒜素；其中所述土壤调理剂为糖醇钙镁肥，所述生防制剂为铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)SU8发酵液，所述土壤修复剂为含有苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉的低温萃取液。
本发明优选的技术方案是：所述土壤消毒剂、土壤修复剂、生防制剂和土壤调理剂均需喷施三次，分别在百合种植前、百合出苗期和鳞茎膨大期对土壤各喷施一次；所述乙蒜素在鳞茎膨大期对百合叶面每隔10天喷施一次。
优选地，所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂1.5-2.5L/亩、土壤修复剂50-150mL/亩、 生防制剂1.5-2.5L /亩、 土壤调理剂30-70Kg/亩、乙蒜素20-80mL/亩。
更优选地，所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂2L/亩、土壤修复剂100mL/亩、 生防制剂2L/亩、土壤调理剂50Kg/亩、乙蒜素50mL/亩。
其中，所述的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SU8已于 2013 年 5 月7日保藏在中国典型培养物保藏中心（地址 ：中国武汉 . 武汉大学），保藏编号为 CCTCC NO ：M2013178。所述铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液的获取方法是：将铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SU8按 8-12% 接种量接入牛肉膏蛋白胨液体培养基中，磁力搅拌子转速为 100-120r/min，置 28-30℃振荡培养箱中连续发酵培养 72-96h，即可获得发酵液。最佳发酵条件为：接种量 10%，转速 115r/min，温度为 29℃，时间 85h。
其中，所述土壤修复剂是将苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉按4-5 ：2-3 ：2-3 的质量比例进行低温萃取而得。
本发明技术方案的取得，是建立在长期和大量的实验数据上，相关的实验既包括前期的成因分析以及后期的施药组合及效果测试。其中，前期的成因分析包括以下三方面：
1、土壤理化性质分析：龙牙百合连作障碍的发生跟其土壤酸碱度相关，具体表现为，百合非连作地＞百合连作2a地＞百合连作3a地。百合即使非连作，也存在使种植土壤酸化的问题，但连作使其酸化更加严重。
2、土壤营养成分分析：百合连作地中各营养成分除速效钾外，其余的均低于前作水稻的地。全氮磷钾水平：百合非连作地＞百合连作地；有效磷钾：百合连作地＞百合非连作地。
3、结合生物测序技术，对龙牙百合连作土壤中的微生物进行系统分析：（1）连作土壤中真菌数量增多，以子囊菌门和担子菌门真菌为主，细分到属，则以青霉属和镰刀菌属为优势真菌，而这两者多为致病菌，所以，土壤中致病菌的增多是导致百合连作障碍发生的一个关键因素。（2）连作土壤中的细菌数量相对于非连作百合种植地的要少，但以厚壁菌门的细菌占比最多，通过测序所得的数据进一步发现，连作土壤中的细菌主要以乳酸链球菌为主。（3）前作黄豆和前荒的百合地中真菌数量和种类最少，前作黄豆的百合地中细菌的数量和种类最少。
4、通过GC-MS对龙牙百合根系分泌物进行成分鉴定：结果表明，龙牙百合根系分泌物中主要有酯类、烷类、酰胺类和醛类物质。另外，百合根系水培液pH值为5.2，呈酸性。
基于上述具体的成因分析，因此本发明所选用的药物有利于提高龙牙百合连作土壤的pH值和营养元素，并降低龙牙百合真菌病害，从而提高百合产量和品质。其中土壤修复剂和土壤调理剂能提高百合连作土壤的酸碱度；在连作百合的开花期和鳞茎膨大期，土壤修复剂能够提高土壤中有机质的含量；生防制剂能有效提高百合连作土壤中全磷钾和有效氮磷钾含量。在对百合炭疽病和灰霉病的防治方面，土壤修复剂和生防制剂混施对控制百合炭疽病有显著效果，而单施土壤修复剂则对百合灰霉病有显著效果。另外，经土壤修复剂与生防制剂混施处理后的连作百合产量和品质上升，并且，土壤修复剂还有助于龙牙百合地上部分的生长。因此，通过本发明所选用药物的协同作用，能够达到消减龙牙百合连作障碍的目的。
具体实施方式
实施例1
一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，包括分别喷施如下药物：土壤消毒剂、 土壤修复剂、生防制剂、土壤调理剂、乙蒜素；其中所述土壤调理剂为糖醇钙镁肥，所述生防制剂为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液，所述土壤修复剂为含有苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉的低温萃取液。
所述土壤消毒剂、土壤修复剂、生防制剂和土壤调理剂均需喷施三次，分别在百合种植前、百合出苗期和鳞茎膨大期对土壤各喷施一次；所述乙蒜素在鳞茎膨大期对百合叶面每隔10天喷施一次。
所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂2L/亩、土壤修复剂100mL/亩、 生防制剂2L/亩、土壤调理剂50Kg/亩、乙蒜素50mL/亩。
