郭玉秀

[摘 要] 最近幾年，由于市場(chǎng)對(duì)馬鈴薯對(duì)需求不斷提升，群眾種植馬鈴薯的積極性不斷提升。馬鈴薯已經(jīng)成為臨夏縣的主要農(nóng)作物。但是隨著種植面積不斷擴(kuò)大，馬鈴薯輪作輪茬困難，大面積擴(kuò)大種植改變了臨夏縣冬小麥、冬小麥、馬鈴薯的種植模式，連年重復(fù)在一個(gè)地塊種植馬鈴薯導(dǎo)致馬鈴薯病害逐年加大，品質(zhì)產(chǎn)量逐年下降，產(chǎn)量低并且產(chǎn)量不穩(wěn)定，由此給農(nóng)戶帶來了不小的經(jīng)濟(jì)損失。基于此，本次研究就馬鈴薯連作栽培對(duì)土壤微生物多樣性的影響進(jìn)行了研究分析，希望通過本次研究對(duì)科學(xué)輪作馬鈴薯有一定助益。

[關(guān)鍵詞] 馬鈴薯 連作栽培 土壤微生物 生物多樣性 影響

[中圖分類號(hào)] S435.32 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650（2017）05-0040-01

近年來，甘肅省臨夏州臨夏縣把推廣脫毒馬鈴薯新品種作為培育和發(fā)展壯大洋芋產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民增收 的一項(xiàng)主要措施，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，加大投入，狠抓培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展進(jìn)程不斷加快，臨夏縣農(nóng)技中心針對(duì)全縣洋芋品種出現(xiàn)的種性退化、塊莖畸形現(xiàn)象以及馬鈴薯連續(xù)種植幾年后常出現(xiàn)植株矮化、叢生、長(zhǎng)勢(shì)弱，葉片皺縮、變小、變脆或出現(xiàn)環(huán)斑條斑，葉子易脫落和全株枯死等實(shí)際問題，認(rèn)真開展了調(diào)查。通過調(diào)查分析，找出了馬鈴薯種性退化的主要原因是受多種傳染性病菌、病毒侵害所致。盡管更新品種對(duì)臨夏縣馬鈴薯產(chǎn)生積極促進(jìn)作用，但是馬鈴薯連作問題如果得不到解決，將會(huì)嚴(yán)重影響到地區(qū)馬鈴薯種植產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

本次實(shí)驗(yàn)選擇在麻尼寺鄉(xiāng)進(jìn)行，年降水為400mm左右，年平均氣溫在7度左右，供試土壤為黑壚土，其中連作0年、2年、5年和10年的土壤理化指標(biāo)如表1所示。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次實(shí)驗(yàn)從2014年開始，在不同連作時(shí)間的地塊中種植馬鈴薯，連作0年為對(duì)照組，連作2年、5 年和10年為試驗(yàn)組，馬鈴薯品種為隴薯3號(hào)，小區(qū)面積為9*25m，重復(fù)三次，馬鈴薯株行距為35*40cm。從實(shí)驗(yàn)開始，除了種植地連作年限不同之外，其他栽培條件均保持一致。在2016年馬鈴薯盛花期，取每個(gè)處理區(qū)域是馬鈴薯根部底層5cm以下的土壤，樣品分成兩份，一份進(jìn)行土壤微生物分析，一份進(jìn)行土壤AM真菌鑒定。其中土壤微生物分析采用平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行分析，細(xì)菌、放線菌和真菌培養(yǎng)分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)[1]。土壤微生物多樣性采用Biolog Eco板測(cè)定，嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行處理[2]。土壤AM真菌鑒定采用某種屬孢子數(shù)和該地區(qū)土壤AM真菌孢子總數(shù)的比值進(jìn)行計(jì)算。使用EXCEl2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并制作表格，使用DPS7.05進(jìn)行方差分析，用Canoco4.5進(jìn)行多元化分析。

2 結(jié)果

2.1 馬鈴薯連作栽培對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

通過對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，連作0年種植馬鈴薯土壤明顯具有較高的總菌落數(shù)，而連作10之后，土壤中的微生物呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，各個(gè)處理區(qū)域的細(xì)菌數(shù)量表現(xiàn)為隨著連作年限的增加，微生物數(shù)量總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。連作5年和10年之后，相對(duì)于連作0年的，土壤中微生物數(shù)量呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，但是之間的差異性不明顯。由此可以看出去，隨著連作時(shí)間的增長(zhǎng)，連作會(huì)顯著改變馬鈴薯根部土壤微生物的多樣性，其中真菌、放線菌的群落結(jié)構(gòu)數(shù)量變化最大。馬鈴薯長(zhǎng)期連作容易形成單一的土壤環(huán)境，這種土壤環(huán)境有利于真菌和放線菌的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生大量化學(xué)物質(zhì)，抑制細(xì)菌的繁殖，從而導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量下降。詳細(xì)情況見表2所示。

2.2 馬鈴薯連作栽培條件下AM真菌多樣性變化

通過對(duì)表3數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，AM真菌相對(duì)多度和出現(xiàn)頻率隨著連作年限的增加而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，連作5年后達(dá)到最高值，其中球囊霉屬相對(duì)多度表現(xiàn)為連作5年>連作2年>連作10年>連作0年。其他菌屬也表現(xiàn)為相同的規(guī)律。各種優(yōu)勢(shì)菌種也隨著連作年限的增加而出現(xiàn)變化。由此可以看出，連作會(huì)顯著影響AM真菌多樣性變化，隨著年限的增加真菌多樣行減弱。真菌優(yōu)勢(shì)種群的變化直接影響到土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。詳細(xì)情況如表3所示。

3 結(jié)論

微生物在很大程度上會(huì)影響到土壤和植物的作用過程，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的形成發(fā)育、有機(jī)物質(zhì)的循環(huán)利用和土壤肥力會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本次研究發(fā)現(xiàn)，隨著連作時(shí)間的增長(zhǎng)，馬鈴薯根部土壤的環(huán)境會(huì)發(fā)生變化，微生物的結(jié)構(gòu)群路組成失調(diào)，土壤中細(xì)菌受到抑制，真菌數(shù)量增加，在這樣環(huán)境下土壤肥力會(huì)持續(xù)下降。微生物群落是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。土壤環(huán)境條件改變，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分、微生物結(jié)構(gòu)和功能多樣性變化在很大程度上影響了AM真菌的多樣性。

總之，持續(xù)連作影響到土壤根部真菌、細(xì)菌和放線菌數(shù)量，真菌群落中AM真菌種群的多樣性受連作影響持續(xù)下降，優(yōu)勢(shì)種群發(fā)生改變，造成土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能出現(xiàn)變化，結(jié)構(gòu)失調(diào)。

參考文獻(xiàn)

[1]馬鈴薯連作田土壤中主要病原真菌的種群動(dòng)態(tài)變化規(guī)律[J]. 李繼平，李敏權(quán)，惠娜娜，王立，馬永強(qiáng)，漆永紅. 草業(yè)學(xué)報(bào). 2013（04）

[2]甘肅省中部沿黃灌區(qū)連作對(duì)馬鈴薯植株生理生態(tài)特性的影響[J]. 沈?qū)氃疲瑒⑿?，王蒂，孟品品，張俊蓮，邱慧? 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013（06）