薰衣草间作两种十字花科蔬菜对土壤微生态的影响

高 平 王天竺 王玉新 南诗琪 苑萌萌 崔雨薇 岳丽红

（1.佳木斯大学生命科学学院 黑龙江佳木斯 154007；2.佳木斯大学外国语学院 黑龙江佳木斯 154007）

近年来，由于黑龙江省萝卜、白菜等十字花科蔬菜常年集中种植在同一地块，并且大量使用化肥与农药，造成了土壤板结、土壤酸碱度失衡、土壤养分不均衡等危害，因此改善黑龙江省土壤成分的问题迫在眉睫。芳香植物是一类兼有药用和香料属性的植物类群，在医学及化妆品工业等方面被广泛应用[1]。且芳香植物自身具有独特的自然香气，植物运用本身散发的自然香气成分驱避害虫、排挤杂草[2]。随着黑龙江省作物种植业结构性调整的展开，芳香植物有望成为新型种植结构中重要的一员。

间作指在同一块土地上相同时期内共同种植两种或两种以上作物的种植形式。国内外许多学者在玉米间作大豆、辣椒等方面做了大量研究工作，研究结果表明间作种植可以有效优化作物根际土壤中的微生物群落结构，使土壤中有益的微生物数量增加，优化土壤肥力，为农作物稳产增产奠定生长根基[3-4]。试验结果表明间作模式对于改善土壤生态环境有着积极影响，在农田生态系统中不同种植物通过作物间的竞争，形成不同的生长潜力。

目前，关于国内外对于芳香植物间作蔬菜改善土壤生态环境的研究并不充分，因此本试验拟筛选芳香植物薰衣草与十字花科蔬菜萝卜、白菜间作，对土壤微生物数量和理化性质进行研究，并结合土地利用效率等进行综合分析，确定能够培肥土壤、用养结合的间作模式。本试验在佳木斯大学科技园进行，试验采用带状间作，有利于田间管理和机械化种植，在田间推广具有很好的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年6月末在佳木斯大学科技园（46°46′54″N，130°21′56″E）进行，佳木斯市位于黑龙江省东北部，温带大陆性季风气候，雨热同期。种植区域土壤为黑土，地势较高，通透性良好，土壤中有机质含量较少。

1.2 试验材料

供试的萝卜、白菜品种分别为佳木斯绿丰种子有限公司的“极品真红”。和“秋冷地10 号”。

1.3 种植方案

2019年6月在佳木斯大学科技园进行薰衣草与两种十字花科蔬菜间作对土壤微生态影响的试验，种植区域共189 m2，划分成21 个小区域，每个区域9 m2（3 m×3 m）。试验设4 个处理项：A1——萝卜/白菜单作；A2——薰衣草单作；A3——薰衣草、萝卜/白菜1:3 间作；A4——薰衣草、萝卜/白菜2:3 间作。试验设常规管理，每种种植模式重复3 次。薰衣草株距20 cm，萝卜/白菜株距20 cm。

1.4 试验方法

在间作种植模式中，薰衣草与萝卜、白菜处于生长期时，采用五点取样法采集正常生长的薰衣草与萝卜、白菜的根际土壤样品。

土壤微生物数量采用稀释平板涂布法[5]测定，土壤pH值采用电位法[5]测定，有机质含量采用重铬酸钾容量法[6]测定，含水量采用烘干法[6]测定。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2019 进行数据处理，采用SPSS 19.0 统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 薰衣草/两种十字花科蔬菜间作对根际土壤微生物数量的影响

由表1可知，不同间作行距处理，使薰衣草与萝卜、白菜根际土壤中细菌、放线菌和真菌数量以及微生物多样性均高于单作种植萝卜/白菜，不同类型的微生物数量随间作行距增大的变化趋势不一致。间作薰衣草的根际土壤中细菌、真菌和放线菌数量均随着行距的增大而增加，表现为A4﹥A2﹥A3﹥A1。其中，A3 间作种植模式下的细菌、真菌和放线菌，与单作种植模式相比：萝卜根际土壤中约增加了2.6%、3.0%和4.2%，土壤中微生物总数量增加2.6%；白菜根际土壤中的增加了4.6%、2.4%和5.6%，土壤中的微生物总数量增加了4.5%。A4 种植模式下的细菌、真菌和放线菌，与单作种植模式相比：萝卜根际土壤中增加了10.6%、11.4%和23.5%，土壤中微生物总数量增加了10.8%；白菜根际土壤中的增加了11.6%、18.0%和12.2%，土壤中的微生物数量增加了12.0%。

2.2 薰衣草/两种十字花科蔬菜间作对根际土壤理化性质的影响

由表2可知，与单作种植模式下的作物根际土壤相比，萝卜/白菜和薰衣草间作种植根际土壤pH 值的变化不显著，土壤含水量、有机质含量均随着行距的增大而表现出逐渐增加的趋势。A3 间作种植模式下的有机质和含水量，与单作种植模式相比：萝卜根际土壤中约增加了0.5%和1.8%；白菜根际土壤中约增加了0.5%和1.6%。A4 种植模式下的有机质和含水量，与单作种植模式相比：萝卜根际土壤中约增加了1.1%和2.2%；白菜根际土壤中增加了0.9%和1.0%。由此可见，种植模式的改变对植物改善根际土壤理化性质有显著影响，有利于植物有效持续稳定生长。

3 讨论

土壤微生物是农业生态系统的重要组成成分，在作物残核的降解和养分转化再循环中发挥了重要的作用，是评估土壤肥力和质量的重要生物指标之一。本课题试验结果表明，间作薰衣草和两种十字花科蔬菜根际土壤的总微生物数量高于单作薰衣或两种十字花科植物时土壤的总微生物数量，由此推测，相比单作而言，间作体系因为在同一地块相同时期内种植两种或两种以上作物，其根系分泌物及植株残体相对较丰富，可为作物根际土壤中微生物提供更多生长所需的能源，对微生物的生长和繁衍有益，进而使土壤中微生物总数量和种类增加。

土壤理化性质是作物生长发育和繁殖的基础条件之一[5]。本课题试验结果表明，薰衣草与两种十字花科蔬菜萝卜、白菜间作可增加薰衣草和萝卜、白菜的根际土壤有机质含量，这与田洪敏[6]等人的茶树和核桃树间作、王家豪[7]的玉米和紫花苜蓿间作、刘亚军[8]等人的马铃薯和蚕豆、荞麦间作研究模式提高土壤养分含量的结果一致。间作薰衣草和萝卜、白菜的根际土壤有机质含量和土壤含水量均随着间作行距的增长表现出增加的趋势，其中A4 间作处理的薰衣草和萝卜、白菜根际土壤有机质的含量最多，显著高于单作薰衣草或萝卜、白菜根际土壤的有机质含量和含水量，这可促进植物充分吸收水分，有利于植物的正常生长。

4 结论

薰衣草与萝卜、白菜间作可以增加土壤中微生物总数量和改善土壤理化性质，进而改善根际土壤微生物生态环境，且适宜的间作行距处理更利于改善土壤的理化性质和增加根际土壤微生物的数量。本试验仅选取了薰衣草与萝卜、白菜间作，不能代表所有同科植物，但本实验为薰衣草间作其他十字花科蔬菜提供了理论基础，薰衣草间作十字花科蔬菜根际土壤的微生态仍需更深入研究。