江永香芋連作障礙效應分析及綜合調控技術

趙雙育，周運文

（湖南省江永縣農業委員會，湖南 江永 425400）

江永香芋又名“桃川香芋”，據《江永縣志》記載，于唐代從廣西荔浦引入[1]，經長期精心培育而獨具芳香風味，個大、肉酥、味美，到現在已有一千多年的種植歷史。江永香芋球莖含淀粉19.50%（占干質量59.45%）、粗蛋白2.63%、粗纖維1.87%、蔗糖2.90%、聚糖（粘液質）4.90%，還含有維生素B、維生素C等營養物質，其中聚糖能增強機體的免疫機能，增加對疾病的抵抗能力。近年來隨著生活水平的提高，人們對優質蔬菜的消費量迅速增加，導致江永香芋市場需求量大，經濟效益較高。近幾年江永香芋種植面積逐年擴大，2017年種植面積接近4 000 hm2，創江永縣歷年種植面積的最高紀錄。

種植江永香芋以排灌方便、土層深厚、土壤肥沃、保水保肥力強、通氣性能良好、pH 6～7的砂壤土或壤土最為適宜，在此條件下生產出的香芋品質好、產量高。江永縣能滿足以上條件的土壤面積約有5 266.7 hm2，但許多田地多年連作栽培，連作障礙問題日益突出，香芋栽后不發芽，病蟲害嚴重，產量下降，品質變差，嚴重影響芋農的增產增收。

1 江永香芋連作障礙表現

1.1 生長不良，產量、品質下降

輪作種植的江永香芋根系發達、白根多，對土壤養分和水分的吸收能力強，葉色深綠、葉片厚實、葉柄粗壯，植株生長旺盛，球莖大，產量高，品質好。而連作的江永香芋須根、白根少，根系變短變粗，活力下降，吸收和合成功能受到抑制，葉色淡綠、葉片薄、葉柄纖細，植株生長遲緩，球莖小，產量低，品質差（圖1）。

圖1 連作香芋與輪作香芋植株性狀對比

1.2 病蟲害嚴重

連作的香芋田塊病害始盛期一般比輪作的香芋田塊病害始盛期早約20 d，生長期芋疫病、軟腐病尤為嚴重，連作時間越長，病蟲害越重，防治越困難。芋疫病是香芋最常見、最普遍發生的病害，主要危害葉片，也危害葉柄及球莖。葉面發病初期，產生黃褐色圓形斑點，各斑點漸漸擴大融合成不規則的黃褐色輪紋大斑，邊緣有墨綠色的水漬狀環，病斑中央的組織壞死脫落，嚴重時僅殘留葉脈，葉柄受害產生不規則褐色病斑，病斑周圍組織褪黃，病斑擴展，導致葉柄腐爛、倒折、枯萎。芋疫病危害葉片造成香芋光合面積大量減少，影響香芋產量，嚴重時可造成30%～60%的產量損失。輪作香芋田芋疫病發病盛期一般在5月下旬，而連作香芋田發病盛期可提早到5月上旬。芋軟腐病主要危害葉柄和球莖，葉柄多發生于下部，初呈水漬狀、暗綠色、無明顯邊緣的病斑，擴展后，葉柄內部組織腐爛，病葉變黃卷縮倒伏，受害嚴重的全株枯死，球莖內部腐爛，腐爛部分均產生惡臭。芋軟腐病造成缺株斷壟，對產量的影響僅次于芋疫病。斜紋夜蛾、蚜蟲和螻蛄等害蟲由于連作，上年越冬基數增加，次年蟲害發生程度也比輪作田塊嚴重。

1.3 肥料利用率下降

連作的香芋田塊比輪作的香芋田塊需要施用更多的肥料，一般情況下要多施30%左右，有的甚至多施60%，才能達到正常的長勢。江永香芋的生長期一般從3月初到11月底，約270 d，整個生長季除施用有機肥外，輪作田塊每667 m2需要施用復合肥200 kg左右，而連作田塊需要施用260～320 kg。

2 連作障礙因子分析

2.1 土壤養分缺乏及比例失調

香芋長期連作會造成香芋對土壤某些營養元素的過度消耗，加上不合理的施肥，土壤營養元素就會出現缺乏和比例失調。香芋生長遵從“最小養分律”和“限制因子律”，一種或幾種營養元素的缺乏和比例失調，必然會影響香芋的整體正常生長發育。據筆者多年的研究，連作4～5年的江永香芋田與輪作香芋田相比，土壤有機質含量降低，速效鉀含量減少，緩效鉀含量增加。

2.2 土壤酸化，物理性狀變劣

江永香芋生長期需肥量大，特別是化肥用量，是水稻的2～3倍，連作導致過度施用化肥，破壞了土壤的緩沖能力和離子平衡能力，導致土壤pH下降，降低土壤中陽離子的活性，從而影響陽離子的吸收和利用。同時長期連作導致土壤團粒結構減少，土壤板結，通氣透水性下降，土壤物理性狀趨劣。