其中，所述的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SU8已于 2013 年 5 月7日保藏在中国典型培养物保藏中心（地址 ：中国武汉 . 武汉大学），保藏编号为 CCTCC NO ：M2013178。所述铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液的获取方法是：将铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SU8按 8-12% 接种量接入牛肉膏蛋白胨液体培养基中，磁力搅拌子转速为 100-120r/min，置 28-30℃振荡培养箱中连续发酵培养 72-96h，即可获得发酵液。最佳发酵条件为：接种量 10%，转速 115r/min，温度为 29℃，时间 85h。
其中，所述土壤修复剂是将苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉按4-5 ：2-3 ：2-3 的质量比例混合后浸置于低温水，并进行低温超声波萃取处理。所述低温为5 至30 摄氏度，采用常规方法在低温中进行超声波萃取处理即可，超声波的频率为20-100kHz。
实施例2
一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂1.5L/亩、土壤修复剂150mL/亩、 生防制剂1.5 /亩、 土壤调理剂70Kg/亩、乙蒜素20mL/亩。其余方法与实施例1相同，不再赘述。
实施例3
一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂2.5L/亩、土壤修复剂50mL/亩、 生防制剂2.5L /亩、 土壤调理剂30Kg/亩、乙蒜素80mL/亩。其余方法与实施例1相同，不再赘述。
试验效果
试验地Ⅰ设在湖南省邵阳市隆回县雨山铺镇铁炉村（东经111.13，北纬27.18），为百合连作地，土壤肥力均匀一致，地势平坦，将其划为12个小区，每个小区长8m，宽1.5m，面积12平米。连作2年，每4个小区为一组，分为三组，第一组按实施例1的方法和用量喷施药物，第二组按实施例2的方法和用量喷施药物，第三组按实施例3的方法和用量喷施药物。经检测，每个小区土壤的酸碱度和营养元素相对于处理之前均得到了不同程度的提高，降低了龙牙百合真菌病害，在对百合炭疽病和灰霉病的防治方面，取得了显著效果，并且处理后的连作百合产量和品质都得到了提升。
试验地Ⅱ设在湖南省邵阳市隆回县桃洪镇文昌村（东经111.03，北纬27.13），为百合连作地，土壤肥力均匀一致，地势平坦，将其划为18个小区，每个小区长8m，宽1.5m，面积12平米。连作1年，每6个小区为一组，分为三组，第一组按实施例1的方法和用量喷施药物，第二组按实施例2的方法和用量喷施药物，第三组按实施例3的方法和用量喷施药物。经检测，每个小区土壤的酸碱度和营养元素相对于处理之前均得到了不同程度的提高，降低了龙牙百合真菌病害，在对百合炭疽病和灰霉病的防治方面，取得了显著效果，并且处理后的连作百合产量和品质都得到了提升。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (5)

1.一种能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，其特征在于包括分别喷施如下药物：土壤消毒剂、 土壤修复剂、生防制剂、土壤调理剂、乙蒜素；其中所述土壤调理剂为糖醇钙镁肥，所述生防制剂为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液，所述土壤修复剂为含有苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉的低温萃取液；所述土壤消毒剂、土壤修复剂、生防制剂和土壤调理剂均需喷施三次，分别在百合种植前、百合出苗期和鳞茎膨大期对土壤各喷施一次；所述乙蒜素在鳞茎膨大期对百合叶面每隔10天喷施一次。
2.根据权利要求1所述的能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，其特征是：所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂1.5-2.5L/亩、土壤修复剂50-150mL/亩、 生防制剂1.5-2.5L /亩、 土壤调理剂30-70Kg/亩、乙蒜素20-80mL/亩。
3.根据权利要求2所述的能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，其特征是：所喷施的药物每次使用量分别为土壤消毒剂2L/亩、土壤修复剂100mL/亩、 生防制剂2L/亩、土壤调理剂50Kg/亩、乙蒜素50mL/亩。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，其特征是：所述铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)SU8发酵液的获取方法是：将铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SU8按 8-12% 接种量接入牛肉膏蛋白胨液体培养基中，磁力搅拌子转速为 100-120r/min，置 28-30℃振荡培养箱中连续发酵培养 72-96h，即可获得发酵液。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的能够消减龙牙百合连作障碍的施药方法，其特征是：所述土壤修复剂是将苜蓿草粉、芦荟粉和大豆粉按4-5 ：2-3 ：2-3 的质量比例进行低温萃取而得。
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