一种消减地黄连作障碍的方法和应用

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种消减地黄连作障碍的方法和应用。

背景技术：

地黄(rehmanniaglutinosalibosch)为玄参科多年生草本植物，是我国著名的“四大怀药”之一，用药历史悠久，临床疗效确切，是构建我国现代中药产业链重点研究利用的大宗药材之一。

连作障碍是指同一作物在同一块土地连续种植两茬或者两茬以上而导致作物生长状况变差、产量降低、品质变劣及病虫害发生加剧等现象。据统计，约占70％的根类或根茎类药材都存在不同程度的连作障碍，某些农作物如花生、西瓜、黄瓜、番茄也存在不同程度的连作障碍问题。地黄连作障碍主要表现为：苗期基本可正常生长，但生长到一定时期后，地上部开始枯黄萎蔫，地下部分多形成须根，不能正常膨大形成具有商品价值的块根，甚至出现死亡情况，造成减产甚至绝收。地黄种植后其连作效应持续时间较长，一般在每茬收获后须隔8～10年方可再植。目前尚未出现有效的解决地黄连作障碍的措施。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种消减地黄连作障碍的方法和应用。本发明提供的方法可有效消减地黄连作障碍，提高地黄成活率和产量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种消减地黄连作障碍的方法，包括如下步骤：

将畜禽粪便进行厌氧发酵，得到沼液；将沼液灌溉农田；将灌溉后的农田用薄膜覆盖一定时期；揭开薄膜，进行晾晒；晾晒后，向农田中施入微生物菌剂；种植地黄。

优选的，所述厌氧发酵包括将畜禽粪便与水混合进行厌氧发酵；所述畜禽粪便在畜禽粪便与水的混合液中的质量百分含量为5％～7％；所述厌氧发酵的温度为30～40℃；所述厌氧发酵的时间为20～30d。

优选的，所述沼液的灌溉量为50～80m³/亩。

优选的，所述沼液直接使用或者稀释后使用；所述稀释的倍数≤0.5倍。

优选的，所述薄膜为透明薄膜；所述透明薄膜的四周封土。

优选的，所述薄膜覆盖的时间为30～60d，薄膜内的地温为35～45℃。

优选的，晾晒前，还包括对农田进行旋耕。

优选的，所述晾晒的时间为5～10d。

优选的，所述微生物菌剂的施用量为1-3kg/亩；所述微生物菌剂中包括枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌；所述枯草芽孢杆菌在微生物菌剂中的活菌数为>100亿/g，所述巨大芽孢杆菌在微生物菌剂中的活菌数为>100亿/g。

本发明提供了上述技术方案中所述的方法在消减作物连作障碍中的应用，所述作物包括地黄、烟草、三七、山药、西瓜和花生。

有益效果：

本发明提供的一种消减地黄连作障碍的方法，包括如下步骤：将畜禽粪便进行厌氧发酵，得到沼液；将沼液灌溉农田；将灌溉后的农田用薄膜覆盖并培育；揭开薄膜，进行晾晒；晾晒后，向农田中施入微生物菌剂；采用常规方法种植地黄。本发明沼液中除含有大量养分外，还含有大量的灭菌成分，如有机酸、醇、醛、fe²⁺、mn²⁺等，可有效杀灭土壤中有害微生物；薄膜覆膜可有效隔绝外界空气，防止沼液中的灭菌成分被空气氧化，使这些灭菌成分持久发挥作用，进一步提高灭菌效果；另外，覆膜后膜内温度明显高于气温，高温也可以杀灭一部分病原菌；灭菌后，进行晾晒，以使沼液中的灭菌成分充分氧化，确保其对植物无害；晾晒后，施用微生物菌剂，微生物菌剂中含有大量有益菌，可改善地黄生长，大大提高地黄成活率，进而消减地黄连作障碍问题。本发明提供的消减地黄连作障碍的方法可显著提高地黄的成活率、地黄上部和下部的生物量以及产量，可有效消减地黄连作障碍问题。

