金文進

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院，甘肅 天水 741025）

早期研究證實，作物生長與土壤微生物活動密切相關[1]。因此，從根際土壤微生物角度去探究連作障礙原因，從而破解連作障礙應該是一個全新的辦法。雖然對半夏連作障礙、半夏化感作用等的研究已有報道[2-4]，但迄今為止，對半夏連作土壤微生物區(qū)系變化的跟蹤報道較少。文章對半夏連作根際微生物區(qū)系情況做了全面的分析研究，試圖從根際微生物和生物生長相互關系的生態(tài)角度去分析造成連作障礙的原因。

1 材料和方法

1.1 樣品處理

采自西和縣何壩鄉(xiāng)草坪村。于2019年8月12日分別從空白休閑地、大田種植頭茬半夏、重茬半夏地，采用五點法取樣，取5～15 cm處的土樣1kg，混勻后，四分法留樣500 g，裝入密封袋，帶回實驗室處理后放冰箱待用。將研磨后的土樣取10 g加入90 mL無菌水，震搖均勻配制成懸浮液，按照10倍梯度稀釋法將上述懸浮液分別配制成102、103、104倍稀釋液。

1.2 分析方法

采用稀釋平板法分離土壤中的各類微生物，同時計數。將霉菌與酵母菌計數之和作為真菌數量。

分別用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏1號培養(yǎng)基和馬丁氏培養(yǎng)基來培養(yǎng)細菌、放線菌和真菌。硝化細菌、自生固氮菌、纖維素分解菌和氨化細菌分別用Stephenson培養(yǎng)液、Ashby無氮培養(yǎng)液、Hutchinson培養(yǎng)液和蛋白胨氨化培養(yǎng)液培養(yǎng)[5-7]。

其中，用土壤中細菌數量/土壤中真菌數量來計算B/F值。

1.3 微生物的接種與培養(yǎng)

取100 μL菌液均勻涂布在9 cm平板上，細菌在37℃下培養(yǎng)36 h；放線菌在28℃條件下培養(yǎng)5 d；真菌在28℃條件下培養(yǎng)7 d[8]。每天觀察生長情況、計數，重復3次。

1.4 數據處理

采用SPSS13.0軟件進行數據統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同種植對半夏土壤微生物區(qū)系的影響

從表1中可以看出，土壤中細菌和放線菌數量隨連作茬次增加而呈現(xiàn)減少趨勢，二者基本變化趨勢是：CK＞正茬＞重茬。隨著種植茬次的增加，土壤中真菌數量有明顯上升趨勢。微生物總量的變化趨勢是：重茬＞正茬＞CK。即連作后土壤微生物總量有增加趨勢。但B/F隨著連作茬次的增加在逐漸減小，表明半夏連作土壤真菌數量逐漸增加，細菌數量逐漸減少。

2.2 半夏連作根際土壤主要微生物生理群數量分析

與對照相比，自生固氮菌在正茬時數量略有升高，到重茬時與正茬和對照相比，數量分別減少18.0%和16.79%，差異較顯著。纖維素分解菌和氨化細菌數量均隨連作茬次增加而減少。硝化細菌數量與對照相比，在正茬時有所下降，在重茬時有增加?；咀兓侵夭纾綜K＞正茬（見表2）。

表1 不同種植對半夏土壤微生物區(qū)系的影響Tab.1 Effects of different planting on soil microflora of Pinellia ternata

表2 不同種植對半夏根際土壤主要微生物生理群數量分析Tab.2 Quantity analysis of main microbial physiological groups in rhizosphere soil of Pinellia ternata under different planting conditions

3 討論

3.1 半夏連作對根際土壤微生物區(qū)系的影響

半夏種植后土壤中細菌和放線菌的數量是CK＞正茬＞重茬，而真菌的數量則是重茬＞正茬＞CK。這一變化規(guī)律與專家在煙草、當歸、地黃等中藥材上的研究結果基本一致。也與馬小奇和王覺對連作半夏土壤微生物研究結果一致[2,9]。微生物總量則是重茬＞正茬＞CK。真菌型土壤是地力衰竭的標志，一般細菌密度高的土壤，肥力也較強，本研究中B/F變小，說明半夏從正茬到重茬種植過程中逐漸形成了與對照不一致的土壤環(huán)境條件，促使土壤根際微生物的生長和活動發(fā)生了變化，土壤微生物由最初的以細菌為主向真菌為主轉變。

3.2 連作對半夏根際土壤微生物生理群的影響

與對照相比，自生固氮菌含量正茬升高，重茬減少，說明種植半夏使土壤固氮能力有升高的趨勢，但重茬種植使土壤中有效氮含量有降低趨勢。研究證明植物根系分泌物中的酚酸類物質可以影響土壤功能微生物活性，抑制纖維素的分解，人參根系分泌物中已發(fā)現(xiàn)了酚酸類物質，由此可以推測，半夏根系分泌物中也有酚酸類物質，同時，隨著連作這些酚酸類物質增多，它對纖維素分解菌有較強烈的抑制作用，導致土壤纖維素酶含量逐漸減少，但對根際土壤中硝化細菌生長起了促進作用，這些分泌物破壞了半夏根際原有的微生物群落及其結構平衡[4，10]。