■专论与综述 论作物轮作的效益 黄国勤 (中国井冈山干部学院教学科研部,江西井冈山 343600) 摘 要:作物轮作是我国一项传统而古老的农业增产技术,是现代“循环农业”的重要技术之一。作物轮作具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。本文从12个方面对作物轮作的效益进行了比较全面、系统的概括和分析,可供有关方面进一步研究作物轮作和生产实践推广应用作物轮作提供有价值的参考。 关键词:作物轮作;效益;循环农业;农业可持续发展 作物轮作(Crop Rotation),亦叫作物换茬,或将二者合称为作物轮作换茬,是指在同一块田地上有顺序地轮换种植不同作物或轮换采用不同复种方式的种植方式[1]。作物轮作是作物种植制度的重要组成部分,是耕作制度的重要研究内容[2]。作物轮作是我国农业精耕细作、协调地力用养的传统经验,在我国古代《吕氏春秋》、 《齐民要术》等诸多农书中,对作物轮作均早有有详尽记载[3]。作为一项重要的农业增产增效技术,作物轮作早已为世界各国所广泛采用。可以说,作物轮作在世界农业发展中占有重要地位和作用。 当前,我国正在大力倡导建设资源节约型、环境友好型社会,大力发展“循环农业”[4]。作物轮作是循环农业的一项重要技术,推广应用作物轮作技术,具有多方面的功能和效益。文章拟在综合国内外大量科学研究资料及生产实践经验的基础上,对作物轮作的经济效益、生态效益和社会效益等进行概括和分析,以便为作物轮作的进一步科学研究和推广应用提供有益参考,从而更好地发挥作物轮作在促进农业可持续发展中的重要作用。 1 作物轮作的效益 国内外大量研究和生产实践表明,实行作物轮作具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。 1.1 充分利用自然资源 实行作物轮作换茬,就是根据生产要求、社会需要和生态“可能性”等,在同一块农田上于不同年份(或不同季节)轮换种植不同作物或轮换采用不同复种方式,显然,这一“轮换”(轮作换茬),可以使不同作物更好地利用当地的气候条件、自然资源,可以更好地利用农田土壤中的各种营养元素。一句话,轮作换茬可以更好地充分利用各种自然资源。 相反,实行“连作重茬”,长期单一种植某种作物或采用 收稿日期:2008204225 国家科技支撑计划课题:“江南丘陵区农田循环生产综合技术集成研 究与示范”(编号:2007BAD89B18)研究内容 第一作者:黄国勤(19622),男,农学博士后,教授、博导,研究方向:作物栽培学与耕作学、农业发展与区域农业、生态学理论与 实践等。E-mail:hgqjxauhgq@sina1com1cn。某种复种方式,过分、偏面、单一地消耗某一种或某几种自然资源(当然也包括社会资源),这必然造成两种“不良”后果:一方面某些资源不足或被“耗竭”,另一方面,有些资源“闲置”,未能发挥应有作用。如江西、湖南、湖北等长江中下游双季稻区,长期实行“绿肥(紫云英)—早稻—晚稻”复种连作,一方面,不仅消耗大量“水资源”,造成有些地区淡水资源日趋紧张;或者在干旱季节,由于水资源缺乏,不能满足双季稻(主要是晚稻)生长发育的要求,致使水稻产量受到影响。另一方面,还由于长期“两板一旱”的耕作制,导致稻田土壤长期板结,土壤次生潜育化严重,土壤长期处于“缺氧”(通气性差)、 “有毒”(土壤中有毒物质积累)状态,有很多“营养物质元素”不仅不能被利用,还由于长期“缺氧”,而成为有毒、有害物质,有的因含量过多而成为“污染物质”[5]。显然,这种状况不利于作物高产和农业可持续发展。 1.2 促进作物生长发育 实行轮作换茬,不断改善作物生长发育所需要的生态环境,对促进作物生长发育十分有利。如在长期种植双季稻的农田,改种棉花,实行“肥—稻—稻”→“油菜/棉花”复种轮作(简称“稻棉轮作”),对改善土壤结构和提高土壤肥力有明显效果,对促进棉花的生长发育大有裨益。峡江县是江西的一个烟草生产大县,长期以来,广泛推广“烟稻轮作”[6],在长年实行“肥—稻—稻”的稻田,发展“烟草—晚稻”复种方式,不仅提高了烟草产量、提升了烟叶质量,还大大改善了土壤结构、提高了土壤肥力,节省了肥料施用量,可谓“一举多得’,深受农民欢迎。 1.3 不断提高作物产量 轮作能提高作物产量,这早已为国内外所公认,轮作被认为是“不化钱的增产技术”。在我国广泛流传的“年花年稻,眉开眼笑”、 “谷后谷,坐着哭;豆后谷,享大福”等谚语,就足以说明轮作的增产作用和连作带来的不利影响。 一般认为,合理的作物轮作,可使作物至少增产5%～8%,高的轮作方式可增产10%～15%,有的甚至可高达20%左右[7]。作者于1998年冬至2003年秋在江西南昌江西农业大学实验站进行了水稻轮作与连作对比试验,结果表明,轮作早稻平均增产9115%,轮作晚稻平均增产5196%[8]。江西农业大学钟树福、刘隆旺等在1983—1986年进行了“鄱阳湖区耕作制度调查与试验”的课题研究,结果表明,轮作方式(大麦—早稻—晚稻→油菜—早稻—晚稻→混播绿肥—早稻—晚稻)多年、多点平均产量为507104kg/ 667m2,连作方式(绿肥—早稻—晚稻→绿肥—早稻—晚稻→绿肥—早稻—晚稻)多年、多点平均产量为420196kg/667 m2,轮作比连作平均增产为20145%[9]。 1.4 有效改善产品品质 轮作不仅可以增加作物产量,还能提高产品品质。