2.3 根系殘茬和根系分泌物自毒作用

植物釋放出的化感物質對同茬或下茬同種或同科植物的生長產生抑制作用，這種化感作用又被稱為自毒作用[2]。隨著連作年限的不斷增加，香芋殘茬在土壤內分解釋放出的自毒物質不斷積累，連同根系分泌的自毒物質（包括乳酸、苯甲酸、對羥基苯甲酸、琥珀酸和己二醇等，其中，苯甲酸對香芋生長的抑制作用最強[3]）對香芋生長產生抑制作用。

2.4 土壤有害微生物增加，有益微生物減少

芋疫病、軟腐病等病菌在病殘體及土壤中越冬，成為次年的初侵染來源，香芋連作造成土壤中病菌的大量積累。由于連作病害嚴重，促使芋農大量施用殺菌劑，從而造成有益微生物減少。在上述兩因子的作用下，香芋病害發生加重。

2.5 多效唑殘留積累

在江永香芋栽培中，為了控制旺長，會施用多效唑，每667 m2用量200～400 g，多效唑在土壤中比較穩定，對后季作物產生持續影響。香芋連作，多效唑會產生累加效應，影響香芋的生長。

3 連作障礙調控措施

3.1 加強品種選育，種植耐、抗病品種

大力推廣選用經過脫毒繁育的無病苗進行栽植，達到抗病增產的效果。江永香芋現栽培的品種有竹根芋、雞腿芋、青茍藤、圍娘芋、捧腦芋、荔浦芋等，還有少量引進的福建芋，這些品種對芋疫病的抗性在田間表現沒有明顯的差別。2016年，湖南省農科院與江永縣建立院縣科技合作關系，湖南省農科院蔬菜所于5月和8月2次到江永縣取樣，進行江永縣香芋品種提純復壯及品種選育研究，并將提純復壯和選育的品種進行脫毒繁育，此項研究工作完成后，將為江永縣乃至全國的香芋產區提供耐、抗病的品種，減輕連作障礙因子的影響。

3.2 合理輪作

香芋與非同源性作物輪作，使土壤中危害香芋的病菌失去寄主，無法繁殖而逐漸消亡。同時利用不同作物養分吸收特性差異及不同作物根系空間分布差異，能夠改善土壤理化性質。江永縣主要采取芋—稻—稻、芋—煙—稻、芋—煙—甘薯、芋—玉米—甘薯、芋—甘薯、芋—豆類—十字花科蔬菜等輪作模式。一般2年1個輪作周期，有足夠的田塊進行輪作周轉，3年1個輪作周期效果更好。輪作的香芋生長旺盛，病蟲害輕、容易防控，肥料、農藥用量比連作的香芋明顯減少，成本低，產量高，品質好。

3.3 平衡施肥

推廣應用測土配方施肥，通過土壤檢測，結合江永香芋需肥規律，設計施肥方案，做到肥料總用量及氮磷鉀比例合理。增施微量元素肥料，平衡土壤養分；增施腐熟有機肥，增加土壤有機質含量，改善土壤物理結構，對提高香芋產量和品質具有顯著的效果。

3.4 施用微生物菌劑

施用復合微生物菌劑和添加復合微生物菌劑的生物有機肥，把有益菌接種在土壤中，通過有益菌的繁殖生長，促進難溶性礦物營養釋放，協助作物吸收養分，分泌生長激素，分泌對有害菌產生拮抗作用的物質及增強香芋防御效應的物質，增強香芋的抗病蟲能力，促進香芋生長。

3.5 深翻耕，撒施生石灰

江永香芋長期連作且不注重耕層調整，必然造成連作香芋耕層固定，有害生物及當季香芋未利用的肥料養分在耕層積累，極容易造成根系發育不良，病害加重。冬前深翻耕，曬垡凍垡，疏松土壤，對消滅土壤病原菌具有一定作用。深耕打破犁底層，將下層土壤翻犁至上層、上層土壤翻至下層，起到了稀釋連作效應的作用。耕層加深有利于香芋根系下扎，有助于培育強大根系。一般推薦耕翻深度為25～30 cm。移栽前整地時每667 m2施用生石灰50～100 kg，可以起到消毒滅菌和調節土壤酸堿度的作用。

3.6 綠色防控病蟲害

合理密植，每667 m2應控制在2 000株左右，即株行距30 cm×110 cm。及時割除香芋老病殘葉、子芋葉，增加田間通風透光，減少病蟲害的發生。在田間每公頃安裝1盞太陽能殺蟲燈或每公頃安放斜紋夜蛾性誘器30個，對香芋的主要害蟲斜紋夜蛾有較好的防治效果。在5—8月噴霧施用2～3次枯草芽孢桿菌或地衣芽孢桿菌，對減輕香芋病害有一定的效果。加強病蟲監測，在病蟲發生初期，輪換使用高效低毒低殘留化學農藥，及時進行化學防治。避免盲目施藥及任意加大使用濃度、劑量等增加農藥或植物生長調節劑在土壤中殘留的行為。

[1]周兆生.檳榔芋栽培技術[M].長沙:湖南科學技術出版社,1998:19-36.

[2]毛亦卉,譚亮萍.蔬菜連作障礙及其防控措施[J].湖南農業科學,2011（16）:26-27.

[3]姚伶,何開躍,郭麗君,等.植物化感作用研究進展[J].安徽農業科學,2012,40（36）:17463-17466,17507.