马铃薯耕作方式对土壤微生物多样性的影响

张生菊

摘 要：不同作物根据其生物特性的不同，可以采用不同的种植方式，有利于提高作物产量。如何在不破坏土壤原有条件的情况下提高土地的利用率，成为专家学者深入探讨研究的课题。以马铃薯耕作方式为例，研究了其对土壤微生物的影响。

关键词：马铃薯；连作；土壤；微生物；多样性；影响

文章编号： 1005-2690（2018）06-0102-02 中图分类号： S154.3； S532 文献标志码： A

1 马铃薯的经济价值

生活中我们常见到马铃薯，又名洋芋、土豆等，其含有丰富的碳水化合物、蛋白质等营养成分，可与米饭、面粉等作为主食，又因其升糖指数优于米饭、面粉，可替代米饭成为主食，有利于减肥瘦身而得到大家的喜爱。中医认为，马铃薯具有消肿、缓解烫伤和瘀血等药用价值，有健胃固脾的功效。总而言之，马铃薯具有非常高的经济价值。

2 马铃薯的植物学特性

马铃薯属于茄科茄属多年生植物，采用块茎繁殖的方法，与根瘤菌等土壤微生物属于共生关系。土壤中某些微生物通过分解作物残体给其提供营养成分，马铃薯成熟后继续给微生物提供营养[1]。马铃薯性喜凉，可在4～39 ℃之间生长。4 ℃以下马铃薯会停止繁殖，温度在12～16 ℃正常生长。当温度到达26 ℃时减缓生长，39 ℃以上停止生长。马铃薯的根、茎、叶、花均有毒，其块茎在发芽时会产生毒性生物碱龙葵素，达到一定含量之后，会引起食物中毒症状，出现腹泻、呕吐、高烧甚至呼吸急促而死亡。当发芽周边变成黑绿色，龙葵素含量最高，不适宜食用；但发芽周边为浅绿色时，由于高于170 ℃就会破坏生物碱的结构，可去掉发绿的部分，煮熟后食用。其根在发育时会分泌有毒物质。

3 农作物的耕作方式

3.1 单作

单作是指一片土地上只种一种作物。这种方式多用于经济规模效应大的作物，便于管理和规划，常常使用现代化机械大规模播种、浇水、施肥、施药，代表作物有小麦、油菜等。

3.2 间作

间作是指生长发育期相近的两种及以上的作物在一块土地上混合播种，可以在一种作物的行间种植另一种或几种作物，有利于提高土地的利用率，提高作物的经济价值；有些作物相互种植可以产生互补作用，提高土壤中的氮氧元素比，提高各种作物的产量；有利于提高阳光的利用率，例如豆科植物与禾科植物的混作，还有高秆作物的行间也可以种植一些其他作物。但是即使是互补的作物之间也会进行养分的争夺，这时就会影响作物的生长发育，出现植株矮小、抵抗力低下等现象。

3.3 套作（即混作）

套作指的是在一种作物生长发育的后期再种植另一种作物，这样做既不影响前期作物的生长发育，也会给后期作物生长发育创造条件。通过种植不同作物，可以提高阳光、土地的利用率，还可以预防灾害给作物带来的损失，通常可以在禾科作物后期补种白菜等品种。

3.4 连作

连作指利用一块土地连续种植一种作物，这种方式降低了土地利用率，还有可能带来病虫灾害。土壤里积攒下来的有毒成分可能影响作物的生长发育，马铃薯正是带毒性作物的典型代表之一[2]。马铃薯被认为是一种土壤洁净作物，非常适合作为禾本科作物的前茬。另外，马铃薯叶冠覆盖面较大，不利于田间杂草生长，而且马铃薯收获时将土壤耕翻可将杂草连根杀死。但是，有多种病害可以在土壤中存活多年并传播，连作会加重病害的发生。

3.5 轮作

相对于连作的方式，轮作就是经过一轮作物生长周期之后换一种作物进行种植，对于土壤更加有利，可以有效避免病虫危害，以及长期种一种作物消耗养分导致的土壤营养不均衡。

4 马铃薯连作对土壤微生物多样性的影响

根据马铃薯的生物特性，可以得知马铃薯自体带毒，其根部的分泌物抑制了很多微生物的生长，一些在马铃薯根部的分解氨基酸、糖类等微生物，由于根部分泌物而生长受到限制，而一些不受影响的有害细菌却在逐渐增多，導致土壤毒化，不能够种植接下来的作物；而长期种植一种作物使得作物消耗的营养成分比较单一，那么土壤的营养成分会不均衡，不利于一些有益细菌的增长，导致微生物的多样性下降，土壤生态系统失衡。马铃薯长期连续种植也会导致土壤微生物由细菌主导转向真菌主导，这是土壤营养能力下降的一个显著标志[3]。综上所述，长期连作马铃薯会减少土壤中有益菌的数量，助长有害菌，破坏土壤微生物的多样性，从而导致土壤肥力下降。但只要控制一定的时间，便可降低对土壤的伤害。

5 小结

马铃薯长期连作对于土壤伤害较大，采取间作方式可以有效避免。平衡消耗土壤里的各种养分，合理利用阳光等资源，对于经济作物的种植者是一种较好的选择。

参考文献：

[ 1 ] 李继平，李敏权，惠娜娜，等.马铃薯连作田土壤中主要病原真菌的种群动态变化规律[J].草业学报，2013（04）：147-152.

[ 2 ] 沈宝云，刘星，王蒂，等.甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响[J].中国生态农业学报，2013（06）：689-699.

[ 3 ] 马琨，张丽，杜茜，等.马铃薯连作栽培对土壤微生物群落的影响[J].水土保持学报，2010（04）：229-233.

（收稿日期：2018-05-15）