烤烟的烘烤技术 烤烟生产过程大致可分为育苗、大田生长和烟叶烘烤三个阶段。烟叶烘烤是反映和决定烤烟品质和生产效益的关键的环节之一。它涉及到烟叶采收质量、烤房设备、烘烤工艺和实践经验等众多因素的有机配合。所以说烟草的烘烤是一个涉及多类知识的系统的工程并不过分。 一、密集型高效能烤房 随着烤烟生产理念和技术不断发展和创新，沿用多年的自然排湿式传统烤房逐步被改造和替代。近年来，在国家各级烟草管理部门的技术引导和资金扶植下，一些智能化，密集型的高效能的烤房得到迅速发展，并显示了独有的优势。新型烤房和与其配套的新技术的到出现，把烟草生产带入智能化、规模化和专业化的一个新领域。初显了烟草生产并入现代化农业生产模式的端倪。 我们以河南、云南两省烟草种植区普遍使用的密集型高效能烤房为例，简单介绍一下它的结构和工作过程。 1、基本结构和工作原理
这种密集型高效能烤房主要由装烟室、加热室和热风循环控制系统三个部分组成： 装烟室采用双门结构，容积约为70～90立方米。室内两侧墙壁上有三趟搭放烟杆的沟槽，中间设搭烟架。这些小窗口是观察窗，这里设两个排湿通道，中间的是热风循环通道。两侧墙壁上还有两个备用的排湿口。 这里是加热室，下面是加热炉，炉上边六根铁管是换热器，它除承担散热作用外还是加热炉的烟囱。这是加热室和装烟室的过渡间。 热风循环控制系统由循环风机、鼓风机、数字化控制器、干球温度计和湿球温度计组成。干球温度计检测的是烤房内的温度、湿球温度计检测的是烤房内的湿度，干球温度减去湿球温度的差值，我们这里称为“干湿差”。 点火后燃烧炉产生的热量经换热器到达燃烧室顶部，换热器散发的热量被循环风机吸入装烟室，而煤烟经管路直接排到炉外。在循环风机的作用下热气流穿过上层、中层和下层烟叶的缝隙到达装烟室的底层，再经热风循环通道回到加热室进行新的加热循环。烟叶在热风从表面流过时被加热烘烤。当室内温度过高时，补风门开启，冷空气进入以调整室内温度。而当室内湿度过大时，可打开排湿门降低室内
Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2017, 7(6), 469-473 Published Online September 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8f10372312.html,/journal/hjas https://https://www.doczj.com/doc/8f10372312.html,/10.12677/hjas.2017.76060 The Progress about Microelement Boron on Yield and Quality of Flue-Cured Tobacco Di Zhu1, Tianbao Gu1, Li Chen2, Hong Zeng1, Yonggang Li1 1Tobacco Companies of Qianxinan Anlong County Branch, Xinyi Guizhou 2Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Sep. 10th, 2017; accepted: Sep. 22nd, 2017; published: Sep. 28th, 2017 Abstract Boron is an essential trace element for tobacco growth and plays an important role in regulating the physiological functions of tobacco. Meanwhile, flue-cured tobacco is an important economic crop in our country. Tobacco production, tobacco price and so on will all affect farmers’ poverty alleviation. Therefore, there is a certain defect in whether the soil is boron and in the application of boron fertilizer. In this paper, the effects of boron on flue-cured tobacco were reviewed, and the effects of boron on the yield and quality of flue-cured tobacco were discussed to provide a theo-retical basis for the application of boron fertilizer. Keywords Microelement, Boron, Flue-Cured Tobacco, Yield and Quality 微量元素硼对烤烟产质量影响研究进展 朱迪1，顾天宝1，陈莉2，曾宏1，李永刚1 1黔西南州烟草公司安龙县分公司，贵州兴义 2贵州大学，贵州贵阳 收稿日期：2017年9月10日；录用日期：2017年9月22日；发布日期：2017年9月28日 摘要 微量元素硼为烟草生长的一种必须元素，对烟草的生理功能有重要的调节作用。同时烤烟是我国一种重要的经济作物，烟叶产量、上等烟率、均价等因素都将影响农民脱贫致富，因此，土壤是否缺硼以及是
