悉心鉆研防控設(shè)施蔬菜連作障礙

文|王洋 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 編輯|武圣俊

悉心鉆研防控設(shè)施蔬菜連作障礙

文|王洋 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 編輯|武圣俊

完成成果：設(shè)施蔬菜連作障礙防控關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用

承擔(dān)單位：浙江大學(xué)等

科研的道路就像一場跨欄障礙跑比賽，不停地跨越障礙才能達(dá)到終點，設(shè)施蔬菜技術(shù)跨越了自己跑道上的一道“連作障礙”。

2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會于今年1月9日在人民大會堂盛大召開。浙江大學(xué)喻景權(quán)教授團(tuán)隊研發(fā)的“設(shè)施蔬菜連作障礙防控關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用” 項目榮獲2016年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。該項目針對連作障礙這一影響設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的關(guān)鍵問題開展研究，取得了重要進(jìn)展，解決了生產(chǎn)中的一系列問題，產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益。

連作障礙成設(shè)施蔬菜發(fā)展瓶頸

近些年來隨著科技的發(fā)展，人們對飲食健康越來越重視，蔬菜也更加受到人們的青睞。設(shè)施蔬菜能在局部范圍內(nèi)改善或者創(chuàng)造出適宜蔬菜生長的氣象環(huán)境，為蔬菜的生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件。設(shè)施蔬菜實現(xiàn)了反季節(jié)栽培，為人們在不同季節(jié)對蔬菜的需求提供了條件。蔬菜采用設(shè)施栽培可以達(dá)到避免低溫、高溫暴雨、強(qiáng)光照射等逆境對蔬 菜生產(chǎn)的危害，設(shè)施蔬菜已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于蔬菜育苗、春提前和秋延遲栽培。

設(shè)施蔬菜屬于高投入，高產(chǎn)出，資金，技術(shù)，勞動力密集型的產(chǎn)業(yè)，對科技含量要求非常高，設(shè)施蔬菜發(fā)展的速度和程度，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。然而目前菜農(nóng)們普遍遇到了一道棘手的難題——連作障礙，也就是在同一塊地里連續(xù)種植同一種作物，即使在正常管理的情況下，也會產(chǎn)生產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣、生育狀況變差的現(xiàn)象。

設(shè)施蔬菜連作障礙防控及安全生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的推廣應(yīng)用，對于破解目前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)上的突出難題，提升我國設(shè)施栽培現(xiàn)代化水平，具有十分重要的意義。目前，我國設(shè)施蔬菜栽培面積已經(jīng)接近6000 萬畝，約占蔬菜總供應(yīng)量的40%，但連作障礙是制約設(shè)施蔬菜健康可持續(xù)生產(chǎn)的瓶頸問題，這也是一個世界性難題。蔬菜生產(chǎn)上盲目采用“大藥大肥”，但防治效果差、蔬菜農(nóng)

專家簡介

喻景權(quán)浙江大學(xué)教授。主要研究領(lǐng)域為設(shè)施作物的生長發(fā)育調(diào)控機(jī)制和安全生產(chǎn)技術(shù)體系。主要內(nèi)容包括：連作障礙的形成規(guī)律及其根際調(diào)控。果實發(fā)育調(diào)控及其分子生物學(xué)研究。逆境對光合機(jī)構(gòu)的影響及其調(diào)控。獲得1998年教育部科技進(jìn)步三等獎、2001年中國高校自然科學(xué)二等獎、2005年教育部提名國家自然科學(xué)一等獎、2006年獲得國家自然科學(xué)二等獎等獎項。殘高、環(huán)境污染嚴(yán)重，引發(fā)社會憂慮。

針對核心問題，解決棘手難題

“設(shè)施蔬菜連作障礙防控關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”項目組為解決設(shè)施蔬菜連作障礙的瓶頸問題，圍繞長期困擾連作障礙防控的成因不明，土壤連作障礙因子困難，以及蔬菜對連作障礙因子抗性弱這三個核心的問題，在國家系列科技計劃的資助下，歷經(jīng)18年堅持不懈的努力鉆研下終于取得了在設(shè)施蔬菜連作障礙防控關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用方面創(chuàng)新性的成果。

據(jù)喻景權(quán)介紹，項目團(tuán)隊通過研究探明了土傳病害（枯萎病和根結(jié)線蟲等）和自毒物質(zhì)（肉桂酸等）是連作障礙初生障因，首次揭示了自毒物質(zhì)與病原物協(xié)同加劇連作障礙發(fā)生的規(guī)律。對此團(tuán)隊研發(fā)出了基于微生物降解和生物炭物理吸附的自毒物質(zhì)有效消減技術(shù)，明確了土壤初生障因消除和蔬菜根系抗性增強(qiáng)是防控核心。這項研究成果在源頭上為設(shè)施蔬菜安全可持續(xù)生產(chǎn)提供了技術(shù)保障，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的“大藥大肥”向環(huán)境友好型消除的重大技術(shù)變革。

該項目團(tuán)隊的科學(xué)家通過不斷的研究，揭示了設(shè)施蔬菜連作障礙高發(fā)成因與規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了連作障礙防控的突破口；創(chuàng)建了“除障因、增抗性、減鹽漬”三位一體連作障礙防控系統(tǒng)解決方案，并發(fā)表了相關(guān)論文15篇(其中SCI收錄論文10篇)，獲國家發(fā)明專利3項，為克服設(shè)施蔬菜連作障礙提供了重要的理論和技術(shù)支撐。

項目團(tuán)隊創(chuàng)新出了高溫—高濕—生物質(zhì)耦合土壤消毒技術(shù)，使高溫厭氧環(huán)境與生物質(zhì)降解產(chǎn)生的芥子油苷等抗菌物質(zhì)耦聯(lián)使病蟲殺滅效果提高到了95%以上。這項關(guān)鍵的技術(shù)攻克土壤連作障礙椅子消除技術(shù)難點，實現(xiàn)了化學(xué)農(nóng)藥零投入的土壤連作障礙因子系統(tǒng)消除。

團(tuán)隊通過研究發(fā)現(xiàn)了甾醇類物質(zhì)通過葉—根系間信號的系統(tǒng)傳輸誘導(dǎo)根系抗性的作用，首創(chuàng)了新型系統(tǒng)抗性誘導(dǎo)技術(shù)。這項蔬菜根系抗性誘導(dǎo)技術(shù)，突破了優(yōu)質(zhì)蔬菜連作難的技術(shù)難題，解決了蔬菜優(yōu)質(zhì)品種因線蟲等高發(fā)而難于推廣的產(chǎn)業(yè)瓶頸。

據(jù)了解，該項目成果構(gòu)建的防控技術(shù)體系產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益，近三年來在魯、豫、冀、浙和閩等省推廣的1346.6萬畝獲得經(jīng)濟(jì)效益達(dá)220.64億元，農(nóng)藥化肥節(jié)支27.9億元，輻射近二十省70%設(shè)施蔬菜連作障礙高發(fā)區(qū)，實現(xiàn)了蔬菜穩(wěn)產(chǎn)高效、安全和生態(tài)環(huán)保的多贏。