资源描述：
《am真菌克服作物连作障碍的潜力》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第19卷第6期山东科学Vol.19No.62006年12月SHANDONGSCIENCEDec.2006文章编号:10024026(2006)06004005AM真菌克服作物连作障碍的潜力*赵萌,李敏,王淼焱,刘润进(莱阳农学院菌根生物技术研究所,山东青岛266109)摘要:连作障碍是农业生产和设施栽培模式下的主要限制因子之一。连作障碍主要与土壤微生物区系的变化、土壤理化性状的变化和根系分泌物的自毒作用三方面密切相关。已有证据表明,丛枝菌根(AM)真菌在一定程度上能够克服连作障碍。这很
2、可能与AM真菌减少有害生物数量,改变土壤微生物区系、改善土壤理化性状、提高植物防御性酶活性、改变根系分泌物的种类与数量等生理功能有关。正确合理评价AM真菌克服作物连作障碍的潜力,可为连作障碍提供新的解决途径,并为建立和发展新的生物技术提供依据。关键词:AM真菌;连作障碍;作物中图分类号:S626文献标识码:A所谓连作障碍是指同一土壤中连续栽培同一种作物或近缘作物时,即使在正常的栽培管理情况下也会发生生长势变弱、病害加重、产量和品质下降的现象。作物连作障碍在世界各地普遍存在,例如,欧洲将其称
3、为soilsick,美洲称为replantdisease,日本称为忌地,我国则称作重茬。生产实践表明,设施栽培条件下连作[1]障碍更为严重。例如,西瓜在第一年连作时,全部瓜苗在花期大量死亡,而需要轮作8年后,才可再种植西瓜;由于保护地作物长期连作(有的长达近20年),根结线虫发病率高、危害十分严重。多年连作后南瓜的根系几乎100%被根结线虫侵染,植株成片死亡,产量和品质严重下降,严重地区番茄和黄瓜减产可达50%~70%;土传真菌病害也日益加重。当然,其他因素也能引起连作障碍。然而,人们更对如何克服连
4、作障碍感兴趣。目前,除了轮作外,尚无有效技术能够解决这一问题。十分有趣的是菌根真菌似乎与连作障碍的发生发展密切相关。我们曾发现在轮作3年后的地块定植接种丛枝菌根(AM)真菌的西瓜苗,瓜苗生长良好,获得了较高的经济产量。这表明AM真菌具有克服作物连作障碍的潜力。本文旨在通过分析造成连作障碍的可能因子,正确合理评价AM真菌克服作物连作障碍的潜力,为最终解决作物连作障碍提供新的途径。1造成作物连作障碍的机制连作障碍是作物与土壤系统内部诸多因素综合作用结果的外观表现,关于连作障碍的机制是十分复杂[2]的问
5、题,不同的作物产生连作障碍的原因不同。泷岛早在1983年就将产生连作障碍的原因归纳为五项因子:(1)土壤养分亏缺;(2)土壤反应异常;(3)土壤理化性状恶化;(4)来自植物的有毒物质;(5)土壤微生物变[3]化。同时强调土壤微生物变化是连作障碍的主要因子。喻景权将蔬菜连作障碍的主要因素概括为3个方面:(1)土壤微生物区系变化,传染性病虫害加重;(2)土壤理化性质的恶劣;(3)由根系分泌物和残岔分解物等引起的自毒作用等。1.1土壤微生物区系的变化病害在所有连作障碍原因中占85%左右,特别是土传病害是
6、连作障碍的主要因子,而且有些从未发现收稿日期:20060817作者简介:赵萌(1982-),女,硕士研究生,主要从事菌根和蔬菜生理研究。*通讯作者:李敏(1964-),女,教授,主要从事菌根和蔬菜生理研究。第6期赵萌,等;AM真菌克服作物连作障碍的潜力41具有危害性的菌类也会对作物根系产生不良影响。在连作土壤中,由于栽培环境较为单一,连年栽培同一种作物,土壤中的硝化细菌、氨化细菌等有益微生物活性受到抑制,而有害微生物得到了大量繁殖,从而引起了土壤的微生物区系发生了变化,导致了肥料不能有效分解,
7、土壤中微生物数量与土壤养分平衡失调,使土壤病菌蔓延。黄瓜连作后土壤微生物区系发生改变,微生物活性降低,微生物由细菌型土壤向真菌型土[4]壤转化,土传病虫害加重。而细菌型土壤向真菌型转变也可能是花生连作的重要特征;土壤及花针期根围[5]真菌显著抑制碱性磷酸酶活性。茄果类、瓜类、豆类蔬菜由于长期进行多茬的栽培与利用,使连作土壤雨水淋溶少,为病害的蔓延创造了条件。连作栽培条件下,长期不变的适宜温湿度环境,为病原菌提供了良好的繁殖生长条件,同时作物根系分[6]泌物和植株残茬腐解物也为病原菌提供了丰富的营
8、养和寄主条件,从而使得病原菌数量不断增加。另外,当土壤中缺乏寄主时,大多土壤病原菌能在寄主残体或土壤中形成休眠器官,一旦寄主出现便能侵染寄主,萌发后造成病害危害。同时,连作条件下设施栽培条件导致病虫害多发,但由于不同病原菌在土壤中的生存时间有所差异,长期大量施用农药导致了作物生长环境遭到破坏,对土壤中的微生物种群及土壤中的固氮菌、根瘤菌和有机质分解菌等有益微生物产生了不利的影响。此外,过多施用化肥也可以助长土壤病原菌的繁殖,导致土壤中病原拮抗菌的减少,从而加重了土传病
