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        黃瓜連作對(duì)土壤中微生物種群及酶活性的影響

        2015-08-20 16:00:24李依韋銀玲
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年7期
        關(guān)鍵詞:土壤酶活性微生物黃瓜

        李依韋 銀玲

        摘要:取連作2年的黃瓜土壤進(jìn)行盆栽試驗(yàn),分別種植番茄、白菜、蘿卜,以連作3年的黃瓜土壤為對(duì)照。定期測(cè)定各處理土壤養(yǎng)分含量、pH值、土壤中微生物數(shù)量及土壤酶活性等,評(píng)估黃瓜連作對(duì)后薦作物土壤環(huán)境的影響。結(jié)果表明:連作3年黃瓜土壤中速效磷、速效鉀含量相對(duì)較高;微生物總量較少但真菌含量相對(duì)較高;輪作可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增加土壤酶活性,改善土壤環(huán)境,減輕連作障礙;與連作黃瓜相比,種植其他作物的土壤中脲酶、過(guò)氧化氫酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。

        關(guān)鍵詞:黃瓜;連作;微生物;土壤酶活性

        中圖分類號(hào): S642.204 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2015)07-0150-02

        病蟲害和土壤理化性質(zhì)改變會(huì)導(dǎo)致黃瓜連作障礙,嚴(yán)重制約設(shè)施黃瓜的優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)。目前生產(chǎn)上克服黃瓜連作障礙的主要措施是嫁接換根,嫁接換根可以防止黃瓜枯萎病的發(fā)生,但是隨著連作年限的增加又會(huì)出現(xiàn)一系列新的問(wèn)題,如土壤傳播的病害加重、黃瓜長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酢ⅫS瓜產(chǎn)量及品質(zhì)變差等。輪作可以減輕連作障礙,本研究探討種植不同作物對(duì)土壤環(huán)境及生理指標(biāo)的影響,初步了解不同蔬菜作物輪作對(duì)減輕黃瓜連作障礙的效果,旨在為黃瓜生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        材料選自距內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市科爾沁區(qū)10 km的新發(fā)屯大棚區(qū)。

        1.2 根際土壤中微生物種群及酶活性的測(cè)定

        1.2.1 土壤樣品的采集

        以3年嫁接連作土壤為對(duì)照(處理1),2年嫁接連作土壤(黃瓜嫁接南瓜)上輪作白菜(處理2),2年嫁接連作土壤(黃瓜嫁接南瓜)上輪作番茄(處理3),2年嫁接連作土壤(黃瓜嫁接南瓜)上輪作蘿卜(處理4)。采集不同作物根際土壤帶回實(shí)驗(yàn)室,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        1.2.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定

        采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量;采用重鉻酸鉀-硫酸消化法測(cè)定土壤速效氮含量;采用碳酸氫鈉法測(cè)定土壤速效磷含量;采用乙酸銨-火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀含量;采用電位測(cè)定法[1]測(cè)定土壤pH值。

        1.2.3 根際土壤微生物數(shù)量測(cè)定

        細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(牛肉膏3 g,蛋白胨10 g,NaCl 5 g,瓊脂20 g,蒸餾水定容至1 000 mL,用1 mol/L HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH值至 7.0~7.2,121 ℃高壓滅菌20 min)。放線菌采用改良的高氏1號(hào)培養(yǎng)基(可溶性淀粉20 g,KNO31 g,NaCl 0.5 g,K2HPO4 0.5 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,F(xiàn)eSO4 0.01 g,瓊脂20 g,用蒸餾水定容至1 000 mL,pH值7.2~7.4,每300 mL培養(yǎng)基中加入1 mL3%重鉻酸鉀,121 ℃高壓滅菌20 min)。真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基(葡萄糖10 g,蛋白胨5 g,KH2PO4 0.5 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,瓊脂20 g,用蒸餾水定容至1 000 mL,pH值自然,每 1 000 mL 培養(yǎng)基中加入3 mL乳酸(分析純),115 ℃高壓滅菌 30 min)。采用平板稀釋涂布計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)菌落,稱取新鮮保存的土壤樣品10 g,倒入含90 mL無(wú)菌水的250 mL三角瓶中,放入搖床振蕩混勻。用無(wú)菌水依次稀釋土壤懸濁液,取稀釋10 000倍的懸濁液各0.1 mL分別涂布于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、改良的高氏1號(hào)培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基上,細(xì)菌、放線菌平板置于30 ℃培養(yǎng)3 d,真菌平板置于28 ℃培養(yǎng)5 d,分別計(jì)數(shù)[2-3]。

