作物连作障碍成因及调控技术原理

本书从土壤理化性状变化、根际微生物区系失衡和多样性下降、化感自毒作用、土传病害等方面系统阐述了连作障碍形成的原因，在此基础上深入分析了自毒物质-根际微生物-病原菌的互作效应及其在连作障碍形成中的作用。本书以蚕豆连作障碍为实例，分析了蚕豆自毒物质促进枯萎病发生的机制。同时本书还深入分析了间套作、轮作、嫁接、有益生物、有机物添加、土壤灭菌与熏蒸、合理施肥措施缓解作物连作障碍的效果及机制。本书可供作物栽培学、生态学、土壤学、植物病理学等专业的科研工作者，以及高等农业院校相关专业的教师、研究生、本科生及农业技术人员参阅。

第1章 连作与连作障碍 1
1.1 连作障碍发生与危害 1
1.1.1 连作障碍发生现状 1
1.1.2 连作障碍的危害 1
1.2 连作障碍成因 3
1.2.1 土壤化学性状恶化 4
1.2.2 土壤物理性状恶化 8
1.2.3 土壤生物群落和土壤酶活性失调 9
1.2.4 自毒物质和寄主抗性对作物连作的响应 14
1.2.5 根际微生态变化 16
参考文献 17
第2章 连作障碍发生的根际微生物机制 21
2.1 根际微生态平衡与健康土壤功能的维持 21
2.2 根际微生物区系失衡与连作障碍 22
2.2.1 病原微生物大量增殖 22
2.2.2 有益微生物受到抑制 23
2.2.3 根际微生物区系和群落结构失调 24
2.3 根际线虫种群失调加剧病害发生 27
参考文献 29
第3章 化感自毒作用与连作障碍 32
3.1 化感物质的释放途径及鉴定 32
3.1.1 化感物质的释放途径 32
3.1.2 化感物质的分离鉴定 32
3.2 化感自毒物质抑制种子萌发和幼苗生长 36
3.2.1 果树林木 36
3.2.2 蔬菜和花卉 37
3.2.3 中草药 41
3.2.4 大田作物 44
参考文献 44
第4章 土传病害与连作障碍 48
4.1 土传病害的发生与危害 48
4.1.1 土传病害发生现状 48
4.1.2 土传病害的危害 55
4.2 土传病害危害特点及发病率不断上升的原因 56
4.2.1 土传病害危害特点 56
4.2.2 土传病害发病率不断上升的原因 56
4.3 病原菌与寄主的互作 59
4.3.1 病原菌的入侵途径 59
4.3.2 病原菌的致病机制 59
4.3.3 寄主作物对病原菌侵染的抗性响应 62
参考文献 62
第5章 化感自毒物质促进土传病害发生的机制 65
5.1 化感自毒物质对土传病害发生的促进效应 65
5.2 化感自毒物质对寄主抗性的影响 68
5.2.1 化感自毒物质降低寄主抗性的组织病理学机制 68
5.2.2 化感自毒物质降低寄主抗性的生理生化机制 72
5.3 自毒物质对病原菌的化感效应 75
5.3.1 自毒物质对病原菌生长的影响 75
5.3.2 自毒物质对病原菌致病力的影响 82
5.4 自毒物质对根际微生态的化感效应 82
5.4.1 自毒物质对根际微生物的影响 82
5.4.2 自毒物质对土壤养分和土壤酶的影响 84
参考文献 85
第6章 自毒物质促进蚕豆枯萎病发生的机制 89
6.1 苯甲酸和肉桂酸促进蚕豆枯萎病发生的生理机制 89
6.1.1 材料与方法 89
6.1.2 数据处理 91
6.1.3 结果与分析 91
6.1.4 讨论 94
6.2 对羟基苯甲酸促进蚕豆枯萎病发生的根际微生物学机制 96
6.2.1 材料与方法 97
6.2.2 数据处理 98
6.2.3 结果与分析 99
6.2.4 讨论 103
6.2.5 结论 105
参考文献 105
第7章 间套作缓解作物连作障碍 109