2011-06，32（3）中国烟草科学 Chinese Tobacco Science 95 烟草连作障碍研究进展 张继光1,2，申国明1*，张久权1，张忠锋1，石屹1，李世博3，刘海伟1，时鹏1（1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京 210008；3.山东日照烟草有限公司五莲分公司，山东五莲 262300） 摘要：烟草生产中的连作种植导致产量和品质的下降已引起广泛关注。从烟田土壤营养失调、烟草根系分泌物积累、土壤微环境及微生物区系变化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理，介绍了当前治理烟草连作障碍的各项调控措施，并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。 关键词：烟草；连作障碍；营养失调；根系分泌物；土壤微生物区系；调控措施 中图分类号：S572文章编号：1007-5119（2011）03-0095-05 DOI：10.3969/j.issn.1007-5119.2011.03.020 Advance in Continuous Cropping Problems of Tobacco ZHANG Jiguang1,2, SHEN Guoming1*, ZHANG Jiuquan1, ZHANG Zhongfeng1, SHI Yi1, LI Shibo3, LIU Haiwei1, SHI Peng1 (1. Key Laboratory of Tobacco Quality Control, Ministry of Agriculture, Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China; 2. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 3. Wulian Branch of Rizhao Tobacco Corp. Ltd., Wulian, Shandong 262300, China) Abstract: Much attention has been paid to the decrease of tobacco quantities and qualities through the continuous cropping. The mechanism of continuous cropping obstacles was reviewed with regards to soil nutrient unbalance, accumulation of roots exudates, and change of soil micro-environment and soil microbial flora. The counter-measures were also reviewed in controlling the obstacles of tobacco continuous cropping. Possible future researches were also proposed in this paper. Keywords: tobacco; continuous cropping problem; soil nutrient unbalance; root exudates; soil microbial flora; controlling measure 当前，我国烟草农业不断向规模化和集约化方向发展，由于受经济利益的驱动、耕地的有限性及生产栽培条件的制约，烟草连作已成为一种不可避免的现象。而烟草本身是一种忌连作作物，连作能导致烟草土传病虫害危害程度的增加，烟田有害物质的逐年积累；而且，连作还能造成土壤养分失调，抑制土壤生物化学过程，影响烟草正常的生长发育，最终造成其产量和品质的显著降低[1]。目前，我国烟草生产中尚存在较大面积的连作种植，据统计每年由于烟草连作带来的直接及间接经济损失高达40亿元，这已经严重威胁到我国烟草农业的可持续发展，引起了农业相关部门和学术界的高度重视。 当前，国内外众多学者在烟草连作障碍的产生及调控方面进行了大量探讨。笔者从土壤营养失调、根系分泌物积累、土壤微生物区系变化和连作障碍的调控措施等角度，综述了烟草连作障碍方面的最新研究成果，为推动我国烟草栽培学学科发展和特色优质烟叶开发提供理论和实践指导。 基金项目：山东省烟草专卖局（公司）项目（201002）；土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金项目（Y052010042） 作者简介：张继光，男，博士，研究方向为烟草栽培及土壤生态。E-mail：jiguang8002@https://www.doczj.com/doc/8f10372312.html,。? 通信作者，E-mail：ycssgm@https://www.doczj.com/doc/8f10372312.html, 收稿日期：2010-06-03 修回日期：2010-08-18
