内江市“水稻-大蒜”轮作高产高效栽培技术

内江市农业生产以水稻和大蒜为主要经济作物。长期以来实施的单一作物连作模式已经导致了土壤疲劳、肥力下降和病虫害增多等问题。为了解决这些问题,开发了一种水稻与大蒜的轮作高产高效栽培技术,旨在通过改良种植结构,提高农田生态系统的多样性,从而增加农作物的产量并保持土壤健康。轮作模式不仅提高了水稻和大蒜的单产,优化了产品的品质,还有效改善了土壤结构与肥力,减少了病虫害的发生。

不同前茬作物与种植密度对大蒜农艺性状的影响

为研究不同前茬作物和种植密度对大蒜生长发育的影响,通过设定大豆茬(A1)、谷子茬(A2)和不同密度(M1、M2)两因素试验,测定不同处理的大蒜农艺性状指标和产量。试验结果表明,大蒜的农艺性状指标A1处理高于A2处理,M2处理高于M1处理,处理间产量没有显著差异。在生产中可以通过优化前茬作物和种植密度来提升大蒜商品性。

不同连作年限不同生长时期对大蒜土壤性质的影响

选取中国出口大蒜主产区山东省济宁市嘉祥县连作5年大蒜田、金乡县连作25年大蒜田和连作40年大蒜田进行大蒜鳞茎产量及各生长时期根际土壤、非根际土壤理化性质研究。结果显示:大蒜随着连作年限的增加,产量出现先下降后回升的现象;随着大蒜连作年限的增加,根际土壤全磷、速效钾含量呈现富集趋势,而有机质含量随着连作年限增加而逐渐降低;全氮、全磷、有效磷、有机质含量受生长时期的影响大于连作年限,而速效钾含量受连作年限的影响大于生长时期;连作年限与全氮、有机质含量呈极显著的负相关关系。

烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响

为了探讨烟蒜轮作与套作对土壤农化性状及烤烟产量的影响,本试验在烤烟不同生育时期,采取单作烤烟、烟蒜轮作与套作种植方式下的土壤样品分析农化指标和统计烟叶产量,并对其结果进行对比分析。结果表明随生育期的推进,不同种植方式下根际土壤p H值呈增加趋势,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤的p H值均高于单作烤烟。上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作根际与非根际土壤有机质含量均高于单作烤烟。下部叶与上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作非根际土壤速效氮含量显著高于单作烤烟。而上部叶成熟期,烟蒜轮作与套作处理根际土壤速效磷、速效钾含量高于单作烤烟。烟蒜轮作与套作烟叶产量、上中等烟率较单作烤烟提高了35.04%和17.55%、5.88%和3.88%。烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式均有利于缓解烟草连作障碍,改善土壤微生态环境,提高烤烟产量,但烟蒜轮作对其效果更加突出。本研究探讨烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式对土壤农化性状及烤烟产量的影响,可为改良植烟土壤、减轻连作障碍及栽培制度的创新提供理论基础和技术支撑。

大蒜轮作与瓜类枯萎病发病的关系

2000～2001年在嘉兴的试验研究表明大蒜与瓜类轮作辅以休闲明显地减轻了瓜类枯萎病的危害,发病率由瓜类连作时的50%下降到10%。土壤中(干土)病原菌孢子的存活量也由瓜类连作时的14.1×104cfu/g降低到1.2×104cfu/g。同时室内抑菌试验表明,大蒜能够明显抑制病原菌菌丝的生长,5种浓度3种浸提时间的大蒜浸提液中以浸提时间为1d浓度在25g/L的浸提液对菌丝生长的抑制效果最好,达72%;浸提7d浓度为1.56g/L的浸提液抑菌效果仅为20%。因此为减轻瓜类枯萎病的损失,提倡瓜类与大蒜作物轮作并适时休闲。

