蔬菜不同轮作方式对甜瓜根区土壤微生物数量的影响

赵索　周传余　周超等

摘 要：在温室中采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），供试品种为“春甜三号”甜瓜、东农709番茄、八月绿菜豆、实心芹芹菜、长白大葱，研究设施中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作，对甜瓜根区土壤微生物菌落数量的影响。结果表明，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤细菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤真菌菌落数量显著低于其他各处理（P<0.05）；甜瓜连作处理根区土壤尖孢镰刀菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）。综上所述，菜豆和芹菜与甜瓜轮作对甜瓜根区土壤微生物菌落数量有显著的影响，土壤从真菌型土壤向细菌型土壤转化。

关键词：甜瓜；轮作；土壤微生物数量

中图分类号 S154 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根区环境不仅是作物根系生长发育、营养成分吸收和新陈代谢的场所，也是植物与土壤发生能量和物质交换最重要的界面。植物根系的生命代谢活动（包括分泌各种有机物质、细胞的脱落分解等）不仅使土壤物理化学性状改变，也使得根区的微生物大量繁殖，数量是普通土体的几倍至上百倍。由此可见，植物根系的生长不仅与有机、无机物质组成的无生命环境相关，同时也和土壤中栖居的微生物群落有关。其中，细菌和真菌是土壤生态系统中微生物区系的主要成分[1]，因此我们在此主要关注细菌和真菌这几种土壤微生物。

枯萎病是连作障碍中最主要的病症之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢镰刀菌[2]。迄今为止，人们采用了各种各样的轮作制度，实践证明甜瓜栽培通过轮作可以增加农作物产量，降低病害的发生。本项目以甜瓜“春甜三号”为试材，以番茄、菜豆、芹菜和大葱几种蔬菜不同轮作栽培方式为条件，研究不同轮作栽培方式对甜瓜根区土壤菌落数量的影响，筛选出能有效改善连作障碍土壤微生物环境的最佳轮作栽培方式，为建立合理的甜瓜轮作体系提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试品种为“春甜三号”甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。试验土壤为黑土，基本理化性状：有机质46.24g·kg-1，碱解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效钾130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鲍士旦方法测定[3]。

1.2 试验设计 供试品种为春甜三号甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生产中应用较多的12种甜瓜轮作倒茬方式（见表1），每年2茬。采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），垄距为60cm，每种轮作方式设3次重复，随机区组排列，每个重复面积为4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常规管理。测定各时期不同处理土壤微生物数量采用平板培养法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀释液的制备 每次称取土样5g，加入盛有45mL无菌水的锥形瓶中（250mL容量），振荡15min使土样中菌体、芽孢或孢子均匀分散，静置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀释液。

1.4 微生物的培养与计数 无菌条件下，依次在分离细菌、真菌和尖孢镰刀菌的培养基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀释液200μL，每一处理设9次重复。置于28℃恒温培养箱中倒置培养3～7d，观察计数，计算1g干土各种微生物的数量。

2 结果与分析

2.1 蔬菜不同轮作方式对甜瓜根区微生物数量的影响

3 讨论

连作障碍与土壤微生物的种类和数量关系密切。连作条件下，土壤中致病真菌类微生物大量繁殖和微生物区系的变化是连作障碍的主要原因之一[7]。为避免连作障碍的发生，常通过轮作来改善土壤微环境、减轻土传病害、提高产量。吴艳飞等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤养分得到平衡，菜豆属于深根系作物，吸收土壤深层养分，使土壤浅层养分得到恢复；芹菜根系极浅恰在黄瓜根系吸收营养范围之上，使下层土壤养分积累，芹菜属绿叶菜类，对氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，这样又可以使土壤养分均衡；陈晓红[9]等研究表明不同的蔬菜残茬和根系分泌物会改变土壤微生态结构，影响根系对养分的吸收，大量研究表明[10]认为根系分泌物可能会使土壤微生物多样性增加，改善土壤环境，使根系活力增加，吸收养分的能力增强，进而提高产量，降低病害的发生。

综上所述，菜豆—芹菜—甜瓜轮作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落结构，增加土壤细菌菌落数，减少病原菌数量。因此，合理轮作既能使蔬菜吸收土壤中的不同养分，利用不同层次土壤养分，又能通过换茬减轻土传病虫害的发生，提高蔬菜作物产量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持续发展。

参考文献

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[4]周德庆.微生物学实验教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龙刚，张军林，张朝阳，等.连作对辣椒根际土壤微生物区系影响的初步研究[J].陕西农业科学，2006（2）：49-50.

[7]郑良永，胡剑非，林昌华，等.作物连作障碍的产生及防治[J].热带农业科学，2005，25（2）：58-62.

[8]吴艳飞，高丽红，李红岭，等.连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境影响[J].中国农业科学，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陈晓红，邹志荣.温室蔬菜栽培连作障碍研究现状及防治措施[J].陕西农业科学，2002（12）：36-37.

