甄鵬,吳家強,張飛宇,梁春嬋
(廣東杰士農業(yè)科技有限公司,廣東江門 529000)
作物健康理療技術在云南山地香蕉栽培上的應用
甄鵬,吳家強,張飛宇*,梁春嬋
(廣東杰士農業(yè)科技有限公司,廣東江門 529000)
山地香蕉生產面臨土壤惡化、不良天氣等多種逆境干擾。杰士農科遵循“作物健康理療”理念,根據(jù)山地香蕉生理特性和生產實際制定出土壤生態(tài)修復、葉面免疫抗病、果實營養(yǎng)轉化三大解決方案,解除香蕉生長逆境壓力干擾,使香蕉健康生長、優(yōu)質高產。
山地香蕉;逆境;作物健康理療
香蕉(Musa spp.)又名芭蕉、牙蕉,芭蕉科芭蕉屬多年生大型常綠果品草本植物。起源于亞洲南部,原產地為東南亞地區(qū)。中國是蕉類植物的發(fā)源地之一,國外一些栽培品種如矮把香牙蕉原產于中國華南地區(qū),海南、廣東、廣西和云南等地現(xiàn)在還有野生香蕉分布。目前,種類繁多的食用蕉,大多由原始野生種尖苞蕉和長梗蕉突變、自交和雜交后代進化而成。中國栽培的香蕉是尖苞蕉進化的三倍體(AAA),大蕉和粉蕉則是三倍體(ABB和AAB)[1]。
云南省以生產山地香蕉為主,主產區(qū)集中分布在紅河州的河口、金平、屏邊、元陽、元江,西雙版納州的景洪、普文、東風、橄欖壩、勐臘,思茅市的江城、曼中田、思茅港,臨滄市的孟定,文山州的健康農場、馬關、老范寨。云南省香蕉種植具有獨特的地形和氣候特點,光照充足,晝夜溫差大,有利于香蕉優(yōu)良品質的形成,所生產的香蕉具有芳香味濃郁、內含物豐富、口感更細膩爽滑等特點,在高端市場上享有很高的聲譽[2]。
經過20多年的發(fā)展,云南省香蕉總面積超過6.67 hm2,但平均產量僅225 kg/hm2左右,較菲律賓平均產量450 kg/hm2以上相差較大。主要原因是山地香蕉在生長過程中會遇到各種各樣的逆境脅迫,例如霜凍、干旱、酸化、藥害、肥害、病蟲害等。作物健康理療技術通過解除或降低香蕉生長過程中的各種逆境壓力,使其健康生長,基因潛能得到充分表現(xiàn),從而提升香蕉產量和品質。
1.1 氣候
1.1.1 低溫干旱
香蕉屬熱帶果樹,溫度是其生長發(fā)育的主要影響因子。當溫度降至20℃時,香蕉生長緩慢;溫度低于15℃時,香蕉植株輸送養(yǎng)分的能力減弱,表現(xiàn)為生長停滯、果實細小、果指短直、成熟期推遲,葉片色澤由綠色變枯黃色,葉緣干枯。溫度也是影響香蕉花芽分化質量的關鍵因素,受低溫影響的香蕉往往花芽分化不良、抽蕾小,甚至無法正常抽蕾。低于12℃時,果實即受冷害,催熟后果皮色澤呈土(灰)黃色[3]。云南的香蕉多在10-12月抽蕾,1-3月上市,而11月至次年4月的這段時間雨水少、氣溫低。生產山地香蕉灌溉困難,基本屬于靠天吃飯,噴灌無法使用,滴灌成本高。
1.1.2 風害
香蕉因葉大、穗重、干高、根淺,最怕風災。山地蕉生產,由于海拔較高、風力強,經常會有大風侵襲,撕裂香蕉葉片,甚至整株香蕉都被刮斷,降低香蕉免疫力,影響其正常生長。
1.1.3 高溫高濕
病原菌的侵入受環(huán)境因素的影響,其中以濕度和溫度影響最大。多數(shù)病原菌侵入需要高濕度,濕度越高越有利于病原菌侵入,有水滴存在時最有利于大多數(shù)真菌的侵入。溫度主要影響病原菌的萌發(fā)和侵入速度,在一定范圍內,溫度越高病原菌侵入越快。光照導致氣孔張開也是病原菌侵入的主要途徑之一[4]。云南雨季往往伴隨著高溫強光,病蟲害發(fā)生快,香蕉免疫力差,易感病。