烟蒜轮作与套作对土壤微生物类群数量的影响

采取田间试验方式,以单作烤烟为对照,研究了不同年度和烤烟生育时期烟蒜轮作、烟蒜套作对根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌、解钾菌和解磷菌数量变化的影响。结果表明:随生育时期推进,烟蒜轮作和烟蒜套作处理根际土壤细菌含量高于单作烤烟的趋势越来越明显。2014年,上部叶成熟期烟蒜轮作、烟蒜套作根际土壤细菌数量是单作烤烟的1.41倍和1.24倍。中部叶成熟期和上部叶成熟期,烟蒜轮作处理根际土壤真菌数量最少,但2014年烟蒜轮作和烟蒜套作处理下非根际土壤真菌数量高于单作烤烟处理。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤放线菌数量高于单作烤烟,上部叶成熟期分别是单作烤烟2.01倍和2.93倍(2013年)、1.12倍和1.28倍(2014年)。烟蒜轮作、烟蒜套作处理根际土壤解钾菌和解磷菌含量在烤烟生长发育的中后期显著高于单作烤烟,且非根际土壤的解磷菌含量也呈现相同的趋势。不同年度,烟蒜轮作与烟蒜套作处理烟叶产量和上中等烟率均显著高于单作烤烟处理。烟蒜轮作和烟蒜套作种植模式能改良土壤根际环境微生物结构,维持良好的土壤质量状态。

大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响

【目的】研究大蒜长期连作对其根际土壤微生物数量和酶活性的影响。【方法】采用大蒜连作0(CK)、5、10、15和20年的土壤再分别盆栽大蒜,以大蒜根际土壤为研究对象,分别测定根际土壤微生物区系和酶活性的变化以及两者间的相互关系。【结果】随连作年限的增加,根际真菌数量持续上升,连作20年的土壤约为对照的2.88倍。而其它微生物类群的数量及土壤酶活性只在短期内(5—10年)呈上升趋势。与对照相比,连作10年的大蒜根际土壤中的细菌、放线菌各增加了8.72%和25.81%,氨化细菌、硝化细菌和芳香族化合物降解菌分别为对照的5.63、11.60和3.35倍。连作10年的大蒜根系分泌物对过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等土壤酶活性具有促进作用,比对照分别增加了26.67%、41.67%、203.13%、23.73%和43.65%,但长期连作(15—20年)后均呈现下降趋势。相关分析表明,氨化细菌与脲酶、多酚氧化酶均呈显著正相关;芳香族分解菌与脲酶、过氧化氢酶呈极显著正相关;细菌、微生物总量分别与磷酸酶呈显著、极显著正相关。【结论】大蒜连作5—10年,根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升,未发生连作障碍;但连作15—20年,根际土壤微生物结构失调,土壤酶活性下降,连作障碍明显。

不同连作年限对大蒜根际土壤养分含量、微生物数量及酶活性的影响

为进一步明确大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0（对照）、10、20、30 a大蒜根际土壤养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性的动态变化。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜鳞茎产量显著下降,与对照相比,连作10、20、30 a鳞茎产量分别下降22.74%、26.48%、27.16%;大蒜根际土壤p H值呈上升趋势,土壤有机质含量呈增加趋势,整体上土壤全氮、全磷、有效钾、碱解氮、有效锌含量呈下降趋势;土壤微生物数量呈先下降（0-20 a）后上升（30 a）趋势,且差异达极显著水平;土壤酶活性呈先降后升趋势,土壤脲酶和过氧化氢酶活性以连作20 a最低,碱性磷酸酶活性以10 a最低。相关性分析表明,整体上土壤微生物数量和土壤酶活性与土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效钾含量呈正相关,而与土壤p H值、有机质和缓效钾含量呈负相关;过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性与所测微生物数量（除真菌外）皆呈正相关,其中过氧化氢酶活性与放线菌数量相关性达显著水平,脲酶活性与固氮菌数量呈极显著正相关。综上,大蒜长期连作后,大蒜鳞茎产量降低,土壤有机质含量增加,土壤p H值上升,土壤养分失衡;连作20 a大蒜根际土壤微生物数量和土壤酶活性达到最低水平,而连作30 a土壤微生物数量和酶活性回升,但微生物结构并没有显著改变。

EM对连作大蒜根际土壤微生物和酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了EM(Effective Microorganisms)对连作大蒜不同发育期干物质累积量,土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明,与对照相比,EM对土壤细菌、真菌和过氧化氢酶活性促进率随大蒜发育期均呈现先升后降的趋势,在蒜薹伸长期达到最大值;对硫化细菌和酚分解菌促进率最大值均出现在鳞茎膨大期;对氨化细菌和硝化细菌的促进率最大值分别出现在分化期和幼苗期。EM对放线菌、土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性促进率随发育期的延长而呈现持续上升的趋势。EM处理有利于改善土壤微生物群落结构,提高土壤微生物数量和土壤酶活性,增加干物质的累积量。

