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王新卫 | 桃树再植障碍问题及其解决途径
前  言

再植障碍,又称连作障碍、再植病、重茬或忌地现象,通常指同种作物在同一地块连续种植导致植株生长受抑制、病虫害发生严重的现象。再植障碍通常表现为幼苗生长缓慢、长势弱、生长停滞、叶片黄化,根系发育不良,易感染根系病虫害,作物抗逆性降低等现象。

大部分作物存在重茬问题,很久以前我们的祖先就总结了生产中的经验和教训,形成谚语流传至今:“豆茬种谷,必定有福;谷怕重茬,瓜怕顶茬,芝麻怕重茬,十年九年瞎;种地要巧,三年一倒,换茬不换土,一亩顶两亩;茬口换得好,米面吃得饱。”“豆见豆,必定瘦;油见油,年年愁;瓜茬瓜,永不发;葱韭蒜,不见面;蒜见蒜,空一半;棉花不怕重茬,重茬久了也会瞎”。

上面这些农谚是中华先民们在农事生产中对重茬问题和换茬经验的精辟总结,里面蕴含了巨大的文化和科学内涵。很多地方流传有“农谚记得牢,米面吃得饱”的说法。

1 桃树再植障碍及对生产的影响

桃树为多年生核果类木本植物,属于蔷薇科李属桃亚属果树,生产上桃树寿命一般为15~18年,长的20多年。有关桃树重茬和轮作方面的农谚甚少。但是,与大部分作物一样,桃树也存在着再植障碍问题。

生产中发生再植障碍的桃园

重茬的桃幼树生长缓慢、长势弱、小老苗、叶片黄化、根部发生病虫害以及抗逆性弱。我国有桃园面积1300多万亩,是世界上桃栽培面积最大的国家,每年都有几十万亩桃园面临更新再植。桃树再植障碍困扰着再植桃园的成功建园和后续生产,成为阻碍我国桃产业可持续发展的主要问题之一。

2 造成桃树再植障碍的主要原因

桃树再植障碍是树体与土壤和微生物综合作用的结果,主要包括化感物质、土壤理化因素和土壤中的害虫及有害微生物等。

2.1 化感作用

化感作用是一种植物通过向环境中释放一些化学物质来影响周围植物生长的现象。常见的化感物质有有机酸、脂肪醇、芳香族化合物、生物碱、氰醇、芥子油、硫化物等多种植物的代谢产物。

化感作用包括促进和抑制作用,但在再植障碍中主要为抑制作用。自毒作用是化感作用中的一种特殊形式。自毒植物通过根系分泌或组织腐烂解体后产生对自身有毒的化学物质,能对同种植物的种子萌发和根系生长起到抑制作用。

自毒物质一方面来源于植物本身分泌,另一方面来源于土壤微生物对植物残体的分解。酚酸类物质是一类重要的自毒物质。目前,酚酸类化合物被证明是植物根系分泌物中的主要自毒化合物。

桃树不能重茬的重要原因是根系分泌在土壤中的咖啡酸、苯甲酸和残根中的氰苷、野黑樱苷、扁桃苷被微生物分解产生的氢氰酸、苯甲酸等产生自毒作用,抑制根尖生长、根毛发育和根系呼吸,使分生组织坏死,从而抑制桃树生长。

2.2 营养缺乏

桃树为多年生植物,根系主要分布在0~40厘米土层中,前茬桃树根系在土壤中吸收的营养成分基本相同,因此导致后茬桃树营养短缺。生产中比较重视复合肥的施用,较少重视微量元素的补充。一些再植桃园发生的树体叶片黄化现象,就是土壤中缺少容易被根系吸收的铁元素造成的。在土壤中,也许还存在着一种未知的极微量物质,人们根本无法有目的地从外界给以补充。

前茬桃树树龄越长,吸收越多,表层土壤中亏缺越严重。前茬树体根系吸收后,后茬树体只有在突破前茬树体根系的吸收范围后才能得到补充。因此,重茬地新植桃苗往往在1~2年内生长特别缓慢,但一旦生长起来,再植障碍就不再明显。

2.3 土传病虫害

土传病虫害也是桃树再植障碍的主要原因之一,这些病虫害主要由线虫、细菌和真菌等引起。在我国,沙土重茬地栽植桃树,根系常常有根结产生,这是受到根结线虫危害的结果。

在美国和欧洲,土壤中存在使桃树根系产生根结的其他类型的线虫,如爪哇根结线虫、佛罗里达根结线虫等,危害桃树生长。

根瘤病是重茬地桃树较多发生的根部病害之一,这种病害由土壤根瘤农杆菌侵染产生。根瘤病能够削弱树势,降低产量,造成树体早衰,严重时引起树体死亡。土壤根瘤农杆菌为土壤中普遍存在的细菌之一,但在非重茬地块种植桃树,根瘤发生率极低。根腐病也是重茬地桃树发生的重要根部真菌病害。