1.2 土壤問題
不合理的施肥、灌溉、施藥和養(yǎng)分不協(xié)調,加劇了土壤的衰退和惡化。主要表現(xiàn)為土壤板結、鹽堿化加重、酸化、元素失衡(重金屬元素積累、有益微量元素缺乏等)、土傳病害加重、土壤耕性變差等。這些問題嚴重影響了香蕉的生長發(fā)育,阻礙其產量和品質潛能的發(fā)揮。
1.2.1 酸化
土壤酸化危害:香蕉吸收過量的鋁,不僅會降低蕉果品質,還會對根系生長產生極大影響,甚至導致植株中毒死亡;陽離子交換量和鹽基飽和度降低,土壤礦物質營養(yǎng)元素流失嚴重;土壤對磷酸根和鉬酸根的固定作用增強,土壤磷和鉬的有效性降低,導致土壤貧瘠化,影響香蕉的正常生長和發(fā)育;土壤中有毒重金屬元素的活化,不僅影響作物生長,還會通過食物鏈危害人體或動物體的健康;土壤微生物數(shù)量減少,微生物的生長和活動受到抑制,從而影響土壤有機質的分解和土壤中C、N、P、S的循環(huán)[5]。
1.2.2 土壤板結
土壤板結會使香蕉根系嚴重缺氧,不利于根的伸展和正常呼吸,使香蕉生長不良。
1.2.3 土傳病害
單一作物的連續(xù)種植,形成了特殊的土壤環(huán)境,作物根系分泌物和植株殘渣腐解物給病原菌提供了豐富的營養(yǎng)和寄主,長期適宜的溫度和環(huán)境,使病原菌具有良好的繁殖條件,從而使得病原菌數(shù)量不斷增加,致使病害蔓延。長期種植的蕉園土壤中殘留了大量的病原菌如根結線蟲、葉斑病菌、黑星病菌等,越冬后可再次侵染香蕉。
1.3 管理問題
不同地域的氣候、海拔、地形、土壤不同,生產管理差異較大。國內大部分蕉園的技術人員文化水平低,靠經驗來管理蕉園,不能因地制宜的制定管理方案。誤診、用藥不當現(xiàn)象經常發(fā)生,給生產帶來嚴重經濟損失。為降低生產成本,種植者經常使用劣質肥料、偏施化肥,過量使用植物生長調節(jié)劑和農藥。
作物健康理療技術原理:根據(jù)作物的生理特性,外施一些作物內部自然產生的特殊活性物質,來激發(fā)作物體內基因潛能,并結合作物生理代謝過程中的協(xié)調因子和均衡營養(yǎng),以提高作物自身免疫力,來應對各種病蟲害和不良生長環(huán)境壓力的影響,保持作物健康生長,使作物基因表達最大化來實現(xiàn)優(yōu)質高產和輕松種植。例如,通過提高土壤中有益微生物種群的數(shù)量,釋放土壤中結合態(tài)的養(yǎng)分,減少肥料使用。作物健康理療技術經過10年的應用實踐,發(fā)展出一套適合云南山地香蕉健康種植管理技術,分別為土壤生態(tài)修復技術、抗逆免疫技術和營養(yǎng)轉化技術。
2.1 土壤修復技術
山地蕉園土壤問題大體有3個層面:(1)微生物失衡。多年連作導致土傳病害泛濫,土壤有機消耗過多導致土壤有益菌減少;(2)物理層面。土壤板結會影響根系生長發(fā)育及呼吸作用;(3)化學層面。偏施復合肥導致土壤過酸,微量元素不足。傳統(tǒng)的使用大量有機肥、生石灰等改良方法效果緩慢,負作用強,且難以徹底解決問題。解決土壤問題,必須從生物、物理、化學三個方面入手,使用新型的土壤改良產品,如微生物菌肥、物理化學土壤改良劑。杰士農科根據(jù)山地香蕉土壤問題,通過國外引進、自主研發(fā)系列土壤修復產品,如吸鹽粉、落地生根、烏金綠。2.1.1吸鹽粉