7.1 间套作缓解作物连作障碍的效果 110
7.2 间套作对根际微生态的影响与连作障碍缓解 112
7.2.1 间套作降低根际病原菌的数量 112
7.2.2 间套作对病原菌的化感作用 113
7.2.3 间套作对土壤生物的影响与连作障碍缓解 114
7.2.4 间套作对土壤酶活性的影响与连作障碍缓解 118
7.2.5 间套作对自毒物质的影响与连作障碍缓解 118
7.2.6 间套作对土壤理化性质的影响与连作障碍缓解 119
7.2.7 间套作对根系分泌物的影响与连作障碍缓解 120
7.3 间套作对寄主作物抗性的影响与连作障碍缓解 125
7.3.1 间套作提高寄主作物的生理抗性 125
7.3.2 间套作提高寄主作物的营养抗性 127
7.3.3 间套作提高寄主植物抗性的分子机制 129
7.3.4 间套作诱导非寄主作物抗病性提高 129
7.4 间套作与其他措施联合调控作物连作障碍 130
参考文献 132
第8章 轮作、嫁接缓解作物连作障碍 136
8.1 轮作缓解作物连作障碍 136
8.1.1 轮作缓解作物连作障碍的效果 136
8.1.2 轮作缓解作物连作障碍的机制 137
8.1.3 轮作植物的筛选 140
8.2 嫁接缓解作物连作障碍 141
8.2.1 嫁接缓解作物连作障碍的效果 141
8.2.2 嫁接缓解作物连作障碍的机制 142
参考文献 146
第9章 有益生物缓解作物连作障碍 149
9.1 蚯蚓缓解作物连作障碍 149
9.2 有益微生物缓解作物连作障碍 151
9.2.1 根际促生细菌 151
9.2.2 拮抗真菌 155
9.2.3 生防放线菌 157
9.2.4 自毒物质降解菌 158
9.3 菌根真菌缓解作物连作障碍 159
9.3.1 菌根真菌缓解作物连作障碍的效果 159
9.3.2 菌根真菌缓解作物连作障碍的机制 160
参考文献 164
第10章 有机物添加缓解作物连作障碍 167
10.1 生物炭添加缓解作物连作障碍 167
10.1.1 生物炭的概念及其理化性质 167
10.1.2 生物炭缓解作物连作障碍的效果 168
10.1.3 生物炭缓解作物连作障碍的机制 168
10.1.4 生物炭施用量和施用时间 174
10.2 有机物料添加缓解作物连作障碍 175
10.2.1 秸秆添加缓解作物连作障碍 175
10.2.2 有机物料发酵液缓解作物连作障碍 177
参考文献 178
第11章 土壤灭菌与熏蒸缓解作物连作障碍 181
11.1 土壤物理灭菌 181
11.2 土壤化学灭菌 182
11.3 土壤生物灭菌 183
11.3.1 土壤生物灭菌缓解作物连作障碍的效果 183
11.3.2 土壤生物灭菌缓解作物连作障碍的机制 184
11.4 土壤熏蒸 187
11.4.1 化学熏蒸 187
11.4.2 生物熏蒸 190
参考文献 192
第12章 合理施肥缓解作物连作障碍 195
12.1 有机肥 195
12.1.1 施用有机肥缓解作物连作障碍的效果 195
12.1.2 施用有机肥缓解作物连作障碍的机制 196
12.2 生物有机肥 196
12.2.1 施用生物有机肥缓解作物连作障碍的效果 197
12.2.2 施用生物有机肥缓解作物连作障碍的机制 200
12.2.3 施用生物有机肥缓解作物连作障碍的影响因素 203
12.3 生物有机肥与其他措施配合 203
12.3.1 生物有机肥与其他措施配合缓解作物连作障碍的效果 203
12.3.2 生物有机肥与其他措施配合缓解作物连作障碍的机制 204
12.4 其他肥料 205
参考文献 206