烟叶外观质量，指人们感官可以作出判断的质量因素，用感观和经验来判定烟叶的等级质量，判定的方法通常是眼观、手摸、耳听、鼻闻。判定烟叶质量的主要因素有部位、颜色、成熟度、叶片结构、身份、油份、色度、宽度、长度、残伤和破损。烟叶的外观质量是内在质量的外部反映，是烟叶收购过程中分级的主要依据。一般认为优质烟叶的外观特征是：成熟度好，组织疏松，厚薄适中，颜色金黄、桔黄，油分足，光泽强，长度50～60cm，弹性好。国标GB2635-92烤烟，对不同部位烟叶外观质量要求如表1。 1、部位 烟叶不同的部位，有着不同的外观特征和内在品质。部位可分为下部叶（X）、中部叶（C）、上部叶（B）。 下部烟叶（X）：包括脚叶（P）、下二棚叶（X）；中部烟叶（C）包括上腰叶、正腰叶、下腰叶；上部烟叶（B）：包括上二棚叶（B）、顶叶（T）。 不同部位的烟叶有其不同的外观特征。烟叶外观特征，因品种、土壤、气候条件和栽培措施的不同，会发生一些变化。通常以脉相和叶形作为划分部位的主要依据。 2、颜色 烟叶颜色，是指烟叶烘烤后的相关色彩、色泽饱和度和色值的状态。柠檬黄是“100%的黄色”；桔黄是“70%的黄色+30%的红色”；红棕是“30%的黄色+70%的红色”。烟叶分级中基本色，包括柠檬黄、桔黄、红棕；非基本色，包括青黄、微带青、杂色。
3、成熟度 成熟度，是分级中衡量烟叶品质的中心因素，也是影响卷烟质量的基础，是烤烟分级首要因素。世界各产烟国家的烟叶分级标准中，都把成熟度列为第一重要的分级因素。 烟叶成熟度好，其外观特征的表现是：颜色桔黄、桔红、金黄，色度浓，组织结构疏松，有明显的成熟斑，燃烧性好，香气量足，吃味醇和；烟叶成熟度差，其外观特征的表现是：颜色浅淡，易退色，叶面光滑，组织结构密至紧密，有的烟叶微带青甚至青黄色。成熟度可分为五档：完熟、成熟、尚熟、欠熟、假熟。 4、叶片结构 叶片结构，指烟叶细胞排列的疏密程度，划分为四档：疏松、尚疏松、稍密、紧密。 5、烟叶油分 烟叶油分，指烟叶组织细胞内含有的一种柔软液体或半液体物质，在烟叶外观上反映为油润、丰满、枯燥的程度，是烟叶在一定含水量条件下，人们眼看、手摸有油润或枯燥的不同感觉。油分可分为四档：多、有、稍有、少。 6、烟叶身份 烟叶身份，指烟叶的厚薄程度，包括烟叶的细胞密度和单位叶面积的重量状态。可分五个档次：中等、稍厚、稍薄、厚、薄。 7、叶片长度和宽度 长度，是指烟叶主脉基部至叶尖的直线量度。分级标准中，将叶片长度划分为大于或等于45cm、40cm、35cm、30cm、25cm五个档次，以5cm为递进梯度，根据不同等级的要求，规定某个等级不低于某个长度。四十二级标准中，规定长度下限为25cm，宽度未作要求，是标准的一项缺陷。发育好的烟叶，长宽比大多在1：0.4～0.5之间。美国的分级标准中，将宽度作为一项分级因素。 8、残伤与破损 残伤，指烟叶组织受到破坏，失去成丝的强度和坚实性，基本无使用价值。比如，过熟烟叶产生的病斑、焦尖、焦边等，以百分数（%）表示。破损，指烟叶受到机械损伤而失去
烟叶质量分析与评价 传统的烟叶质量评价方法主要是依据于对烟叶外观质量的评价，外观质量评价属于感官性的评价，会受评价者的烟叶分级水平和个人评价眼光的影响，这些因素可能会对烟叶质量评价带来一些波动。目前，工业企业对烟叶质量的评价，通常是采用外观质量评价、感官评吸和常规化学成分三方面综合评价的方法，而没有将烟叶的物理特性作为烟叶质量评价的一个重要因素。烟叶的物理特性是指影响烟叶质量以及工艺加工的一些物理方面的特性，主要包括叶片大小、叶片厚度、燃烧性、填充性、单位面积重量、含梗率等。物理特性直接影响着烟叶化学成分、加工性能、产品风格，成本及其他经济指标，譬如，烟叶烟碱含量正比于烟叶长度，而烟叶糖含量、糖碱比、氮碱比均反比于烟叶长度；优质烟叶的适宜长度不应小于50cm，日本的研究指出，烟叶长度大于70cm后品质下降；叶片厚度与烟叶内多项化学成 分指标均具有相关性。由此可见，烟叶的外观质量和物理特性是表征烟叶质量的重要指标。所以，正确合理地评价各产区烟叶质量，应从烟叶的外观质量、物理特性、化学成分、内在质量等方面进行评价。 1．外观质量 烟叶外观质量即烟叶外在的特征特性，是指人们感官可以做出 判断的质量特征，它是烟叶分级的重要依据。目前，对烟叶外观质量的判断主要通过眼观、手摸、鼻闻等方法。与烤烟内在质量密切相关
的外观因素主要有：成熟度、部位、颜色、叶片结构、身份、色度网、油分、宽度、长度、残伤与破损等。宽度、长度、残伤与破损为定量描述外，其他指标多为定性描述指标。 2．内在质量 烟叶的内在质量是指烟叶燃烧时，吸烟者对香气、吃味的综合(：）感受，它与烟叶的化学成分密切相关。一般来说，评吸质量好的样品还原糖含量较高，总氮含量较低，烟碱含量适中，k2o含量较高，两糖差值小，蛋白质含量较低，糖碱比、钾氯比、氮碱比均较高，烟叶的内在质量是判断烟叶质量好坏的主要依据，主要包括香气、杂气、吃味、劲头、刺激性、浓度、余味等。 3．化学成分 烟叶的化学成分与其他植物一样，可分为两大类：一类为有机化合物，一类为无机化合物，目前烟叶中鉴定的化学成分已达3000种以上。化学成分是烟叶质量的内涵，烟草及其制品的品质主要是由其内在化学成分的组成含量所决定的，因此，烟叶化学成分是常用的评价烤烟品质的指标之一。目前，人们对烟叶品质的判断以碳水化合物、含氮化合物、矿物质等常规化学成分为主。这些常见的化学成分指标主要有：烟碱、总糖、还原糖、总氮、淀粉、钾离子、氯离子等。