连作对大蒜生长及生理生化指标的影响

通过长期连作对大蒜生长状况以及保护酶活性的研究,旨在揭示连作对大蒜生长及生理生化指标的影响机制。采用大蒜连作0（CK）、5、10、15、20年的土壤再分别盆栽大蒜,分别测定大蒜生长期的生长和生理生化指标。试验结果表明：随连作年限的增加,大蒜生长和生理生化指标均呈现先升后降的趋势,与对照相比,连作5-10年对大蒜的生长和生理生化指标均有促进作用,未发生连作障碍;但长期连作（15-20年）后均呈现下降趋势,大蒜生长受限、光合作用和保护酶活性下降,连作障碍明显。

大蒜联合收获切根试验台设计与试验

为了提高大蒜联合收获切根作业性能,解决大蒜切根过程中根系一次清除率低、蒜头损伤率高等问题,该文设计了一种大蒜联合收获切根试验台,该试验台主要由毛刷辊、前旋转切刀、夹持输送机构、排序-对齐机构、浮动切根机构等组成,可一次性完成蒜株的根系清理和预切、蒜株排序和对齐、根系浮动切割等作业工序。该文确定了切根装置关键结构参数和作业参数,并对影响切根作业质量的主要因素开展了试验研究。试验结果表明,影响切根作业质量的主次作用因素为夹持输送速度、夹持角度、浮动切刀转速,较优参数组合方案为夹持输送速度1.05 m/s、夹持角度79°、浮动切刀转速2 200 r/min(切割线速度为17.3 m/s),此时根系去净率为96.1%,蒜头伤损率为2.39%,满足大蒜切根作业质量要求。该文研究结果可为大蒜联合收获切根装置的设计提供参考。

烟蒜轮作对易感病烟田土壤真菌群落结构的影响

【目的】探究烟蒜轮作对烟田土壤真菌群落结构的影响,以期寻找改善土壤健康的农艺管理模式。【方法】利用高通量测序技术检测烟蒜轮作的易感病烟田和健康烟田中的土壤真菌,对比分析烟蒜轮作对烟田土壤真菌群落结构的影响。【结果】德昌县试验烟田土壤优势真菌门依次为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和norank_k__Fungi,相对丰度占总菌的90.80%~94.59%。烟草移栽前,种植大蒜的易感病烟田子囊菌门和担子菌门相对丰度显著高于健康烟田;与健康烟田相比,散囊菌纲(Eurotiomycetes)相对丰度显著降低,子囊菌纲(Sordariomycetes)显著增加;粪壳菌目未知菌属(norank_o__Sordariales)、镰刀菌属(Fusarium)相对丰度显著高于健康烟田,但健康烟田的镰刀菌属相对丰度显著低于易感病烟田种植烟草的土壤,unclassified_f__Trichocomaceae在健康烟田显著高于易感病烟田。移栽前和成熟期易感病烟田的担子菌门显著较高,与有机质和碱解氮呈极显著正相关。健康烟田在旺长期真菌多样性比移栽前显著降低,但稍高于易感病烟田;到成熟期又显著上升,高于易感病烟田,易感病烟田移栽前的真菌多样性最高。【结论】种植大蒜提高了易感病烟田土壤有益真菌的种类和多样性,且降低了病原菌的相对丰度,使发病率由50.15%降到8.57%。因此烟蒜轮作可改变易感病烟田土壤真菌群落结构,使其趋于健康烟田,从而降低烟田真菌型土传病害的发生。

大蒜废弃物对农作物病原菌的抑制效果

我国大蒜废弃物资源丰富,为引导其合理化、资源化利用,测定了大蒜提取物对大豆尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum fsp.tracheiphilum)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)d eBary)、大豆细菌性斑点病菌(Pseudomonas.s yringae pv.glycinea)和水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae〔Ishiyama〕Dye,Xoo)4种植物病原菌的抑制作用,并通过大蒜提取物、大蒜渣、大蒜肥对土壤中大豆尖孢镰刀菌的抑制试验,测定了其在土壤中对土传病原菌的抑制效果。结果表明,高浓度的大蒜提取物对这4种植物病原菌有抑制作用,随着提取物浓度的升高,抑菌效果也更为明显。质量浓度为500mg.mL-1时对大豆尖孢镰刀菌、大豆细菌性斑点病菌和水稻白叶枯病菌的抑菌效果最好。培养基中提取物浓度达100mg.mL-1时对两种真菌的抑制达100%。同时,含大蒜提取物0.05mL.g-1、大蒜渣5%或大蒜肥25%的土壤能抑制土传病原菌大豆尖孢镰刀菌在土壤中的定殖。

