連作對(duì)嘉菊植株構(gòu)件、抗病蟲能力和產(chǎn)量的影響△

馮永飛，喬海莉，徐常青*，郭昆，徐榮，葉保華，王景芳，姚行良，夏新全，陳君

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，山東 泰安 271018；3.山東朵云清農(nóng)業(yè)股份有限公司，山東 嘉祥 272400)

·中藥農(nóng)業(yè)·

連作對(duì)嘉菊植株構(gòu)件、抗病蟲能力和產(chǎn)量的影響△

馮永飛1，2，喬海莉1，徐常青1*，郭昆1，徐榮1，葉保華2，王景芳3，姚行良3，夏新全3，陳君1

(1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所，北京 100193；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，山東 泰安 271018；3.山東朵云清農(nóng)業(yè)股份有限公司，山東 嘉祥 272400)

探索連作對(duì)嘉菊植株構(gòu)件、抗病蟲能力和產(chǎn)量的影響。對(duì)山東省嘉祥縣連作和非連作地種植的嘉菊根、莖、葉、花各構(gòu)件、病蟲害發(fā)生及產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查研究。結(jié)果表明，(1)連作對(duì)嘉菊植物構(gòu)件有顯著影響，整株變矮，主干變細(xì)，冠幅與葉面積減小，各級(jí)分枝數(shù)及直徑變細(xì)，長度5 cm以上側(cè)根數(shù)減少；(2)連作嘉菊抗病力減弱但未達(dá)顯著水平，蠐螬為害致缺苗斷壟數(shù)增加，差異未達(dá)顯著水平；(3)連作嘉菊花蕾數(shù)減少，百蕾重減輕，產(chǎn)量明顯下降。結(jié)論：連作對(duì)嘉菊植物構(gòu)件產(chǎn)生顯著影響，是導(dǎo)致減產(chǎn)的主要原因，病蟲害發(fā)生強(qiáng)化了連作的負(fù)面效應(yīng)。

嘉菊；連作障礙；植物構(gòu)件；病蟲害；產(chǎn)量

嘉菊，又稱濟(jì)菊，為菊科Compositae茼蒿屬Chrysanthemum多年生植物菊花ChrysanthemummorifoliumRamat.的一個(gè)農(nóng)家種[1]，以干燥頭狀花序入藥，已有千余年的種植歷史[2-3]，與貢菊、杭菊、滁菊、亳菊、懷菊、祁菊、川菊并稱為八大名菊。嘉菊品質(zhì)優(yōu)異[4]，但因連作障礙嚴(yán)重，產(chǎn)量低，種植難度大，限制了種植面積的擴(kuò)大，長期以來僅在山東省嘉祥縣的紙坊鎮(zhèn)一帶種植[5-6]。近年來，嘉菊被列入山東省地理標(biāo)志產(chǎn)品和山東省優(yōu)質(zhì)藥用菊花品種，嘉菊的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)需求迫切。連作是嘉菊生產(chǎn)中面臨的首要問題，成為限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，為探討連作對(duì)嘉菊生長及產(chǎn)量的影響，本研究在山東嘉祥菊花種植基地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和調(diào)查。

1 材料與方法

1.1 基地概況

試驗(yàn)地位于山東省濟(jì)寧市嘉祥縣紙坊鎮(zhèn)于莊村(東經(jīng)116°18′，北緯35°18′)，土壤為潮褐土，連作地已連續(xù)兩年種植嘉菊，非連作地前茬作物為棉花及蔬菜。

1.2 試驗(yàn)材料

嘉菊種苗來源于連作地上一年自留苗。第二年春季五月同時(shí)分別移栽于連作地和非連作地，行距100 cm、株距40 cm。栽種之前剔除病株、蟲株及弱苗，以傳統(tǒng)栽種方式種植，施肥、噴藥，除草，澆水等日常管理完全相同。

1.3 調(diào)查方法

2014年10月上旬，嘉菊初花期，分別在連作地和非連作地采用五點(diǎn)取樣法進(jìn)行調(diào)查。每點(diǎn)調(diào)查20株，調(diào)查內(nèi)容包括植物構(gòu)件：株高、冠幅、分枝數(shù)、主干高度、主干直徑、各級(jí)分枝數(shù)、分枝直徑、成熟葉片長度，寬度、長度≥5 cm根數(shù)；病、蟲發(fā)生情況：枯枝高度，缺苗數(shù)、蠐螬數(shù)量；盛花期調(diào)查產(chǎn)量性狀：花蕾數(shù)、百蕾重。

2 結(jié)果與分析

2.1 連作對(duì)嘉菊植株構(gòu)件的影響

連作對(duì)嘉菊植株各構(gòu)件具有顯著影響(表1)。

株高冠幅：非連作嘉菊植株高大，平均株高80.7 cm、冠幅102.3 cm；連作嘉菊植株矮小，平均株高43.6 cm、冠幅43.2 cm，非連作嘉菊株高約為連作嘉菊的2倍，冠幅約為連作嘉菊的2.5倍。

