种植菠菜和生菜对土壤可培养细菌多样性的影响

窦 艳，刘洪，崔 健，宋立萍

（天津市滨海新区大港农业服务中心，天津300270）

土壤中含有种类丰富、数量众多的微生物，这些微生物不仅能维持土壤的生态功能，还能促进土壤中元素循环和种植在土壤中的植物健康生长。而在土壤中，含量最高的微生物是细菌，高达70%～90%，与其他微生物相比，细菌不仅具有适应性强、生长速度快等特点，同时，其还能对种类广泛的氮源及碳源进行有效利用，从而促进土壤中的碳氮元素循环，因此，在土壤中培养多样性的细菌，对促进植物健康生长具有重要的作用。然而，有研究证实，植物连作会导致土壤中的细菌群落失衡，为了改变连作障碍所致的土壤细菌群落失衡现象，就需探寻两种土壤微生物互补的蔬菜品种进行轮作[1]。为此，本文以菠菜和生菜两种蔬菜为例，分析其对土壤可培养细菌多样性的影响。

1 种植菠菜和生菜对土壤可培养细菌多样性的影响

菠菜和生菜均属于叶菜类蔬菜，但菠菜属藜科菠菜属，生菜属菊科莴苣属，两者有较远的亲缘关系，为探寻两者对土壤可培养细菌多样性的影响，刘一倩[2]等人通过对同一土壤样品分别栽种菠菜和生菜，然后取种植蔬菜的土壤进行细菌培养、检测，发现两种蔬菜对土壤可培养细菌多样性的影响具有明显差异。

1.1 种植菠菜对土壤可培养细菌多样性的影响

通过分离种植菠菜的土壤样品，共得到126株细菌，然后，根据16S rRNA基因序列测序比对分析结果可知，126株细菌分属3个门（放线菌门、厚壁菌门、变形菌门）、21属、16科。其中，放线菌门是菠菜土样中第一位的优势种群，包含81株菌株，占该土样所有分离获得纯培养的64.3%，且获得菌株最多的是链霉菌属、节杆菌属；厚壁菌门是种植菠菜土样中发现的第二大优势类群，包含34株菌株，占所有获得纯培养的27.0%，获得菌株最多的是芽孢杆菌属；变形菌门共包含11株菌株，占所有获得纯培养的8.7%，获得菌株最多的是-Proteobacter，其属于优势种群。

1.2 种植生菜对土壤可培养细菌多样性的影响

通过分离种植生菜的土壤样品，共得到109株细菌，根据16S rRNA基因序列测序比对分析结果可知，109株细菌分属4个门（厚壁菌门、放线菌门、变形菌门、拟杆菌门）、23属、19科。其中，厚壁菌门是生菜土样中第一位的优势种群，包含43株菌株，占该土样所有分离获得纯培养的39.4%，获得菌株最多的是芽孢杆菌属；第二位优势种群为放线菌门，包含37株菌株，占获得纯培养的33.9%，获得菌株最多的是链霉菌属、节杆菌属及微杆菌属；变形菌门共获得27株菌株，占分离获得菌株总数的24.8%，其中的优势种群为-Proteobacter、α-Proteobacteria；拟杆菌门只获得1株鞘氨醇杆菌属[3]。

2 种植菠菜和生菜对土壤可培养细菌多样性的影响对比

2.1 门的水平对比

通过上文的实验检测结果可知，种植菠菜和生菜后的土壤中，前三大类优势门均为厚壁菌门、放线菌门、变形菌门，虽然，种植菠菜和生菜的土壤样本中的第一位优势菌群具有一定的差异，但是，两者的厚壁菌门均占总菌株数的30%，种植菠菜后，土壤中的放线菌门比例超过60%，说明菠菜土壤并未对该类菌株进行分离，由此可见，在门的水平上，菠菜土样类群之间的均衡程度、细菌多样性均低于生菜。

2.2 放线菌门类群对比

在放线菌门类群中，通过分离菠菜和生菜土样纯培养，得知其分布在前三位的菌属均为链霉菌属、节杆菌属、微杆菌属，其中，菠菜土样中的前两种菌数数量远大于第三种，生菜土样中的菌属数量差异不大，在菠菜中未分离到迪茨氏菌属、红球菌属，生菜中未分离到柠檬球菌属、农球菌属。通过分离培养结果可以看出，在放线菌类群方面，种植菠菜和生菜对土壤可培养细菌多样性的影响不大，但是，菠菜土样菌属类别之间的均衡程度低于生菜土样。

2.3 厚壁菌门类群对比

通过分析对比菠菜和生菜中的厚壁菌门类群，可知芽孢杆菌属均为两者土样细菌纯培养中的明显优势类别，其中芽孢杆菌属在菠菜厚壁菌门类群中所占比例为70.6%，在生菜中所占比例高达90.6%。另外，在菠菜土样中还分离出土地芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、厌氧芽孢杆菌属等菌株属，生菜土样中未分离到，可见，在厚壁菌门类群中，种植两种蔬菜的土样菌株类别均衡程度均较差，但种植菠菜土壤的细菌多样性高于生菜。

2.4 变形菌门类群对比

通过土样纯培养结果表明，生菜土样中的变形菌门类群所占比例24.8%，明显高于菠菜土样8.7%，其中，变形菌门类群的菌株在菠菜土样中分布较为均衡，没有优势菌株，并且，其未分离到生菜土样中能够分离得到的黄单胞菌属、食酸菌属、肠杆菌属、副球菌属、不动杆菌属等5个菌株属。通过分离生菜土样，得到菌株数量最大的属为α-变形菌纲的副球菌属，除该属外，生菜土样中的其他属菌株数量分布较为均衡，多为1～2株，但生菜土样中未分离到水栖菌数、埃希氏菌属，可见，在变形菌门类群方面，种植菠菜和生菜，均能使土壤中的菌株分布多样性和均衡程度良好[4]。

3 结语

菠菜和生菜均是人们较为喜爱的叶类蔬菜，为了提高该类蔬菜的产量，有不少农户正在大面积和连续高强度的种植菠菜或生菜，但是，近几年的种植实践却证实，连作会导致这些蔬菜出现生产障碍，原因是其会导致土壤中以细菌为首的微生物群落失衡，因此，为提高菠菜和生菜的种植产量，就需合理分析其对土壤可培养细菌多样性的影响，再探寻针对性的种植对策。本文通过分析、对比种植菠菜和生菜对土壤可培养细菌多样性的影响，得知种植菠菜后，会导致土壤中的放线菌门比例增大，变形菌门比例减少，因此，后期需选择能够增加变形菌门数量和降低放线菌门数量的植物与菠菜轮种。种植生菜后，其土壤中前三位的优势菌群所占比例并无显著差异，但与前两者相比，变形菌门所占比例较小，因此，为最大限度地提高该土壤种植效率，可适当采用能够促 进变形菌门数量增加，但不会对土壤细菌比例产生大幅度改变的蔬菜与生菜进行轮作。