美国大蒜机械化生产与加工概况

根据赴美国考察所了解的美国大蒜种植、田间管理、收获机械化情况,以及大蒜加工、大蒜产品的饮食和消费情况,提出关于发展我国大蒜机械化生产和加工的思考和建议。

大蒜根系分泌物对同属作物的抑制作用

【目的】研究大蒜根系分泌物对同属作物的抑制作用,为解决大蒜连作障碍提供理论依据。【方法】应用组织培养技术,在无菌条件下研究大蒜根系分泌物对同属作物大葱、洋葱和韭菜的毒害作用。【结果】大蒜根系分泌物对3种同属作物的发芽率、平均发芽时间、胚芽和胚根长、胚芽和胚根鲜重均有不同程度抑制,且抑制率随着大蒜根系分泌物浓度的增大而加大,最大抑制率分别达到51.72%、48.20%、51.57%、51.57%、82.14%和82.29%。大蒜根系分泌物对受试作物根系活力均有抑制作用,除大葱和洋葱较低浓度的T1处理外,其它处理与对照差异均达极显著水平,韭菜的根系活力对大蒜根系分泌物的响应比较敏感,T1处理与对照间的差异也达到极显著水平。用气相色谱/质谱联用仪(GC-MS)从大蒜根系分泌物中鉴定出主要物质:2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基基)苯酚、邻苯二甲酸二辛酯、花生酸、阿魏酸、9-十六烯酸、肉豆蔻酸、二烯丙基二硫化物等,其中阿魏酸和肉豆蔻酸已被认定为生长抑制物质。【结论】大蒜根系分泌物对同属作物具有抑制作用。因此,可以间接判定大蒜连作条件下田间根系分泌物逐年累积后产生的自毒作用,可能是导致大蒜发生连作障碍的重要原因。

大棚番茄连续套蒜第3年作物生产和土壤养分分析

【目的】研究大棚番茄与大蒜(青蒜)连续套种3年对作物的生物效应和土壤养分含量的影响。【方法】2010-08-2011-07,在塑料大棚内以番茄单作为对照,设番茄套作大蒜和番茄套作青蒜2个处理,在秋茬番茄行间套种大蒜或青蒜,大蒜(青蒜)生长持续到春季,此时定植春茬番茄,分析比较不同模式连续种植第3年时的作物生物效应和土壤养分含量。【结果】与番茄单作相比,套蒜处理对秋茬番茄生长和产量有一定促进作用,并能显著提高其主要品质指标,但套蒜处理对春茬番茄生长和产量有显著的竞争性抑制作用。套作大蒜和青蒜对番茄根结线虫有一定抑制作用,其防病效果在秋茬番茄上分别为54.9%和60.0%,在春茬番茄上分别为34.3%和39.4%。套蒜处理可明显提高秋茬和春茬番茄土壤碱解氮和速效磷含量,但对土壤速效钾含量影响效果不同。不同套作模式的年产值不同,套作大蒜和青蒜处理分别较番茄单作增值11.0%和11.9%。【结论】连续套蒜可消减大棚番茄根结线虫病,提高年产值。

自动定向大蒜播种机的设计与试验

针对现有大蒜播种机难以满足蒜种"鳞芽朝上、直立栽种"农艺要求的问题,该文设计了一种大蒜自动定向播种机。该播种机主要由底盘、机架、种箱、取种装置、蒜种定向装置、插播装置、气动控制系统和镇压轮组成。采用链勺式取种方式完成单粒取种,利用三级锥形料斗实现蒜种鳞芽定向,通过鸭嘴式插播器实现直立栽种。设计了各关键部件结构,通过试验研究探明了影响取种效果和鳞芽定向效果的主要因素,确定了合理工作参数组合。以兰陵大蒜为试验对象,取种试验表明,当播种机行进速度0.10 m/s、振动机构振动作用力15 N、十字轮转速20 r/min时,单粒取种率为93.50%,多粒率为2.30%,漏取率为4.20%,综合取种效果最优;蒜种定向试验表明,当3级料斗尖锥半顶角依次为45°、40°和30°时,料斗安装间距100 mm、料斗打开间隔时间0.4 s时的鳞芽朝上率为94.44%,综合定向效果最优。大蒜播种机田间试验结果表明,上述参数组合下鳞芽朝上率为89.2%,重播率为3.2%,漏播率为2.0%,播种效率为500～650 m^2/h,满足大蒜播种农艺需求。该文研究结果为推动大蒜播种机械化和自动化发展提供参考。