西"表$学&2019年32卷1期202 Southwest China Journal of Agricultural Sciences Vol. 32 No. 1 文章编号：1001 -4829(2019)1-0202-06D O I：10. 16213/j. cnki. scjas.2019. 1.033连续施用生物炭对连作烤烟烟叶主要化学成分的影响刘弄\荆永锋2,周清明\黎娟1!，向德明3 (1湖南农业大学农学院，湖南长沙410128;2.湖南中烟工业有限责任公司，湖南长沙410014;3.湖南省烟草公司湘西自治州 公司，湖南吉首416000" 摘要：【目的】为了改善连作烤烟烟叶质量，探讨连续施用生物炭对连作烤烟烟叶质量的长期效应。【方法】以云烟87为试材，通 过大田定位试验研究了连续施用生物炭对连作烤烟烟叶主要化学成分的影响。【结果】连续施用生物炭后降低了烤烟后烟叶总 糖、还原糖含量，增加了烤烟后烟叶钾含量和钾氯比值，缓解了烤烟后烟叶总氮含量降低、烟碱含量升高的趋势，有利于协调烤烟 后烟叶氯含量。此外，连续施用生物炭对烟叶主要化学成分的协调作用会随着连作年限的延长而逐渐减弱。【结论】连续施用生 物炭能协调连作烤烟烟叶化学成分，缓解因连作时间的延长导致烟叶质量下降的趋势，但其缓解作用也会逐年减弱。 关键词:连作；生物炭(连续施用；化学成分;烤烟 中图分类号:S572 文献标识码:A L f e c t s o f C o n tin u o u s A p p lic a tio n o f B io c h a r o n M a in C h e m ic a l C o m p o n e n ts in T o b a c c o L e a v e s o f F lu e-c u r e d T o b a c c o C o n tin u o u s C r o p p in g LIUHui1，JINkYong-feng2，ZHOUQing-ming1，LI Juan1 !，XIANkDe-ming3 (1 ? College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Hunan Changsha 410128，China ;2. China Tobacco Hunan Industrial Co. ，Ltd，Hu- nan Changslia 410014，China；3. Xiangxi Autonomous Prefecture Branch of Hunan Provincial Tobacco Company，Hunan Jishou 416000，Chi- na) A bstract:* Objective】 In order to improve the quality of tobacco leaves of flue-cured tobacco continuous cropping，the study was conducted on the long-term effects of continuous application of biochar on the quality of tobacco le [Method】 Yunyan 87 was selected as t esting material and a field located experiment was designed to study the effects of continuous applica- tion of biochar on main chemical components i n tobacco leaves of flue-cured tobacco continuous cropping.【Resu tion of biochar could reduce the content of total sugar and reducing sugar of tobacco leaves after baking，improve the con potassiumchlorine ratio of tobacco leaves after baking，alleviate the tendency of the content of total nitrogen decreased of tobacco leaves after baking，and beneficial to coordinate t he content of chlorine of tobacco leaves after baking. In ally decreased with the extension of continuous cropping yearr that the effects of continuous application of b chemical components of tobacco leaves.