[10]樊军，郝明德.长期轮作与施肥对土壤主要微生物类群的影响[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （责编：张宏民）

摘 要：在温室中采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），供试品种为“春甜三号”甜瓜、东农709番茄、八月绿菜豆、实心芹芹菜、长白大葱，研究设施中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作，对甜瓜根区土壤微生物菌落数量的影响。结果表明，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤细菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤真菌菌落数量显著低于其他各处理（P<0.05）；甜瓜连作处理根区土壤尖孢镰刀菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）。综上所述，菜豆和芹菜与甜瓜轮作对甜瓜根区土壤微生物菌落数量有显著的影响，土壤从真菌型土壤向细菌型土壤转化。

关键词：甜瓜；轮作；土壤微生物数量

中图分类号 S154 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根区环境不仅是作物根系生长发育、营养成分吸收和新陈代谢的场所，也是植物与土壤发生能量和物质交换最重要的界面。植物根系的生命代谢活动（包括分泌各种有机物质、细胞的脱落分解等）不仅使土壤物理化学性状改变，也使得根区的微生物大量繁殖，数量是普通土体的几倍至上百倍。由此可见，植物根系的生长不仅与有机、无机物质组成的无生命环境相关，同时也和土壤中栖居的微生物群落有关。其中，细菌和真菌是土壤生态系统中微生物区系的主要成分[1]，因此我们在此主要关注细菌和真菌这几种土壤微生物。

枯萎病是连作障碍中最主要的病症之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢镰刀菌[2]。迄今为止，人们采用了各种各样的轮作制度，实践证明甜瓜栽培通过轮作可以增加农作物产量，降低病害的发生。本项目以甜瓜“春甜三号”为试材，以番茄、菜豆、芹菜和大葱几种蔬菜不同轮作栽培方式为条件，研究不同轮作栽培方式对甜瓜根区土壤菌落数量的影响，筛选出能有效改善连作障碍土壤微生物环境的最佳轮作栽培方式，为建立合理的甜瓜轮作体系提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试品种为“春甜三号”甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。试验土壤为黑土，基本理化性状：有机质46.24g·kg-1，碱解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效钾130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鲍士旦方法测定[3]。

1.2 试验设计 供试品种为春甜三号甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生产中应用较多的12种甜瓜轮作倒茬方式（见表1），每年2茬。采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），垄距为60cm，每种轮作方式设3次重复，随机区组排列，每个重复面积为4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常规管理。测定各时期不同处理土壤微生物数量采用平板培养法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀释液的制备 每次称取土样5g，加入盛有45mL无菌水的锥形瓶中（250mL容量），振荡15min使土样中菌体、芽孢或孢子均匀分散，静置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀释液。

1.4 微生物的培养与计数 无菌条件下，依次在分离细菌、真菌和尖孢镰刀菌的培养基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀释液200μL，每一处理设9次重复。置于28℃恒温培养箱中倒置培养3～7d，观察计数，计算1g干土各种微生物的数量。

2 结果与分析

2.1 蔬菜不同轮作方式对甜瓜根区微生物数量的影响

3 讨论

连作障碍与土壤微生物的种类和数量关系密切。连作条件下，土壤中致病真菌类微生物大量繁殖和微生物区系的变化是连作障碍的主要原因之一[7]。为避免连作障碍的发生，常通过轮作来改善土壤微环境、减轻土传病害、提高产量。吴艳飞等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤养分得到平衡，菜豆属于深根系作物，吸收土壤深层养分，使土壤浅层养分得到恢复；芹菜根系极浅恰在黄瓜根系吸收营养范围之上，使下层土壤养分积累，芹菜属绿叶菜类，对氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，这样又可以使土壤养分均衡；陈晓红[9]等研究表明不同的蔬菜残茬和根系分泌物会改变土壤微生态结构，影响根系对养分的吸收，大量研究表明[10]认为根系分泌物可能会使土壤微生物多样性增加，改善土壤环境，使根系活力增加，吸收养分的能力增强，进而提高产量，降低病害的发生。

综上所述，菜豆—芹菜—甜瓜轮作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落结构，增加土壤细菌菌落数，减少病原菌数量。因此，合理轮作既能使蔬菜吸收土壤中的不同养分，利用不同层次土壤养分，又能通过换茬减轻土传病虫害的发生，提高蔬菜作物产量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持续发展。

参考文献

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[4]周德庆.微生物学实验教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龙刚，张军林，张朝阳，等.连作对辣椒根际土壤微生物区系影响的初步研究[J].陕西农业科学，2006（2）：49-50.

[7]郑良永，胡剑非，林昌华，等.作物连作障碍的产生及防治[J].热带农业科学，2005，25（2）：58-62.

[8]吴艳飞，高丽红，李红岭，等.连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境影响[J].中国农业科学，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陈晓红，邹志荣.温室蔬菜栽培连作障碍研究现状及防治措施[J].陕西农业科学，2002（12）：36-37.

