完成单位：山东农业大学
完成人员：毛志泉、尹承苗、刘训理、沈向、王艳芳、丁延芹、于金凤、孙申义、周波、胡艳丽、朱树华、陈学森
获奖情况：山东省科技进步一等奖
项目简介：
我国苹果栽培面积为3700余万亩，占世界的50%以上。2003年以来，每年有60-90万亩果园因树龄老化面临更新，其中50-80万亩需重茬建园，由此将带来重茬障碍，导致减产20%～50%、死树等，损失巨大。项目启动前，我国在苹果重茬障碍防控研究方面存在的问题，一是重茬障碍的成因不清，二是已有技术存在耗时长、效果不佳、污染环境等不足而难以推广应用。针对上述问题，课题组历时15年，系统开展了我国苹果重茬障碍成因及防控技术的研究，取得如下结果：
1、探明了镰孢菌属是引起我国苹果重茬障碍的主要病原菌，揭示了重茬土壤中根皮苷等主要酚酸类物质对该病原菌的促生作用。
通过构建分析环渤海湾和西北黄土高原两大产区重茬苹果园土壤真菌克隆文库，采用相关性分析和接种验证相结合的方法，确定了镰孢菌属是引起我国苹果重茬障碍的主要有害真菌，明确了尖孢、串珠、层出和腐皮镰孢菌为四个主要种；利用碳化硅量子点标记和荧光显微镜技术，明确了重茬土壤中实测浓度的根皮苷等酚酸类物质对镰孢菌具有显著促生作用。上述结论为研究苹果重茬障碍防控技术提供了科学依据。
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2、研究发明了减少重茬土壤中镰孢菌数量、降低酚酸类物质含量的关键技术，分离鉴定了11株拮抗菌和酚酸类物质降解菌，研制出防控重茬障碍菌肥。
首次提出“葱树混作”减轻苹果重茬障碍技术，阐明了其作用机理，该技术显著减少了重茬土壤中尖孢、串珠、层出和腐皮镰孢菌的基因拷贝数（分别减少31.41%、29.72%、89.57%、38.64%）、优化了微生物群落结构，减轻了重茬障碍现象；研究了残根对土壤环境的影响，即残根提高了土壤中酚酸类物质的含量，进而促进了真菌的生长；明确了生物炭配施甲壳素可减少土壤中镰孢菌数量、降低酚酸类物质含量；发明了高锰酸钾降解土壤中根皮苷含量的技术，土壤重量0.5‰的高锰酸钾使根皮苷含量降低57.80%。分离鉴定的生脂固氮螺菌BL2菌株、G-19菌株对根皮苷的降解率分别达84.00%、75.90%；草酸青霉A1对四种镰孢菌的拮抗系数达到Ⅰ级或Ⅱ级；研制的防控苹果重茬障碍菌肥已生产、应用。
葱树混作
【树葱混作技术要点】
混作时间，定植后前3年9月上旬—第2年5月上旬。
混作范围，距树干30cm。
播量，4-5g/株。
3、集成了以“减少镰孢菌数量、降低酚酸类物质含量”为核心的绿色、高效苹果重茬障碍防控技术体系，创新了该技术推广应用模式，取得显著效益。
该技术体系要点为“冬前开沟、清除残根、穴施菌肥、葱树混作”，使植株生物量达正茬水平的90%以上，产量与正茬相近，为我国苹果产业可持续发展提供了技术支撑。结合提出的“高校+企业+业务主管部门+新型经营主体”四位一体的技术推广模式，促使该技术快速推广应用，已在山东、陕西、山西、甘肃、辽宁等苹果主产区累计推广102.4万亩，亩增产355kg～1150kg，获总经济效益71.84亿元，经济、生态效益显著。
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研究过程中获发明专利5项、山东省农业主推技术1项、在《Scientia Horticulturae》、《园艺学报》等国内外重要学术刊物发表论文65篇。培养博士、硕士27人，培训农技人员、果农近2万人次，取得良好社会效益。