【Conclusion】Continuous application of biochar can coordinate chemical components o f tobacco lea of flue-cured tobacco continuous cropping，and aieviate the tendency of thie quality decline of tobacco leaves due to prolongation of continu- ous cropping，but its remission efects will weaken year by year. Key word s： Continuous cropping；Biochar；Continuous application；Chemical components；Flue-cured tobacco 【研究意义】烟草是忌连作作物，而长期连作形 成的障碍因子影响烤烟产质量的形成[1]。近年来 烤烟连作种植模式不断扩展，而烤烟连作往往会导 收稿日期=2018 -03 -04 基金项目：特色优质烟叶开发项目（201743000934110";湖南省 自然科学基金青年项目（2017JJ3119);湖南省教育厅一般项目 (83463) 作者简介:刘卉（1990 -"，男，湖南常德人，博士研究生，研究 方向为烟草原料与加工工程，E-mail:471752797@ qq. c m，！为 通讯作者:黎娟，E-mail:adalee619@https://www.doczj.com/doc/8f10372312.html,。致烤后烟叶品质下降[2]。这主要是由于连作会导 致土壤养分比例失衡，影响烤烟的生长发育，导致烤 后烟叶的品质下降[3]。生物炭具有密度低，比表面 积高，稳定性强等特点，生物炭对土壤改良及烤烟产 质量的影响也已经开展了大量的相关研究，具有一 定的应用价值[4_6]。烤烟烟叶化学成分是评价烟叶 内在质量的重要指标，同时也会影响烟叶的香吃味，而施用生物炭能协调烤后烟叶的化学成分，有利于 提高烟叶质量[7]。【前人研究进展】毛家伟等[8]研
收稿日期:2009-09-17;修回日期:2009-10-12 基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BA I09B03);中国博士后科学基金项目(20080440337) 作者简介:张子龙(1976-),男,博士后,讲师,专业方向:中药资源、中药材规范化栽培与质量调控,E-m ai:l z h angz il ong2000@yahoo .co m. cn ; 通讯作者:王文全(1957-),男,教授,博士生导师,研究方向:中药资源学,E-m ai:l ww q57@126.co m 。 do i B 10.3969/j 1issn 11008-9632.20101051069 植物连作障碍的形成机制及其调控技术研究进展 张子龙,王文全 (北京中医药大学中药学院,北京100102) 摘 要:针对植物连作障碍现象较为普遍且十分严重的现状,综述了连作障碍的具体表现。从土壤理化性状改变、 土壤生物学环境恶化及化感自毒作用3个方面概述了近年来植物连作障碍形成机制的研究进展,总结了植物连作障碍的主要调控技术,包括实施轮作、合理施肥、土壤灭菌及选育抗性品种等。在此基础上,还对植物连作障碍相关研究中应进一步关注的热点问题进行了展望。关键词:植物;连作障碍;形成机制;调控技术中图分类号:Q948.12;S344.4 文献标识码:A 文章编号:1008-9632(2010)05-0069-04 Progress on for m ation m echanis m and controlm easure m ents of conti nuous cropping obstacles in plants Z HANG Z-i long ,WANG W en -quan (School of Chinese Phar macy ,Beiji ng U ni versity of Ch i nese M edici ne ,Beiji ng 100102,China) Abstrac t :Th i s paper syste m atica ll y for mu lated t he obstac l e effects o f conti nuous grow t h o f p l ants .T he progress on for m ation m echa -n i s m o fconti nuous cropping obstac les i n plan ts w ere su mm arized fro m three aspects w hich we re the changes o f so il phy si ca l and chem -i ca l properti es ,t he deter i o ra tion of so ilb i o log i ca l env iron m ent and se l-f a lle l opa t hy .A nd t he w ays to prevent the conti nuous croppi ng ob -stac l es i n plants were i nd ica ted ,wh ich i ncl uded sc ientific m anage m en t such as rati onal rota ti on ,so il sterilization ,nutr i ent e l e m ents o r bene fic i a lm icroorgan is m supp le m