黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

李依韦　银玲

摘要：取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验，分别种植番茄、白菜、萝卜，以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等，评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明：连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高；微生物总量较少但真菌含量相对较高；轮作可以提高土壤有机质含量，增加土壤酶活性，改善土壤环境，减轻连作障碍；与连作黄瓜相比，种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。

关键词：黄瓜；连作；微生物；土壤酶活性

中图分类号： S642.204 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）07-0150-02

病虫害和土壤理化性质改变会导致黄瓜连作障碍，严重制约设施黄瓜的优质安全生产。目前生产上克服黄瓜连作障碍的主要措施是嫁接换根，嫁接换根可以防止黄瓜枯萎病的发生，但是随着连作年限的增加又会出现一系列新的问题，如土壤传播的病害加重、黄瓜长势变弱、黄瓜产量及品质变差等。轮作可以减轻连作障碍，本研究探讨种植不同作物对土壤环境及生理指标的影响，初步了解不同蔬菜作物轮作对减轻黄瓜连作障碍的效果，旨在为黄瓜生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

材料选自距内蒙古自治区通辽市科尔沁区10 km的新发屯大棚区。

1.2 根际土壤中微生物种群及酶活性的测定

1.2.1 土壤样品的采集

以3年嫁接连作土壤为对照（处理1），2年嫁接连作土壤（黄瓜嫁接南瓜）上轮作白菜（处理2），2年嫁接连作土壤（黄瓜嫁接南瓜）上轮作番茄（处理3），2年嫁接连作土壤（黄瓜嫁接南瓜）上轮作萝卜（处理4）。采集不同作物根际土壤带回实验室，4 ℃保存备用。

1.2.2 土壤理化性质的测定

采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量；采用重铬酸钾-硫酸消化法测定土壤速效氮含量；采用碳酸氢钠法测定土壤速效磷含量；采用乙酸铵-火焰光度计法测定速效钾含量；采用电位测定法[1]测定土壤pH值。

1.2.3 根际土壤微生物数量测定

细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基（牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，琼脂20 g，蒸馏水定容至1 000 mL，用1 mol/L HCl或NaOH调节pH值至 7.0～7.2，121 ℃高压灭菌20 min）。放线菌采用改良的高氏1号培养基（可溶性淀粉20 g，KNO31 g，NaCl 0.5 g，K2HPO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，FeSO4 0.01 g，琼脂20 g，用蒸馏水定容至1 000 mL，pH值7.2～7.4，每300 mL培养基中加入1 mL3%重铬酸钾，121 ℃高压灭菌20 min）。真菌采用马丁氏培养基（葡萄糖10 g，蛋白胨5 g，KH2PO4 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，琼脂20 g，用蒸馏水定容至1 000 mL，pH值自然，每 1 000 mL 培养基中加入3 mL乳酸（分析纯），115 ℃高压灭菌 30 min）。采用平板稀释涂布计数法计数菌落，称取新鲜保存的土壤样品10 g，倒入含90 mL无菌水的250 mL三角瓶中，放入摇床振荡混匀。用无菌水依次稀释土壤悬浊液，取稀释10 000倍的悬浊液各0.1 mL分别涂布于牛肉膏蛋白胨培养基、改良的高氏1号培养基、马丁氏培养基上，细菌、放线菌平板置于30 ℃培养3 d，真菌平板置于28 ℃培养5 d，分别计数[2-3]。

1.2.4 根际土壤酶活性测定

采用比色法测定蛋白酶活性，以1 g干土24 h生成酪氨酸的量作为1个活性单位。采用奈氏比色法测定脲酶活性，以1 g干土24 h生成的NH3-N量为脲酶的1个活性单位。采用邻苯三酚比色法测定多酚氧化酶活性，以1 g干土3 h生成的没食子儿茶素量为多酚氧化酶的1个活性单位。采用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性，以1 g干土1 h内消耗的0.1 mol/L KMnO4体积数（以mL计）表示酶活性[4-5]。

2 结果与分析

2.1 黄瓜连作土壤种植不同作物后的土壤理化性质

连作2年的土壤嫁接黄瓜后，轮作番茄的土壤中速效氮含量、速效钾含量最低；轮作萝卜的土壤中速效磷含量最低；对照土壤中有机质含量最低；各处理的pH值无明显差异（表1）。

2.2 黄瓜连作土壤种植不同作物后土壤中微生物的变化

轮作不同的蔬菜后土壤中微生物区系结构发生改变。与连作黄瓜的土壤相比，种植白菜的土壤中细菌、放线菌数量均明显增加；种植萝卜的土壤中放线菌数量最高；3年连作黄瓜土壤中真菌数量在微生物总量中所占比例相对较高（图1）。

2.3 黄瓜连作土壤种植不同作物后土壤酶活性的变化

由表2可知，对照土壤中蛋白酶、脲酶、多酚氧化酶及过氧化氢酶的活性均明显低于轮作其他作物的土壤。种植番茄的土壤脲酶活性最高；种植白菜的土壤蛋白酶活性最高；种植萝卜的土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶活性最高。

3 结论与讨论

设施连作会导致土壤养分失衡、有机质含量降低、微生物多样性和稳定性变差、酶活性降低[6]。本研究结果表明，连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高；微生物总量较少但真菌含量相对较高。轮作可以提高土壤有机质含量，增加土壤酶活性，改善土壤环境，减轻连作障碍。与连作黄瓜相比，种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。这些酶活性的提高可以加快土壤养分的转化利用，减少土壤毒素积累，改善土壤环境[7-8]。

参考文献：

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