主要成分為CaSO4·2H2O,提高土壤有機質和團粒結構的穩(wěn)定性,改善土壤水分的滲透性,促進香蕉的健康生長,同時補充硫和鈣2種重要的中量元素,進而提高產量和品質。
(1)板結土和膨脹粘土改良。含Ca2+的膠體微粒的外層不吸附水分子,膠體微粒自己能互相靠近而聚團,土壤就不會板結。水分子滲入微粒之間時會使微粒團膨脹,然后在干燥過程中使土層龜裂。這過程反復進行后,土壤就形成團粒結構,從而使板結土和膨脹粘土得到改良和不斷修復。吸鹽粉施于土壤后,遇水發(fā)生化學反應,生成Ca2+和SO42-,提供板結土和膨脹粘土改良所需的鈣質,同時降低鹽堿土pH值,達到土壤改良和修復的效果。
(2)酸性土改良。除H+外,鋁毒害是酸性土壤上最主要的問題。鋁不僅是土壤酸度主要來源,同時由于其交換量占土壤陽離子交換總量的20%~80%,導致土壤中陽離子易于淋失,使磷、鉀、鈣、鎂、硼、鉬等營養(yǎng)元素缺乏。吸鹽粉施用后,通過硫酸根離子從粘土晶格中置換出氫氧根離子,從而增加了土壤pH值,降低酸性土壤中活性鋁的毒性,同時補充了鈣的供應,緩解鈣的缺乏。
(3)土壤水分滲透性的改良。不同濃度溶液中溶液顆粒的釋放導致相鄰孔隙的連接通道發(fā)生阻塞、中斷,使鹽度突變過程中滲透性降低。來自江河的灌溉水,明顯較土壤水分的鹽濃度低,因此滲透慢。吸鹽粉用于增加低溶性灌溉水中的溶質濃度,提高水分對土壤的滲透率和水力傳導性,減少徑流和侵蝕,提高土壤持水和排水能力。
(4)均衡營養(yǎng)。鈣是植物體元素的平衡調節(jié)器,特別是微量元素如鐵、鋅、錳和銅;同時鈣還調節(jié)非必需微量元素,防止它們的過量攝入;而且一旦它們進入植物體的水平提高時,鈣能阻止它們對植物產生不利影響。吸鹽粉提供的鈣保護了植物根養(yǎng)分吸收和體內生理平衡的機制。
表1 吸鹽粉與其他土壤改良劑的對比
2.1.2 落地生根、烏金綠
植物土傳病害的生物防治在一定程度上依賴于土壤微生物的群體作用,當土壤微生物群落結構越豐富、物種越均勻、多樣性越高時,對抗病原菌的綜合能力增強。落地生根是一種天然的植物促生根際細菌(PGPR),其作用機理:分泌植物促生物質;改善植物根際的營養(yǎng)環(huán)境,加強了土壤中有機物的分解,促進了植物營養(yǎng)元素的礦化,增強了對作物營養(yǎng)的供應;對作物病害的抑制作用,主要是能夠產生抗生素、胞外溶解酶、氰化物和鐵載體,還可能改變根際微環(huán)境平衡,促進作物生長;對污染物的降解;對豆科植物結瘤的促進作用。
烏金綠含有豐富的生物黃腐酸,微生物次生代謝活性物質(如菌體多肽、氨基酸、核酸、類激素、酶等),能直接或間接作用于土壤根際,提供微生物繁殖所需的養(yǎng)料,有效保持根際(周)微生物群落結構的多樣性,通過土壤有益微生物與作物根系的共生與互作,充分發(fā)揮土壤根際有益菌的活力,改善土壤根際生態(tài)環(huán)境,使土壤肥力大幅提高,土傳病害減少。
2.2 抗逆免疫技術