ent ,an t-i adversity spec i es selecti ng and comprehens i ve m easure applicati on etc .Severa l questi ons tha t shou l d be paid attenti on to for furt her study were a l so discussed in this paper .K eywords :plan ts ;conti nuous cropp i ng obstacles ;m echanis m ;contro l measure m ents 同一植物或近缘植物连作以后,即使在正常管理的情况下,也会出现生育状况变差、病虫害严重、产量降低、品质变劣的现象,称为连作障碍(Continuous cropping obstacles) [1] 。日本称这类问题为忌地现象, 欧美国家则称之为再植病害(R epl ant d i sease)或再植问题(R eplant pr oble m )。 由于现代种植业集约化、复种指数高和种类单一的发展趋势,植物的连作障碍现象愈加突出。本文总结了植物连作障碍研究的最新进展,包括连作障碍的危害、主要形成机制及调控技术,并对今后应予以重视 的热点问题进行了展望,以期为土地可持续利用和植物栽培管理提供科学依据。1 连作障碍的发生与危害1.1 连作对植株生长发育的影响 植物连作对其植株形态、叶片的光合生理特性和活性氧代谢等都有不同程度的影响。连作使株高降低,叶面积减小,叶绿素含量降低,光合速率下降[2] 。 连作还导致植株活性氧积累和膜脂过氧化损伤,直接 影响其生长发育[2] 。连作植株的根系生长受到影响, 根系活力下降。
同一作物或近缘种，在正常管理的情况下，连续种植几年后会出现生长发育状况变差、产量降低、品质变劣的现象，这种现象即为作物的连作障碍。 一药用植物连作障碍形成机制 目前对连作障碍形成机制的研究主要体现在以下两方面：（1）土壤及其微环境，主要包含土壤养分的消耗、土壤反应异常、土壤物理性状的恶化几个方面；（2）药用植物自毒作用，如研究发现西洋参茎叶、须根和根系分泌的自毒物质是造成西洋参连作障碍形成的重要原因之一。国内外专家也提出了一些关于连作障碍形成的机制及理论，如土壤养分失调和理化性质劣变、土壤传染性病虫害加重等 二连作障碍的形成因素 1 环境因素 土壤 土壤物理性质：土壤团聚体是土壤结构的基本单位，其大小、形状和稳定性直接影响土壤中水和空气的关系以及与植物的交流程度，并由此影响土壤的许多属性和作物生长 土壤化学性质：包括pH 值、盐碱度、化感物质、营养物质与微量元素 土壤生态学性质：土壤微生物种群土壤酶活性土传病害（土壤微生物和无机成分的自然平衡受到破坏后会影响肥料分解过程，增加土壤病菌蔓延，造成土传病害，其中土传病害主要有：锈腐病、根腐病、灰霉、黑斑病等）虫害（根系分泌物通过抵消土壤的抑菌作用，诱变病原体繁殖体萌发，直接或间接地影响植物病原菌，即通过选择性的吸引植物病原
微生物在根面、根际定殖和扩繁，造成植物发病，最终导致作物减产和品质下降等连作障碍现象） 2 时间因素 时间季节气候 一年当中时间、温度、光照、水分的变化会引起药用植物对环境急剧变化的忍耐性，但是如果植物对环境变化的这种适应性反应略显迟钝，则会引起植物生长过程中的一系列问题。丹参的连作障碍一般会出现在6~7 月份，此时昼夜温差大，降水量丰富，如果丹参对这种强光照、高含水量的环境条件不适应，就会引起枯萎、死苗现象。 3 植物自身信号作用因素 植物随连作时间延长，根系分泌物的自毒作用会加重，而种植密度加大，会使这些物质无法自身分解，同时，地上部分由于通风透光不良，植株部分叶片容易产生病虫害，叶片因光照通风不好易发黄而脱落，同时植物自身可以分泌挥发性物质，通过这种物质可以向周围植物传递自身信号，抑制植株地上部分的生长。多年生植物的自毒作用一般和种植密度成正比，种植密度越大，由于植物自身信号的调节，自毒作用越大，连作障碍越明显，导致植物产量与质量下降。 三连作障碍消减技术研究 1 抗连作障碍品种的筛选 药用植物对其自身分泌的化感物质的敏感程度在植株间存在一定的差异，可以通过品种选育结合的手段，筛选对连作障碍耐性强的品种彻底解决药用植物的连作障碍问题。 2 合理轮作
烟叶外观质量及烟叶物理特性烟叶质量，指烟叶的外观质量、物理特性、化学成分及吸食质量，同时也包括烟叶生产质量、收购质量、工商交接质量，集中体现在烟叶对卷烟工业可用性方面。 烟叶外观质量，指人们感官可以作出判断的质量因素，用感观和经验来判定烟叶的等级质量，判定的方法通常是眼观、手摸、耳听、鼻闻。判定烟叶质量的主要因素有部位、颜色、成熟度、组织结构、身份、油份、色度、宽度、长度、残伤和破损。烟叶的外观质量是内在质量的外部反映，是烟叶收购过程中分级的主要依据。一般认为优质烟叶的外观特征是：成熟度好，组织疏松，厚薄适中，颜色金黄、桔黄，油分足，光泽强，长度50～60cm，弹性好。国标GB2635-92烤烟，对不同部位烟叶外观质量要求见表1。 （1）部位 烟叶不同的部位，有着不同的外观特征和内在品质。部位可分为下部叶（X）、中部叶（C）、上部叶（B）。 下部烟叶（X）：包括脚叶（P）、下二棚叶（X）；中部烟叶（C）包括上腰叶、正腰叶、下腰叶；上部烟叶（B）：包括上二棚叶（B）、顶叶（T）。 不同部位的烟叶有其不同的外观特征。烟叶外观特征，因品种、土壤、气候条件和栽培措施的不同，会发生一些变化。通常以脉相和叶形作为划分部位的主要依据。