分枝數(shù)：非連作嘉菊每一級(jí)分枝數(shù)量都多于連作嘉菊，一級(jí)分枝數(shù)量非連作嘉菊平均9.6條、連作8.6條；二級(jí)分枝數(shù)量非連作47.7條，連作26.8條，非連作約為連作的2倍；非連作嘉菊的三級(jí)分枝數(shù)量平均為138條，連作嘉菊一般情況下沒有三級(jí)分枝，枝條數(shù)量差異顯著。

成熟葉長度與寬度：非連作嘉菊的成熟葉片長度約為4.7 cm、寬度2.4 cm，明顯大于連作嘉菊成熟葉片(長度4.0 cm、寬度1.9 cm)。

主干高度：非連作嘉菊主干高度平均為13.0 cm，第一分支高度低，枝繁葉茂，底部分枝貼近地表，起到一定的支撐作用，在雨季和大風(fēng)天氣中不易倒伏；連作嘉菊主干高度平均為20.7 cm，連作嘉菊第一分支較高，底部枝條起不到支撐作用，抗倒伏能力較弱，夏秋季雨后容易倒伏或折斷；

主干直徑及各分支直徑：主干直徑，非連作嘉菊1.5 cm，連作嘉菊0.7 cm；一級(jí)分枝直徑，非連作連作嘉菊0.7 cm，連作嘉菊0.4 cm；二級(jí)分枝直徑，非連作0.4 cm，連作0.3 cm。三級(jí)分枝，非連作0.3 cm，連作無三級(jí)分枝。每一級(jí)分枝直徑與非連作嘉菊的下一級(jí)分枝直徑相當(dāng)，因此從整體外形上看，連作嘉菊的整株菊花僅相當(dāng)于非連作嘉菊的一個(gè)一級(jí)分枝；

長度≥5 cm根數(shù)：非連作嘉菊≥5 cm根數(shù)為42.3條，是連作嘉菊(8.2條)的5倍。

表1 連作對(duì)嘉菊植株構(gòu)件的影響(n=100)

2.2 連作對(duì)嘉菊病蟲害發(fā)生的影響

與非連作嘉菊相比，連作嘉菊黑斑病發(fā)生程度有提高的趨勢(表2)。連作嘉菊感染黑斑病后病枝高度占株高比例約為79%，與非連作植株77%相近，T檢驗(yàn)差異不顯著。

表2 連作對(duì)嘉菊黑斑病的影響

絕大部分嘉菊死苗是因?yàn)橄擉┮嗉尉崭蹬c主莖相連部分的皮層，導(dǎo)致植株缺水而死，因此，嘉菊死苗率間接表現(xiàn)為蠐螬發(fā)生率，連作嘉菊死苗率是非連作嘉菊的6.7倍(表3)。在剩余未死亡的植株下挖出蠐螬的數(shù)量相差不大。原因可能是，連作嘉菊上一年的蠐螬在當(dāng)年危害植株后，羽化為金龜子后遷飛，所以見被害狀不見害蟲。因此在秋季調(diào)查地下蠐螬數(shù)量相似的情況下，連作嘉菊的缺苗率高。

表3 連作與非連作地嘉菊死苗率

2.3 連作對(duì)嘉菊產(chǎn)量的影響

連作嘉菊長勢弱，植株矮小，枝葉稀疏，葉片小且少，光合面積小，且分枝數(shù)少，著生花蕾的位點(diǎn)少，因此單株連作嘉菊的花蕾數(shù)小于非連作嘉菊，非連作嘉菊花蕾數(shù)約為連作嘉菊花蕾數(shù)的7倍。連作嘉菊花蕾變小，百蕾重約48 g，非連作嘉菊百蕾重59 g，約為連作嘉菊的的1.2倍。菊花采摘時(shí)連作嘉菊已部分萎蔫，地上部分的含水量較非連作嘉菊減少，可能是由于根部吸水不暢所導(dǎo)致。

表4 嘉菊蕾數(shù)和百蕾重

3 結(jié)論與討論

連作使植株構(gòu)件發(fā)育不良，影響產(chǎn)量連作與非連作嘉菊，在同一環(huán)境中，僅由于土壤連作與否，產(chǎn)生了諸多差異，首先影響了植物構(gòu)件，各構(gòu)件衰弱，沒有足夠的空間舒枝散葉，沒有足夠的位置開花，失去了高產(chǎn)的基礎(chǔ)。嘉菊產(chǎn)量與單花平均重量和花蕾量有關(guān)，單朵花重量與同化物質(zhì)的量和花的大小相關(guān)。影響花蕾數(shù)量的因素有死苗率、株高冠幅、分枝數(shù)量。非連作嘉菊花蕾數(shù)約為連作嘉菊花蕾數(shù)的7倍。單花平均重量，非連作嘉菊約為作嘉菊的1.2倍，因此估計(jì)單位面積產(chǎn)量：非連作嘉菊約為連作嘉菊的8.4倍。實(shí)際單位面積產(chǎn)量：非連作嘉菊約為連作嘉菊的8倍。嘉菊植物構(gòu)件與產(chǎn)量之間的關(guān)系緊密。只有植物體的營養(yǎng)生長旺盛才能多開花。

