一种消除作物连作障碍的间作模式制造技术

本发明专利技术提供一种消除作物连作障碍的间作模式，利用作物间作系统来克服或消除西瓜等连作枯萎病的技术与方法，属于农业集约化生产技术。将旱作水稻与西瓜等连作枯萎病严重的作物进行间作，能够有效地抑制西瓜等枯萎病（连作障碍中最严重的真菌性病害）的发生。在已经有连作障碍的土壤上，其消除率达７０％以上，即没有间作处理的，西瓜等果实产量几乎接近零，而进行处理的作物果实产量为没有连作障碍土壤的７０％以上；在没有连作障碍的土壤上进行这一间作模式，可非常有效地防止西瓜等枯萎病的发生；室内培养分析结果也表明，水稻根系分泌物能够有效地抑制西瓜枯萎病原菌孢子的产生，抑制率可达１００％。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种消除作物连作障碍的间作模式，属于农业集约化生产技术，专用于克服和消除瓜果、蔬菜等作物连作枯萎病问题。二、技术背景瓜果、蔬菜作物的连作障碍是全球集约化农业生产的瓶颈问题，成千上万公顷的设施农业土壤由于连作障碍而不断被弃置，极大地浪费了设施农业投入的财力、人力和物力。因此，围绕着瓜果、蔬菜作物的连作障碍问题所进行的研究及其报告浩如烟海，但真正解决实际问题的实在不多，或者只能说在某种程度上减轻了连作障碍问题，远没有达到彻底解决的程度。
技术实现思路
1.技术问题本专利技术的目的在于研究出一种消除作物连作障碍的间作模式，一种能显著克服或很大程度上消除西瓜连作枯萎病的间作系统，使大量的设施农业土壤得到自我修复，确保集约化农业的顺利发展。技术方案本专利技术一种消除作物连作障碍的间作模式，在已有西瓜连作枯萎病的土壤上，将西瓜与旱作水稻(杂交稻)按1株(西瓜)∶3-4株(水稻)的比例进行地膜覆盖间作，大田种植时将水稻种子直播在西瓜种子的周围，由于水稻种子出苗的速度比西瓜快15天左右，因此，同时播种两种作物种子，水稻根系生长和其分泌物的产生能够有效地抑制西瓜连作枯萎病原真菌的孢子萌发，确保西瓜全生育期内不被枯萎病病原真菌的侵染。所采用的水稻栽培为旱作栽培(地膜覆盖)，其土壤水分管理如下作物生长前期土壤含水量可维持在该土壤田间持水量的70-80％，而作物生长中后期土壤含水量则应维持在该土壤田间持水量60-70％。2.有益效果我们的长期研究结果表明，蔬菜连作障碍的关键问题不是养分缺乏或不平衡，也不是土壤次生盐渍化问题，而是土壤中的微生物区系及其次生物质的致毒问题。因此，本专利技术专利就是从微生物区系及其次生物质致毒这一关键问题着手，研制出一种能显著消除作物连作枯萎病的作物间作系统，消除率达70％以上。本间作系统的作用机制在于水稻是一种禾本科作物，而黄瓜、西瓜等是茄果类作物，两类作物亲缘性甚远，水稻根系分泌物质的能力极强，所分泌的物质对抑制引起枯萎病发生的病原真菌效果很好，同时，水稻根系分泌物能改善瓜果、蔬菜作物连作土壤的微生物区系，为土壤有益微生物区系的培育提供了很好的养料，使之迅速恢复土著微生物生态及其食物链。另一方面，我们的长期田间定位试验表明，水稻种植在不淹水条件下(土壤含水量维持在该土壤田间持水量的60％-80％)，同样能很好地生长并获得水作产量的90％左右。水稻旱作既是水稻种植史上的一场革命，又使水稻得以与其他作物进行间作，水稻与豆科作物间作能节省50％以上的氮肥，水稻与瓜果、蔬菜作物间作能显著解决土壤连作问题。本专利技术利用一种能显著克服或很大程度上消除西瓜连作枯萎病的间作系统，具有如下优点(1)在年降雨量600mm(5-9月份总降雨量400mm)以上的地区无需灌溉，进行地膜覆盖旱种旱管，水稻可正常生长，而且由于水稻苗期生长迅速，又是须根系，对土壤水分的吸收大大强于西瓜，客观上又对西瓜造成了一个比较旱的有利条件。(2)水稻与西瓜同时播种、盖膜，水稻比西瓜早出苗15-20天；水稻和西瓜的播种比例为4(株)∶1(株)，西瓜的播种密度为600株/亩，水稻的播种密度为2400株/亩；在这种密度和比例条件下和两种作物生育期部分交叉条件下，两种作物均能得到足够的光照。(3)水稻根系分泌有机物的能力很强，其分泌的物质对西瓜连作枯萎病病原真菌的抑制作用非常显著，同时通过水稻根系分泌的有机物质的分解，改变了西瓜连作土壤的微生物区系，也有效的防止了西瓜连作枯萎病的发生。(4)在上述密度下，西瓜的产量不因间种了部分水稻而降低，而水稻由于其播种密度极稀，边际效应得到充分发挥，能获得每亩200-300公斤的籽粒产量。