[10]樊军，郝明德.长期轮作与施肥对土壤主要微生物类群的影响[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （责编：张宏民）

摘 要：在温室中采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），供试品种为“春甜三号”甜瓜、东农709番茄、八月绿菜豆、实心芹芹菜、长白大葱，研究设施中番茄、菜豆、芹菜、大葱与甜瓜轮作，对甜瓜根区土壤微生物菌落数量的影响。结果表明，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤细菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜轮作根区土壤真菌菌落数量显著低于其他各处理（P<0.05）；甜瓜连作处理根区土壤尖孢镰刀菌菌落数量显著高于其他各处理（P<0.05）。综上所述，菜豆和芹菜与甜瓜轮作对甜瓜根区土壤微生物菌落数量有显著的影响，土壤从真菌型土壤向细菌型土壤转化。

关键词：甜瓜；轮作；土壤微生物数量

中图分类号 S154 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根区环境不仅是作物根系生长发育、营养成分吸收和新陈代谢的场所，也是植物与土壤发生能量和物质交换最重要的界面。植物根系的生命代谢活动（包括分泌各种有机物质、细胞的脱落分解等）不仅使土壤物理化学性状改变，也使得根区的微生物大量繁殖，数量是普通土体的几倍至上百倍。由此可见，植物根系的生长不仅与有机、无机物质组成的无生命环境相关，同时也和土壤中栖居的微生物群落有关。其中，细菌和真菌是土壤生态系统中微生物区系的主要成分[1]，因此我们在此主要关注细菌和真菌这几种土壤微生物。

枯萎病是连作障碍中最主要的病症之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢镰刀菌[2]。迄今为止，人们采用了各种各样的轮作制度，实践证明甜瓜栽培通过轮作可以增加农作物产量，降低病害的发生。本项目以甜瓜“春甜三号”为试材，以番茄、菜豆、芹菜和大葱几种蔬菜不同轮作栽培方式为条件，研究不同轮作栽培方式对甜瓜根区土壤菌落数量的影响，筛选出能有效改善连作障碍土壤微生物环境的最佳轮作栽培方式，为建立合理的甜瓜轮作体系提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试品种为“春甜三号”甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。试验土壤为黑土，基本理化性状：有机质46.24g·kg-1，碱解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效钾130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鲍士旦方法测定[3]。

1.2 试验设计 供试品种为春甜三号甜瓜（Cucumis melo.）、东农709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月绿菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、实心芹芹菜（Apium graveolens L.）、长白大葱（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生产中应用较多的12种甜瓜轮作倒茬方式（见表1），每年2茬。采取垄作（芹菜采用平畦撒播种方法），垄距为60cm，每种轮作方式设3次重复，随机区组排列，每个重复面积为4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常规管理。测定各时期不同处理土壤微生物数量采用平板培养法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀释液的制备 每次称取土样5g，加入盛有45mL无菌水的锥形瓶中（250mL容量），振荡15min使土样中菌体、芽孢或孢子均匀分散，静置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀释液。

1.4 微生物的培养与计数 无菌条件下，依次在分离细菌、真菌和尖孢镰刀菌的培养基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀释液200μL，每一处理设9次重复。置于28℃恒温培养箱中倒置培养3～7d，观察计数，计算1g干土各种微生物的数量。

2 结果与分析

2.1 蔬菜不同轮作方式对甜瓜根区微生物数量的影响

3 讨论

连作障碍与土壤微生物的种类和数量关系密切。连作条件下，土壤中致病真菌类微生物大量繁殖和微生物区系的变化是连作障碍的主要原因之一[7]。为避免连作障碍的发生，常通过轮作来改善土壤微环境、减轻土传病害、提高产量。吴艳飞等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤养分得到平衡，菜豆属于深根系作物，吸收土壤深层养分，使土壤浅层养分得到恢复；芹菜根系极浅恰在黄瓜根系吸收营养范围之上，使下层土壤养分积累，芹菜属绿叶菜类，对氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，这样又可以使土壤养分均衡；陈晓红[9]等研究表明不同的蔬菜残茬和根系分泌物会改变土壤微生态结构，影响根系对养分的吸收，大量研究表明[10]认为根系分泌物可能会使土壤微生物多样性增加，改善土壤环境，使根系活力增加，吸收养分的能力增强，进而提高产量，降低病害的发生。

综上所述，菜豆—芹菜—甜瓜轮作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落结构，增加土壤细菌菌落数，减少病原菌数量。因此，合理轮作既能使蔬菜吸收土壤中的不同养分，利用不同层次土壤养分，又能通过换茬减轻土传病虫害的发生，提高蔬菜作物产量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持续发展。

参考文献

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2005.

[4]周德庆.微生物学实验教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龙刚，张军林，张朝阳，等.连作对辣椒根际土壤微生物区系影响的初步研究[J].陕西农业科学，2006（2）：49-50.

[7]郑良永，胡剑非，林昌华，等.作物连作障碍的产生及防治[J].热带农业科学，2005，25（2）：58-62.

[8]吴艳飞，高丽红，李红岭，等.连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境影响[J].中国农业科学，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陈晓红，邹志荣.温室蔬菜栽培连作障碍研究现状及防治措施[J].陕西农业科学，2002（12）：36-37.

[10]樊军，郝明德.长期轮作与施肥对土壤主要微生物类群的影响[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （责编：张宏民）