        1.2.4 根際土壤酶活性測(cè)定

        采用比色法測(cè)定蛋白酶活性,以1 g干土24 h生成酪氨酸的量作為1個(gè)活性單位。采用奈氏比色法測(cè)定脲酶活性,以1 g干土24 h生成的NH3-N量為脲酶的1個(gè)活性單位。采用鄰苯三酚比色法測(cè)定多酚氧化酶活性,以1 g干土3 h生成的沒(méi)食子兒茶素量為多酚氧化酶的1個(gè)活性單位。采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性,以1 g干土1 h內(nèi)消耗的0.1 mol/L KMnO4體積數(shù)(以mL計(jì))表示酶活性[4-5]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 黃瓜連作土壤種植不同作物后的土壤理化性質(zhì)

        連作2年的土壤嫁接黃瓜后,輪作番茄的土壤中速效氮含量、速效鉀含量最低;輪作蘿卜的土壤中速效磷含量最低;對(duì)照土壤中有機(jī)質(zhì)含量最低;各處理的pH值無(wú)明顯差異(表1)。

        2.2 黃瓜連作土壤種植不同作物后土壤中微生物的變化

        輪作不同的蔬菜后土壤中微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。與連作黃瓜的土壤相比,種植白菜的土壤中細(xì)菌、放線菌數(shù)量均明顯增加;種植蘿卜的土壤中放線菌數(shù)量最高;3年連作黃瓜土壤中真菌數(shù)量在微生物總量中所占比例相對(duì)較高(圖1)。

        2.3 黃瓜連作土壤種植不同作物后土壤酶活性的變化

        由表2可知,對(duì)照土壤中蛋白酶、脲酶、多酚氧化酶及過(guò)氧化氫酶的活性均明顯低于輪作其他作物的土壤。種植番茄的土壤脲酶活性最高;種植白菜的土壤蛋白酶活性最高;種植蘿卜的土壤過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶活性最高。

        3 結(jié)論與討論

        設(shè)施連作會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡、有機(jī)質(zhì)含量降低、微生物多樣性和穩(wěn)定性變差、酶活性降低[6]。本研究結(jié)果表明,連作3年黃瓜土壤中速效磷、速效鉀含量相對(duì)較高;微生物總量較少但真菌含量相對(duì)較高。輪作可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增加土壤酶活性,改善土壤環(huán)境,減輕連作障礙。與連作黃瓜相比,種植其他作物的土壤中脲酶、過(guò)氧化氫酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。這些酶活性的提高可以加快土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化利用,減少土壤毒素積累,改善土壤環(huán)境[7-8]。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:268-282.

        [2]萬(wàn) 欣,董元華,王 輝,等. 番茄溫室土壤碳氮磷的生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)特征及其與土壤酶活性的關(guān)系[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(10):281-285.

        [3]李 慧,陳冠雄,楊 濤,等. 沈撫灌區(qū)含油污水灌溉對(duì)稻田土壤微生物種群及土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2005,16(7):1355-1359.

        [4]趙青云,王 輝,王 華,等. 種植年限對(duì)香草蘭生理狀況及根際土壤微生物區(qū)系的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào),2012,33(9):1562-1567.

        [5]張 晶,張惠文,叢 峰,等. 長(zhǎng)期灌溉含多環(huán)芳烴污水對(duì)稻田土壤酶活性與微生物種群數(shù)量的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志,2007,26(8):1193-1198.

        [6]李 威,程智慧,孟煥文,等. 輪作不同蔬菜對(duì)大棚番茄連作基質(zhì)中微生物與酶及后茬番茄的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào),2012,39(1):73-80.

        [7]Ennin S A,Clegg M D. Effect of soybean plant populations in a soybean and maize rotation[J]. Agronomy Journal,2001,9(3):396-403.

        [8]Alvey S. Cereal legume rotation effect on rhizosphere bacterial community structure in West Afrecan soils[J]. Biology and Fertility of Soil,2003,37(2):73-82.endprint

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