陳冬輝

近年來，馬鈴薯種植已成為農民增收的關鍵措施，其種植規(guī)模不斷增加，但馬鈴薯病蟲害的發(fā)生幾率也顯著增加，植株出現(xiàn)長勢弱、矮化以及葉片皺縮等，甚至出現(xiàn)全株枯死。因此，滎陽市相關部門進行了深入調查研究，分析了馬鈴薯種性退化的具體原因，采用了科學的連作栽培方法，提高了土壤微生物的多樣性及肥力，為以后馬鈴薯的種植工作提供了更多的借鑒依據(jù)，促進了馬鈴薯產業(yè)種植的健康穩(wěn)定發(fā)展。

一、試驗材料與方法

（一）試驗材料

本次試驗在固定的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行，當?shù)啬昶骄鶜鉁貫? ℃，年降水量在600 mm左右，黃土屬于當?shù)赝寥赖闹饕獦嫵刹糠?。試驗分析馬鈴薯連作栽培后，土壤微生物多樣性的變化情況。

（二）試驗設計

本次試驗從2008年開始，在不同連作時間地塊中種植隴薯3號，其中連作0年為對照組，連作2年、5年及10年為觀察組。馬鈴薯的種植行間距為35 cm×40 cm。試驗開始至結束，每塊地的連作年限不同，其他條件均相同。2018年馬鈴薯盛花時期，取其根部底層5 cm以下的土壤，分為兩份進行鑒定檢驗。其中，一份分析土壤微生物，另一份分析鑒定土壤AM真菌。利用平板計數(shù)法分析土壤中微生物，并采用高氏1號培養(yǎng)基與PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)放線菌、真菌以及細菌等。利用Biolog Eco板測定土壤微生物的多樣性，利用某種屬孢子數(shù)與土壤AM真菌孢子數(shù)的比值計算土壤中的AM真菌，之后收集數(shù)據(jù)制作表格，進行方差與多元化分析。

二、結果

（一）馬鈴薯連作栽培對土壤微生物群落的影響

由表1可知，連作0年的馬鈴薯，土壤中的菌落群數(shù)較多，在連作10年后，土壤中微生物群落與細菌種類均明顯減少，總量也出現(xiàn)下降趨勢。與連作0年相比，連作5年與連作10年土壤中的細菌與微生物數(shù)量明顯下降，但兩者之間的差異并不明顯。由此可知，隨著馬鈴薯連作時間的延長，根際土壤環(huán)境較為單一，真菌與放線菌易被積累，數(shù)量逐漸增多。而放線菌與真菌的增加會產生大量抑制細菌與微生物生長的物質，從而降低細菌與微生物的數(shù)量。

（二）馬鈴薯連作栽培AM真菌多樣性變化情況

由表2可知，隨著連作年限的增加，AM真菌出現(xiàn)頻率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在連作5年后達到最大值。球囊霉多樣性方面，連作5年效果最好，其次為連作2年、連作10年，且其他菌屬的規(guī)律也類似于球囊霉。由此可以看出，隨著連作年限的增加，真菌的多樣性會逐漸減弱，真菌優(yōu)勢種群的變化會直接影響土壤微生物群落的結構。

三、討論

（一）馬鈴薯連作對土壤微生物菌群的影響

在不同的連作年限下，馬鈴薯種植土壤中的微生物多樣性存在較大差異，且連作會降低土壤細菌的多樣性，提高真菌的多樣性。在相同的連作年限中，相較馬鈴薯播種前，成熟期馬鈴薯根部土壤中的細菌與真菌多樣性會出現(xiàn)一定程度的降低，這主要因為馬鈴薯生長期間，根系會分泌不利于微生物生長的物質，降低了其菌落的多樣性。

連作后，馬鈴薯土壤中的細菌比例也會發(fā)生較大改變，其中芽孢桿菌等有益菌群會不斷減少，降低了土壤的肥力。如枯草芽孢桿菌的減少，會導致土壤中存在大量的酚酸類化合物;球形芽孢桿菌的減少會降低土壤的固氮效應。這些細菌的減少也會導致羅爾斯等馬鈴薯致病細菌的增多，增大了馬鈴薯患病的幾率。分析發(fā)現(xiàn)，連作10年馬鈴薯的地塊中，放線菌中梭菌比例上升，土壤中有益菌群的數(shù)量不斷減少，潛在病原菌不斷增加，破壞了馬鈴薯根系細菌群的基本功能。在本次試驗中，并未檢測出馬鈴薯的致病真菌，可能因為檢測庫中的數(shù)據(jù)并不完善，不能全面反饋檢測結果。因此，在此后的研究中還應進一步分析真菌遺傳多樣性的方法，加大研究力度。

（二）馬鈴薯連作的障礙原因

土壤肥力、自毒作用以及微生物生長環(huán)境的惡化均會導致馬鈴薯出現(xiàn)連作障礙問題，本次試驗地的土壤肥力較高，雖然連作多年馬鈴薯，但肥力基本未受影響。因此，馬鈴薯生長于肥力較強的土壤環(huán)境中，其存在較高的全氮與有機質，在連作栽培模式下，土壤肥力的減弱屬于漸進過程，整個研究期間可以滿足馬鈴薯的基本生長需求。

通過研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯的連作栽培會改變土壤中的微生物群落，降低了有益菌的比例，增加了致病細菌的比例，導致微生物的生長環(huán)境不斷惡化。通過試驗數(shù)據(jù)可知，雖然正茬種植馬鈴薯與連作栽培并未表現(xiàn)出明顯差異，但隨著土壤環(huán)境的不斷惡化，微生物多樣性會逐漸減少，此后馬鈴薯的生長狀況會越來越差。除此之外，雖然長期連作栽培馬鈴薯可以導致土壤中出現(xiàn)潛在的致病細菌群，但馬鈴薯病蟲害發(fā)生并不嚴重，主要因為其受植物、微生物、氣候以及土壤等多方面因素的影響，單一的因素改變無法針對此試驗現(xiàn)象作出合理解釋，還有待此后進一步加大研究力度。

馬鈴薯的持續(xù)連作會影響土壤中放線菌與真菌的數(shù)量，會導致碳源微生物種群的減少，影響真菌群落中AM菌落的多樣性，從而改變了優(yōu)勢種群的結構。由此得出，長期連作栽培會改變馬鈴薯根部土壤微生物的生態(tài)環(huán)境，導致群落結構的改變，甚至發(fā)生功能失調的問題。