附图说明

图1为沼液覆膜处理对地黄生长的影响。

具体实施方式

本发明提供了一种消减地黄连作障碍的方法，包括如下步骤：

将畜禽粪便进行厌氧发酵，得到沼液；将沼液灌溉农田；将灌溉后的农田用薄膜覆盖；揭开薄膜，进行晾晒；晾晒后，向农田中施入微生物菌剂；种植地黄。

本发明将畜禽粪便进行厌氧发酵，得到沼液。在本发明中，所述厌氧发酵优选包括将畜禽粪便与水混合进行厌氧发酵。在本发明中，所述畜禽粪便在畜禽粪便与水的混合液中的质量百分含量优选为5％～7％，进一步优选为6％，畜禽粪便的浓度过大则不易分离出沼液，浓度过小则有效成分较低，不利于杀灭病原菌。在本发明中，所述厌氧发酵的温度优选为30～40℃，进一步优选为38℃；所述厌氧发酵的时间优选为20～30d，进一步优选为25d。本发明发酵参数对发酵至关重要，发酵不完全则易带来新的病原菌，过度发酵则容易造成养分流失，影响杀菌效果。畜禽粪便具有较高的含氮量和含硫量，厌氧发酵后可产生较高浓度的杀菌物质，如氨、硫化氢、醇、醛、fe²⁺、mn²⁺，有利于土壤杀菌。水主要是为了利于畜禽粪便厌氧发酵，使畜禽粪便中的养分和杀菌物质充分释放。

得到沼液后，本发明将沼液灌溉农田。本发明优选使用新鲜的沼液灌溉农田，防止沼液由于贮存时间过长，养分含量和杀菌物质逐渐降低。在本发明中，所述沼液的灌溉量优选为50～80m³/亩，进一步优选为50m³/亩，确保田块耕层完全润湿，以保证对耕层病原菌完全杀灭。本发明所述沼液直接使用或者稀释后使用。在本发明中，所述稀释的倍数优选≤0.5倍，进一步优选为≤0.3倍，更进一步优选为不稀释直接使用。本发明将沼液稀释后使用，可以降低沼液的使用量，但随着稀释倍数的增大，其消减连作障碍的效果逐渐减弱。

沼液灌溉农田后，本发明将灌溉后的农田用薄膜覆盖，进一步优选灌溉后立即用薄膜覆盖。在本发明中，所述薄膜优选为透明薄膜，薄膜覆盖可以有效隔绝外界空气，防止沼液中的有效杀菌物质被氧化，从而提高沼液的灭菌效果；另外，覆膜后，还可以提高地表温度，进一步提高灭菌效果，消减地黄连作障碍。本发明优选在所述透明薄膜的四周封土，以进一步提高隔绝空气的效果。在本发明中，所述薄膜覆盖的时间优选为30～60d，进一步优选为30d；薄膜内的地温为35～45℃；进一步优选为晴天时，所述膜内的地温不低于40℃。膜内温度越高，越有利于土传病害的杀灭。本发明覆盖薄膜后选择特定的覆盖时间和膜内温度，进一步提高了沼液的灭菌效果。

薄膜覆盖后，本发明揭开薄膜，进行晾晒。在本发明中，所述晾晒的时间优选为5～10d，进一步优选为10d。本发明揭开薄膜，进行晾晒可以使沼液中的还原性灭菌成分充分氧化，以确保其对作物无害。本发明优选在晾晒前，还包括对农田进行旋耕，旋耕可以使土壤充分暴露在空气中，使沼液中的还原性灭菌成分氧化更加充分。

晾晒后，本发明向农田中施入微生物菌剂。在本发明中，所述微生物菌剂的施用量优选为1～3kg/亩，进一步优选为2kg/亩。本发明在农田中使用微生物菌剂，为地黄的生长提供了良好的微生态环境，可大大提高地黄成活率，提高消减地黄连作障碍的效果。在本发明中，所述微生物菌剂中优选包括枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌；所述枯草芽孢杆菌在微生物菌剂中的活菌数优选为>100亿/g，进一步优选为200亿/g；所述巨大芽孢杆菌在微生物菌剂中的活菌数优选为>100亿/g，进一步优选为200亿/g。枯草芽孢杆菌可提高作物抗逆性；巨大芽孢杆菌具有解磷功能，两种菌组合使用，具有良好促进地黄生长的作用。

施入微生物菌剂后，本发明种植地黄。本发明对地黄的种植方式没有特殊要求，采用本领域常规的种植方式即可。

本发明提供的方法利用沼液中含有大量的养分和灭菌成分，有利于土壤杀菌，并给作物提供必需的营养物质；施用沼液后立即进行覆膜密封，形成厌氧环境，可以使这些灭菌成分持久发挥作用，提高灭菌效果；选择合适的沼液用量，使沼液渗透至土壤下部，实现深层灭菌；土壤灭菌后，进行晾晒，以使这些还原性灭菌成分充分氧化，确保其对植物无害；灭菌后，施用微生物菌剂，为地黄的生长提供了良好的微生态环境，大大提高了地黄成活率，并使微生物菌剂中的益生菌长期在土壤中存活；此时再种植地黄，即可消减连作障碍问题。本发明提供的消减地黄连作障碍的方法可显著提高地黄的成活率、地黄上部和下部的生物量以及产量，可有效消减地黄连作障碍问题。