大蒜根系浸提液对连作西瓜生长及光合特性的影响

以小型西瓜品种红宝石为试验材料,盆栽于连作与非连作土中,采用6个不同质量浓度的大蒜根系浸提液处理连作西瓜,通过测定不同处理下连作西瓜植株生长、叶片光合气体交换及叶绿素荧光参数,以探讨大蒜根系浸提液对西瓜连作障碍的作用。结果表明,连作导致西瓜植株叶片净光合速率(Pn)下降,生长受到抑制。而施浇低质量浓度(5、8、10和20g/L)大蒜根系浸提液可通过提高光合能力及PSⅡ的光合活性,降低光损伤和使光能分配趋于合理,从而有效缓解连作对西瓜植株生长的抑制,其中尤以5g/L质量浓度处理对西瓜生长的效果最好。而高质量浓度(30和40g/L)的大蒜根系浸提液抑制连作西瓜植株的生长。

有机肥部分替代化肥对大蒜产量、品质及养分吸收分配的影响

在大蒜主产区金乡连续种植大蒜20年以上的土地上,采用田间小区试验法,设置常规施肥CF、优化施肥OF、T15(15%N有机肥替代化肥)、T30(30%N有机肥替代化肥)、T40(40%N有机肥替代化肥)、T50(50%N有机肥替代化肥)6个处理,研究优化施肥以及优化施肥基础上有机肥部分替代化肥对连作大蒜产量、品质及养分吸收分配的影响,探索有机肥N素部分代替化肥的适宜比例。结果表明,OF与CF的蒜薹和鳞茎产量均相差无几。在供肥量相同条件下,T15、T30的鳞茎产量最高,均为15 030 kg/hm^(2),比OF增产1.4%,T40和T50的鳞茎产量比OF减产6.9%和15.9%;T15、T30、T40、T50的蒜薹产量比OF分别降低6.0%、6.5%、10.2%、18.0%,差异均未达显著水平。不同处理对蒜薹品质的影响:OF和T30的VC含量比CF及其他处理显著降低;可溶性糖含量T15、T40、T50均比CF显著增加;可溶性蛋白含量除T30比OF、T40显著增加外其他处理间无明显差异;硝酸盐含量T15、T40和T50比CF显著降低。OF、T30和T40的大蒜鳞茎VC含量比CF显著降低,各有机替代处理的可溶性糖含量均显著降低,T30、T40、T50的可溶性蛋白显著降低,硝酸盐含量OF、T15、T30比CF均降低,但差异不显著,T40、T50分别比CF增加8.2%和9.3%,差异也不显著。大蒜植株对氮、磷和钾的吸收、分配规律相似:均以鳞茎最高,假茎叶次之,根中最少。与OF相比,T50处理显著降低了大蒜鳞茎对氮、钾的吸收。因此在连作大蒜生产实践中,调整化肥养分比例,减少N、P_(2)O_(5)、K_(2)O的养分用量,以15%~30%N有机肥替代化肥的技术措施是切实可行的。

大蒜鳞茎浸提液对黄瓜幼苗的化感作用

通过生物学试验和盆栽试验,研究大蒜鳞茎浸提液对黄瓜发芽、生长及生理指标的影响。结果表明,随着浸提液浓度的增加,对黄瓜的苗长、根长抑制显著增强,而浓度为40 mg/mL时,对发芽率的抑制显著。在20 mg/mL浓度范围内,大蒜鳞茎浸提液,促进了黄瓜的幼苗生长、增加了可溶性糖、蛋白质、Vc、叶绿素的含量,提高了POD、SOD、CAT的活性,高浓度的浸提液抑制了幼苗生长及POD、SOD、CAT的活性,降低可溶性糖、蛋白质、Vc、叶绿素的含量。随着浓度的增加,MDA的变化趋势为"V"型,浓度为10 mg/mL时,MDA降低了13.7%。20 mg/mL浓度范围内的大蒜浸提液对黄瓜生长有益。