表1 不同部位烟叶的外观特征 (2) 颜色 烟叶颜色，是指烟叶烘烤后的相关色彩、色泽饱和度和色值的状
态。柠檬黄是“100%的黄色”；桔黄是“70%的黄色+30%的红色”；红棕是“30%的黄色+70%的红色”。烟叶分级中基本色，包括柠檬黄、桔黄、红棕；非基本色，包括青黄、微带青、杂色。 (3) 成熟度 成熟度，是分级中衡量烟叶品质的中心因素，也是影响卷烟质量的基础，是烤烟分级首要因素。世界各产烟国家的烟叶分级标准中，都把成熟度列为第一重要的分级因素。 烟叶成熟度好，其外观特征的表现是：颜色桔黄、桔红、金黄，色度浓，组织结构疏松，有明显的成熟斑，燃烧性好，香气量足，吃味醇和；烟叶成熟度差，其外观特征的表现是：颜色浅淡，易退色，叶面光滑，组织结构密至紧密，有的烟叶微带青甚至青黄色。成熟度可分为五档：完熟、成熟、尚熟、欠熟、假熟。 (4) 叶片结构 叶片结构，指烟叶细胞排列的疏密程度，划分为四档：疏松、尚疏松、稍密、紧密。 (5) 烟叶油分 烟叶油分，指烟叶组织细胞内含有的一种柔软液体或半液体物质，在烟叶外观上反映为油润、丰满、枯燥的程度，是烟叶在一定含水量条件下，人们眼看、手摸有油润或枯燥的不同感觉。油分可分为四档：多、有、稍有、少。 (6) 烟叶身份 烟叶身份，指烟叶的厚薄程度，包括烟叶的细胞密度和单位叶面积的
人参属药用植物连作障碍研究进展 园艺蔬菜1001班 王晓平 2010024030210
人参属药用植物连作障碍研究进展 王晓平 河北农业大学园艺蔬菜1001班 2010024030210 摘要：针对人参属药用植物人参、西洋参和三七连作障碍问题，综述了连作障碍原因及其解决措施，并展望了人参属药用植物连作障碍研究重点。 关键词：人参属；药用植物；连作障碍；研究进展 Research Progress in Control of Continuous Cropping Obstacle in Panax Abstract：This paper reviewed the continuous cropping obstacle in ginseng，quinquefolius and notoginseng. Summarized the reason and how to overcome the continuous cropping obstacle in Panax．Also,the paper summarized the research progress of the continuous cropping obstacle in Panax Medicinal plants . Key words: Panax; Medicinal plants; continuous cropping obstacle;research progress 0 引言 中药材生产是存在于“气候- 土壤- 药用植物-农艺措施”的农业生态系统中的，人们在长期的栽培实践中发现由于耕地有限、经济利益的驱动和种植条件等因素限制，药用植物栽培中存在一个突出问题——随着药用植物年龄增加或栽培地连作，植株生育不良，中药材品质和产量大幅度下降，如地黄、人参、三七、太子参、黄连、当归等。由于近年来中药材需求不断增加，实行连作或复种连作的面积越来越大，连作障碍已成为制约我国中药农业生产发展的重大问题。本文就人参属药用植物的研究进行综述，对目前药用植物栽培技术理论提出了新的思考，为解决药用植物生产过程中存在的连作障碍、地力衰退等问题，逐步改变传统药用植物栽培生产技术，为促进我国中药材GAP基地建设和中药农业的发展提供参考。
烤烟应如何进行轮作 生命科学学院2011级生科 （3）xxxx 烤烟是贵州的主要经济作物之一，烟草生产在贵州的国民经济中有着举足轻重的地位。贵州已由烟草生产大省发展成生产强省，烟叶生产风格多样，是我国主要的优质烤烟产区和重要的烟叶生产基地，不少县把发展烤烟生产当作重要财税来源。在20世纪80年代中期的第二次农业气候区划中，科研工作者曾对贵州省的烤烟进行气候分区，对我省烤烟的合理布局和宏观控制都起到了很好的参考作用。但随着科技进步和投人加大，从育秧、种植到新品种的引进培育，烤烟的种植得到了巨大的发展，以威宁县为例，以前由于技术条件限制，烤烟种植很少，现在却已发展成为毕节地区最大的产烟县和全省优质烤烟基地，因此有必要修改原烤烟气候适宜性分区。优质烤烟的气候条件和贵州烤烟气候资源是烤烟自然资源的重要组成部分，是烤烟生产必要的、主要的基本环境条件，也是烤烟生产获得优质、适产、高效的基本因素。 一个地区烤烟生产类型的构成、品种、耕作制度、栽培措施、产量高低、质量优劣都与气候资源有密切的关系。要想更好的生产出优质高产的烤烟，就必须对气候条件和种植方法有深入的了解。下面针对提高质量和产量而研究出的轮作方案。 烤烟是特殊的经济作物，对其生长的土壤营养环境有着特殊的要求。多年来的科学和生产实践经验表明，烤烟种植应该进行轮作，并且前后作的作物轮换顺序合理，才能达到既提高烟叶产质量又维持土壤肥力目的。 烤烟连作的不良后果： 烤烟连作会导致烟株瘦小、生长速度缓慢，烟叶产量质量下降，烟叶成熟度变差。烤后烟叶叶片组织结构紧密，颜色灰暗，油分少，烟叶可用性下降。烤烟连作会导致烟田病害虫害危害严重。烤烟连作田黑胫病、根黑腐病、根结线虫和赤星病的发病率升高。