本发明提供了上述技术方案中所述的方法在消减作物连作障碍中的应用，所述作物包括地黄、烟草、三七、山药、西瓜和花生，进一步优选为地黄、烟草、三七；更进一步优选为地黄。本发明所述的方法不仅对消减地黄连作障碍有良好效果，对烟草、三七、山药、西瓜和花生等作物的连作障碍也有效。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种消减地黄连作障碍的方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种消减地黄连作障碍的方法

1.将鸡粪加入厌氧发酵罐，同时加入水，使鸡粪在鸡粪与水的混合液中的质量百分含量为6％，30～40℃条件下进行厌氧发酵25d，收集沼液。

2.选择上一茬种植过地黄的农田，将新鲜沼液灌入农田中，灌溉量为50m³/亩，并确保田块直到耕层完全润湿，如果未完全润湿，则继续用沼液进行灌溉。

3.将湿润的农田土壤用透明塑料薄膜覆盖，四周封土以确保隔绝外界空气，覆膜时间为30d，并使膜内白天膜内地温维持在40℃以上。

4.揭开透明塑料薄膜，对田块旋耕，并晾晒10d，以去除多余的硫化氢、氨气等有害气体。

5.向农田中施入微生物菌剂，微生物菌剂的施入量为2kg/亩，其中，该微生物菌剂中含有枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌的活菌数为200亿/g，巨大芽孢杆菌的活菌数为200亿/g；施入微生物菌剂后，进行旋耕。

6.采用常规方法种植地黄。在平整后的土地中施入50kg/亩基肥，对土地进行开沟起垄，在畦上按行距20cm、株距20cm挖3cm深的穴，每穴放入3～4cm长的“种栽”一个，覆土，压实表土后浇水，然后覆膜(覆膜可以提高地温，同时具有保墒作用)确保苗全、苗齐。定期观察出苗情况，如果发现缺苗或死苗，应及时补种。

实施例2

一种消减地黄连作障碍的方法，同实施例1的步骤相同，不同之处在于：所采用沼液添加25％的水进行稀释。

实施例3

一种消减地黄连作障碍的方法，同实施例1的步骤相同，不同之处在于：所采用沼液添加50％的水进行稀释。

对比例1

一种消减地黄连作障碍的方法，同实施例1的步骤相同，不同之处在于：不用新鲜沼液灌溉农田，将沼液替换为等量的水。

对比例2

不做任何处理，直接采用常规方法种植地黄。

实施例4

选取重茬地黄地块，对土地进行平整后划分5个小区，小区间起陇。每个小区面积50m²。第一个小区采用实施例1的方法种植地黄；第二个小区采用实施例2的方法种植地黄；第三个小区采用实施例3的方法种植地黄；第四个小区采用对比例1的方法种植地黄；第五个小区采用对比例2的方法种植地黄。所有小区地黄种植时间和田间管理措施一致。考察不同方法对消减地黄连作障碍的影响，样品ph采用电极法(ny/t1973—2010)进行测定，总氮、总磷和总钾的测定参照有机无机复混肥料的测定方法(gb/t17767—2010)，样品铵态氮和硝态氮采用蒸馏后滴定法(ny/t1116—2014)进行测定。检测结果见表1、表2和图1。

表1实施例1～3的供试沼液的主要成分

由表1的结果可知，稀释后全氮、全磷、全钾、铵态氮和硝态氮等养分含量均有所降低，而ph基本未发生变化。

图1为实施例1、对比例1和对比例2对地黄生长的影响(左：实施例1；中：对比例2；右：对比例1)。由图1的结果可知，沼液覆膜处理显著改善了地黄的生长，块根基本能够正常膨大；而淹水覆膜处理也一定程度上改善了地黄的生长；对照生长情况最差。

表2不同处理对地黄成活率、产量、地上和地下部分生物量的影响

由表2的结果可知，实施例1～3的成活率、产量、地上部分生物量和地下部分生物量均较对比例1和对比例2高，说明本发明的沼液具有良好的消减连作障碍的作用；另外，随着沼液浓度的降低，地黄成活率成活率、产量、生物量均呈下降趋势，沼液养分浓度直接关系着地黄连作障碍消减效果。

由上述实施例的结果可知，本发明提供的消减地黄连作障碍的方法可显著提高地黄的成活率、地黄上部和下部的生物量以及产量，可有效消减地黄连作障碍问题。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。