逆境條件下,作物可啟動某些與逆境相適應的基因,同時誘導形成新的蛋白質,這些在逆境條件下誘導產生的蛋白質統(tǒng)稱為逆境蛋白。如熱預處理后作物的耐熱性往往提高;低溫誘導蛋白與作物抗寒性提高相聯(lián)系;病原相關蛋白的合成增加了作物的抗病能力;作物耐鹽性細胞的獲得也與鹽逆蛋白的產生相一致。隨著逆境的不同,作物體內會形成與之相對應的逆境應激蛋白。常用的香蕉抗逆誘導劑有生物誘導劑和非生物誘導劑,生物誘導劑如甜菜堿、可溶性糖、色氨酸和脯氨酸、乙烯等;非生物誘導劑包括多種多樣的化學試劑如水楊酸、茉莉酸甲酯、亞砷酸鹽等化合物。杰士農科引進國際先進的植物源抗逆誘導劑—美加富,富含多種天然活性物質如維生素、甜菜堿、氨基酸多肽、天然植物促長因子等。美加富能保持和恢復香蕉光合能力,維持正常生理代謝,強健系統(tǒng)免疫力,多次使用有免疫累積作用。
補充中微量元素、均衡營養(yǎng)也能增強香蕉的抗病性,尤其是鈣素,如鈣必得、富樂農系列,其采用硫酸木質素(LSA)螯合技術,吸收效率高。植物受病原菌侵染時,常在侵染部位形成木質素沉積而使病菌難以侵入從而起到抗病作用;誘導植物木質化作為抗病反應因子,因為疏水的木質素進入細胞壁內,與纖維素、半纖維素相互交叉形成網狀結構,加強寄主細胞壁的抗侵染能力,同時木質素作為一種機械屏障,可以保護細胞免受病原物酶的降解。云南香蕉種植區(qū)常遇冬季低溫寡照、夏季高溫高濕、風大葉片傷口多,藥物抑制等不利條件,運用抗病免疫技術是香蕉保葉防病的首選。
表2 LSA(硫酸木質素)與其他螯合物的對比
2.3 營養(yǎng)壯果技術
為了提升產量和蕉果的商品性,蕉農在壯果過程中經常使用促分裂和拉長作用的生長調節(jié)劑。使用過膨大拉長劑后的蕉果在尾梳果指長度方面有了很好的改善,但是由于鈣硼元素的缺乏,導致細胞壁薄,內源激素紊亂。因此,常常發(fā)生裂果、水爛、偷熟的問題。壯果滋潤采用單乙醇胺-檸檬酸MEA-citrate有機螯合技術,根據(jù)果實發(fā)育的生理配比鈣硼元素的比例,吸收率高。能夠有效補充鈣硼元素的不足,平衡果實營養(yǎng)的分配,平衡內源激素,徹底解決裂果、水爛、偷熟問題。壯果使用凱潤+美加富+果滋潤不僅能夠防止黑星病等病菌侵害果實,且能夠有效提升果實品質和產量。
常規(guī)的施肥技術和農藥僅能解決一般性營養(yǎng)和病蟲害的問題,而針對生理逆境的技術研究國內基本沒有。山地香蕉生產過程面臨諸多逆境影響,如低溫寡照、土壤惡化、干旱等問題。逆境的壓力使香蕉生長長期處于“亞健康”狀態(tài),“作物健康理療”技術通過樹立“醫(yī)未病”的理念,根據(jù)香蕉生長特性科學準確地施用各種有助作物生理調節(jié)的有機和無機營養(yǎng)物質如:有機螯合態(tài)營養(yǎng)、抗氧化物、誘導和系統(tǒng)免疫等產品,在逆境發(fā)生前建立有效的營養(yǎng)免疫機制,減少或消除不良影響。
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2014-03-20
甄鵬(1985-),男,山東菏澤曹縣人,廣西大學蔬菜學專業(yè)碩士學歷,E-mail:zhenpeng5219@126.com。
*為通訊作者。