该病会造成根部腐烂,使根系吸收水分和养分的功能逐渐减弱,最后全株死亡,主要表现为整株叶片发黄、枯萎。根腐病可由腐霉、疫霉和镰刀菌等多种病原侵染引起,主要危害幼苗,大树也能发病。

发病初期,仅仅是个别侧根和须根感病,逐渐向主根扩展。主根感病后,早期植株不表现症状,随着根部腐烂程度的加剧,吸收水分和养分的功能逐渐减弱,地上部分因养分供不应求,新叶首先发黄,在中午前后光照强、蒸发量大时,植株上部叶片出现萎蔫。病情严重时,整株叶片发黄、枯萎。与此同时,根皮变褐,并与髓部分离,最后全株死亡。与新茬口地块相比,桃树根腐病更易在重茬地块,特别是老桃区、老桃园发生。

3 桃树再植障碍问题的解决途径

解决桃树再植障碍是桃产业可持续发展的要求。根据桃树再植障碍发生的主要原因,采取适当的栽培应对措施。

定植穴改土是解决桃苗在老桃园定植后生长缓慢、长势弱、小老苗和根部病虫害及抗逆性弱的有效措施。老桃园重新定植桃苗前,先挖好定植穴,里面放入适量腐熟的有机肥,再从未种植过桃树的地块取土与之混合,然后栽上桃苗。桃苗前期利用定植穴里面的土壤快速生长,待桃树长大后,再植障碍部分克服,对桃树的影响不再明显,从而达到成功建园的目的。

深度翻耕土壤,施加有机肥和复合肥后,再进行桃苗定植也是克服新建桃园再植障碍的可行方法。桃苗栽植前,用机械将老桃树根系活动范围内的土壤(通常为0~40厘米)翻到下面,40厘米以下土壤翻到上面,施加复合肥、有机肥或微生物菌肥后,再栽植桃苗,也能较好地克服桃园再植障碍问题。

生物有机肥除营养素全面外,里面的微生物施到土壤中后,能够将土壤中存在的根系残体和自毒化合物分解利用,降低自毒作用。另外一种生产上采取的栽培措施为,在新栽树行内间作一年生矮秆作物,改善土壤的物理性状,促进树体生长。

根据茬口轮作能够有效克服再植障碍的原理,在李属植物中筛选或培育抗再植障碍的砧木材料并进行应用,是解决桃树再植障碍的最有效方式。

桃树属于李属植物大家庭中的一员,能够与李属植物中的多种属植物如李、杏、梅、榆叶梅、扁桃、山桃和甘肃桃等嫁接。育种家们已从李属植物中筛选出能在桃树重茬地较好生长的李和杏作为桃树砧木,解决桃园更新的再植障碍问题。

育种家们想到的另一个办法是通过李属植物的种间或属间杂交,创造新的植物品种解决问题。GF677就是法国科学家于20世纪60年代利用桃和扁桃杂交培育出的优秀桃和扁桃砧木。GF677不仅具有良好的抗再植障碍能力,还具有耐旱、耐盐、抗土壤缺铁性失绿的作用,生长势旺,叶片不黄化。GF677的优良性状,使其成为地中海沿岸国家桃树生产中广泛使用的砧木,每年在法国、西班牙和意大利都有大量繁殖。GF677也被引入我国作为桃树抗再植障碍砧木应用。

中国农业科学院郑州果树研究所的桃专家通过对我国丰富的桃种质资源进行评价,从中筛选出多种抗性砧木材料;利用对南方根结线虫免疫的红根甘肃桃1号(属于甘肃桃种)与一种生长势旺的毛桃创新种质(属于毛桃种)杂交,选育出了抗桃树再植障碍、抗南方根结线虫、耐旱、耐瘠薄土壤的中桃抗砧1号砧木。目前,中桃抗砧1号砧木开始在河南、四川、河北、山东、山西和安徽等地的桃园更新中进行应用,表现出了良好的抗再植障碍能力,为我国桃产业可持续发展起到了有力的支撑作用。

中桃抗砧1号在四川老桃园更新中的表现

利用种属间杂交创造新品种从中筛选适应性强的抗性砧木的原理,也被广泛应用到解决多种果树立地问题中,全世界科学家们培育出了大量的砧木品种解决各自国家果树发展面临的问题。抗重茬砧木成为解决包括桃树在内的各种果树乃至多种作物再植障碍的最有效工具,成为农业产业可持续发展必不可少的一部分。

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