植物病原性连作障碍研究进展

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1、植物病原性连作障碍研究综述梁志怀1，2李世东1魏林2（1中国农业科学院植物保护研究所/，北京100081；2湖南省植物保护研究所，长沙410125）摘要：关键词：根分泌物；连作障碍；土传病害；自毒作用；发生机理；进展ReviewinsStudiesofCropsPathogenicContinuousCroppingObstaclesLiangZhi-huai1,2LiShi-dong1WeiLin2（1.InstituteofPlantProtection,CAAS,Beijing10081,China;2.HunanPlantProtectionInstitut

2、e,Changsha410125）Keywords:0引言调查表明，许多园艺植物(包括瓜果类蔬菜和观赏花卉)、大田经济作物和中草药等都存在不同程度的连作障碍现象。近年来，由于耕地资源限制，经济利益的驱动和生产栽培条件等因素的影响，经济作物特别是果菜类蔬菜的连作仍具有加剧的趋势[1]。连作障碍所造成的危害与损失也逐步突出，特别是在一些重要的果蔬专业化生产基地和道地中药材生产基地，以及设施农业发达地区，造成损失更甚[1，2]。鉴于此，国内外学者对连作障碍的机理及解决途径展开了一系列的研究。结果表明，造成连作障碍的原因是复杂的，综合的，是由作物和土壤等诸多因素综合作用的结

3、果。栽培条件和作物种类不同，其产生连作障碍的原因是不同的。如喻景权则将蔬菜连作障碍的主要因素概括为三个方面：即土壤传染性病虫害严重发生、土壤理化性质劣化以及由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用等[3]。目前在土壤性质劣化和自毒作用等方面的研究，已取得许多令人鼓舞的成就，也有不少专家对此进行了总结与评述【】。但对于连作栽培条件下，土壤传染性病害严重发生的原因及其机理的研究进展，訖今未见报道。因此，本文作者从连作栽培条件下对土传病害发生发展动态及其可能存在机理方面，综述国内外研究进展，在此基础上，提出今后研究方向。1病原性连作障碍的概念病原性连作障碍，简言之，就是指

4、连茬种植条件下，土传病害加重发生，造成作物生产障碍。如日本松本满夫研究结果表明，产生连作障碍的直接原因是土壤生物病原菌和植物寄生性线虫所致[4]；日本的伊东正认为病害在所有连作障碍原因中占85%左右，土传病害是连作障碍的主要因子[4]；1983年日本的泷岛在总结作物连作障碍形成原因时，认为原因有土壤养分亏缺、土壤反应异常、土壤物理性状恶化、来自植物的有害物质和土壤微生物变化等五个方面，但他强调土壤微生物的变化是连作障碍的主要原因[4]。喻景权调查表明，引起蔬菜连作障碍的70%左右的地块是由于土壤传染性病虫害引起的[2]。由此可知，病原性连作障碍问题是连作障碍中的一种

5、重要现象，也是大多植物连作中的主要障碍。其实质是连茬栽培方式下作物的土传病害加重发生。常见的土传病害种类有细菌类的Erwina和Streptomyces，真菌类的Fusarium，Rhizoctonia和verticillium，以及类似于真菌的卵菌中的疫霉属和腐霉属引致的作物纹枯病、枯萎病、黄萎病、立枯病、猝倒病、根腐病、白绢病、菌核病、青枯病、软腐病及多种线虫病害等。病原种类在真菌、细菌、线虫和病毒等各大病原类群中均有[1，5]。对病原性连作障碍的研究，就是探索连作条件下植物根分泌物对根际生物环境的影响，土传病原菌种群密度增大、接种势增大，侵染势增强，作物更易感

6、病的化学生态原因。2.连作栽培条件下根围效应2.1根系分泌物种类及其潜在的功能自1904年德国微生物学家Hiltner所提出的“根际”概念以来，植物根分泌物及其生态功能得到了较为全面与深入的研究，取得许多重要的成果。一百多年来，人们对根围效应的最大贡献是通过各种模拟方式，从各类植物根渗出物中分离鉴定出120多种化合物（见表1），并对其生态功能进行分类[7]（见表2）。尽管其中的一些化合物及其功能还需要进一步精准、慎重的实验验证，但大量的研究结果证实，根分泌物无疑是根围效应为核心的根际生态学的重要基石，由于它们的存在，使根围效应受到许多学科的高度关注，并使许多学者在近

7、几十年来对此热情不减。但连作下，根渗出物是否会积累并不断强化其生态功能，由于土壤生态系统极端复杂，对小分子有机化合物的原位状态下捕获鉴定技术还不完善，目前还无法确定其在土壤中的转化转移规律，在田间条件下很难精确地指出刺激或抑制病原菌繁殖的特定因素。因此目前对还存在较大分歧。不过可以肯定的一点是，根系分泌物理所当然起决定性作用。如表2所示，根分泌物中包含有植物生长对微生物的抑制作用或促进作用。对分泌物特性的深入了解，可为某些根部病原菌的防治找到有效的途径。表1植物根渗出的化合物Table1Organiccompoundsreleasedbyplantroots化合