(5)西瓜与旱作杂交稻的间作系统既有效的防止(治)了西瓜等连作枯萎病的发生，又使瓜农生产一定的水稻，农民每亩经济效益显著增加。四附图说明图1为水稻根系分泌物对西瓜枯萎病病原真菌孢子繁殖的影响五、 具体实施例方式1.整地施肥土壤翻耕后每亩施200公斤氨基酸有机无机复合(混)肥料，其养分含量为6％N(其中80％以上为有机氮)，4％P2O5和5％K2O，有机质含量为20％，然后耙平，准备播种2.播种按1×1.1m的密度播下西瓜种(2-3粒/穴)，每穴西瓜种四周播杂交水稻种4穴(1-2粒/穴)，西瓜种和杂交水稻种间的播种距离为15-20cm，西瓜种和杂交水稻种均在播前先浸种露白后再播种，播后用农膜覆盖，待出苗后在出苗处用刀划破农膜，以便让苗及时串出农膜，西瓜和水稻均留1棵苗/穴。3.田间管理所有田间管理与一般西瓜地的管理一样。4.田间试验结果表1田间条件下不同间作比例对连作西瓜枯萎病发生和产量的影响 该试验土壤已连续种过3季西瓜，已有严重的连作枯萎病，在第4季种植西瓜时枯萎病发生率为76％[见表1处理(1)]，当与旱作水稻间作后西瓜枯萎病发生率显著降低，而且，水稻的比例越大，枯萎病降低率越明显，当西瓜与水稻间作比例为1∶4时[见表1处理(5)]，这种降低率达到饱和，再增加水稻比例，枯萎病的防治比例不再增加，但西瓜的产量有所降低[见表1处理(6)和处理(7)]，可能是由于光照竞争的原因。因此，选择西瓜与水稻间作比例为1∶4是防治连作西瓜枯萎病的最佳间作比例。5.水稻根系分泌物对西瓜枯萎病原真菌(尖孢镰刀菌孢子)生殖的影响从水稻(7叶1心)水培液中收集水稻根系分泌物，将收集的水培液浓缩至30倍，待用。将50mL Bilay’s培养基分别浓缩至49.5mL、48.5mL、47.5mL、45mL、40mL、35mL、30mL，灭菌后分别加入0.5mL、1.5mL、2.5mL、5mL、10mL、15mL、20mL已浓缩和灭菌的水稻根系分泌物，其TOC(总有机碳)含量分别为36.2μg、108.9μg、81.5μg、363μg、726μg、1089μg、1452μg，对照为不加根系分泌物的50mLBilay’s培养基。各处理重复3次，8个处理均加入0.1mL(1.35×107个孢子)已分离的西瓜尖孢镰刀菌孢子悬液，于28℃下，振荡三天后用平板法计量孢子数。在培养三天后，不加根系分泌物的对照中孢子生成数目可达335×105，而加了水稻根系分泌物孢子数目急剧降低，随着根系分泌物量的增加，孢子数目也随之降低，在加了15mL水稻根系分泌物后孢子生成数目仅为12×105个，与不加水稻根系分泌物的对照相比，孢子生成的抑制率达97％，可见，水稻根系分泌物对西瓜尖孢镰刀菌孢子的繁殖有极其显著的抑制作用(图1)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，将旱作水稻与连作障碍严重的作物进行间作，同时播种两种作物种子。

【技术特征摘要】
1.一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，将旱作水稻与连作障碍严重的作物进行间作，同时播种两种作物种子。2.根据权利要求1所述一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，所采用的水稻栽培为地膜覆盖旱作栽培。3.根据权利要求1或2所述一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，旱作水稻品种为杂交稻。4.根据权利要求1或2所述一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，连作障碍严重的作物为西瓜。5.根据权利要求3所述一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，连作障碍严重的作物为西瓜。6.根据权利要求1或2所述一种消除作物连作障碍的间作模式，其特征在于，两种作物正常生长前期土壤含水量维持在该土壤田间持水量的70-80％；中后期土壤含水量维持在该土壤田间持水量的60-70％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈其荣，杨兴明，黄启为，徐阳春，苏世鸣，任理轩，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]