嘉菊死苗是由于蠐螬造成，連作造成蟲源、病原積累蠐螬啃食嘉菊的根部與莖下部土面以下部分，若表皮被吃光，嘉菊直接死亡；若根系被啃傷，會(huì)造成真菌侵染，表現(xiàn)為根腐癥狀。夏季之前嘉菊死苗，是上一年的蠐螬所為，夏季羽化遷飛，導(dǎo)致秋季調(diào)查蠐螬數(shù)量差別不大。當(dāng)年的蠐螬，越冬之后，蠐螬繼續(xù)危害下茬嘉菊。因此，連作造成蟲源積累連作地，前一年感病嘉菊的病殘?bào)w殘留在土壤中，造成病原積累，第二年危害嘉菊。同時(shí)發(fā)病之后，孢子可以隨風(fēng)傳播，導(dǎo)致非連作嘉菊也大面積發(fā)病。因此，連作將對(duì)下一年的病害有嚴(yán)重影響。在整個(gè)生長季內(nèi)，死苗率相差14%，病害發(fā)病情況相差2%，但產(chǎn)量相差8倍。因此連作障礙對(duì)嘉菊的最大影響，不在于病蟲害，而在土壤。土壤情況的改變與植物構(gòu)件的關(guān)系，是解決連作問題的關(guān)鍵。

嘉菊連作問題的防治策略及總結(jié)連作障礙是中藥材栽培的一個(gè)重要問題，前人研究集中在人參，三七，地黃[7-9]等以根部入藥的藥用植物。提出的影響因素主要是，化感自毒，有害生物積累，以及營養(yǎng)元素缺失[10-12]等方面。嘉菊連作障礙，除本課題組研究之外，沒有查到相關(guān)文獻(xiàn)。應(yīng)該借鑒其他植物前人研究的內(nèi)容進(jìn)一步探索。

本實(shí)驗(yàn)用量化的方式調(diào)查嘉菊連作產(chǎn)生的問題，找出了連作問題的關(guān)鍵之處，但連作土壤狀況對(duì)嘉菊植物構(gòu)件的影響，由于條件所限，不能深入研究，日后可以在土壤情況方面繼續(xù)研究。為了收益最大化，嘉菊不應(yīng)連作，應(yīng)該通過輪作或休耕的方式改良土壤。如果土地資源緊張，必須要重茬種植，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行土壤處理，殺滅病蟲源，改良土壤。耕地時(shí)隨犁拾蟲，枯枝懶葉應(yīng)集中處理，不能堆放在地里。在嘉菊的栽培中，水肥要及時(shí)適量，盡量使嘉菊的枝葉繁茂，否則沒有足夠的開花空間；種植過程應(yīng)提前防除病蟲害，降低來年蟲口病原基數(shù)。

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EffectofContinuousCroppingonModule,RestandDiseaseResistanceandYieldofJia-xiangChrysanthemum

FENGYongfei1，2，QIAOHaili1,XUChangqing1*，GUOKun1,XURong1,YEBaohua2,WANGJingfang3,YAOXingliang3,XIAXinquan3,CHENJun1

(1.InstituteofMedicinalPlantDevelopment，ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege，Beijing10019，China；2.CollegeofPlantProtection，ShandongAgriculturalUniversity，Taian271018，China)

Continuous cropping has a terrible effect to the product of Jia-xiang Chrysanthemum，a kind of medical Chrysanthemum.It can do harm to the roots，branches，leaves，flowers and so on，reducing the quantities anddisease resistance.By comparison，we find that the plant becomes shorter，thinner，smaller and the leaf area and the roots reducing.Secondly，the resistance to disease is weakened but not significant.Grubs increase but not so much either.Thirdly，there are less and lighter flowers，so the produce is declined.To conclude，continuous cropping will have a terrible effect on Jia-xiang Chrysanthemum in order to reduce the produce.The pests can enhance the negative effects.

Jia-xiang Chrysanthemum； continuous cropping； plants member； pest； produce

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.4.014

2016-03-12)

國家科技支撐計(jì)劃(2014BAK19B02-3)；中醫(yī)藥行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目(201407005)

*

徐常青，副研究員，研究方向：藥用植物害蟲防治；Tel：(010)57833179，E-mail：cqxu@implad.ac.cn