论文部分内容阅读
摘 要：对不同连作年限豇豆的根际土壤进行调查分析，结果表明，豇豆土壤养分及中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn随着连作年限的增加呈上升趋势，现有施肥方式下，豇豆的锌元素供给不足，导致土壤锌元素含量随着连作年限的增加而降低。随着连作年限的增加，土壤三大类群微生物中细菌、放线菌数量变化不大，真菌数量有下降趋稳的趋势；连作3年的豇豆发病土壤与正常生长的土壤相比，发病土壤养分明显高于正常土壤，而发病土壤的细菌、放线菌的数量均比正常生长区土壤的数量显著降低，而真菌数量明显增加。
关键词：豇豆；连作；土壤性质；微生物变化
中图分类号：S643.4 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.016
豇豆为我国重要的夏季豆类蔬菜，随着效益农业的发展，一些蔬菜产业化生产基地中由于常年种植豇豆，导致连作障碍问题日益突显。研究表明， 导致连作障碍的原因相当复杂， 主要有土壤传染性病虫害增加、土壤理化性状劣化以及由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用等[1-2] ， 其中自毒作用是造成连作障碍的重要原因之一。豆类为极易发生连作障碍的作物，大豆连作导致的严重种植障碍问题，已成为限制大豆高产的主要障碍因素之一[3-4]。以往的研究主要集中在大宗作物如棉花、花生、草莓、蔬菜等产生的连作障碍问题，如连作导致土壤性状、酶活性、微生物种群的变化，作物根系分泌物自毒作用及对作物生长、产量和品质的影响等[5-9]，而不同连作年限豇豆土壤理化性质、微生物群落变化等方面的研究报道较少。本试验以不同连作年限的豇豆根际土壤为研究材料，通过分析土壤理化性质和微生物种群数量变化，比较其年份间的变化差异，以期为豇豆连作施肥及克服或减轻豇豆连作障碍提供应用依据和参考建议。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试豇豆品种为之江106。
1.2 试验地点
本试验选在浙江省农业科学院的海宁农业示范基地的豇豆育种基地进行，土壤类型为小粉土。
1.3 方 法
种植不同连作年限的同品种豇豆，豇豆收获后冬季种植一季小青菜，该季不施肥，每年的施肥、耕作管理措施基本相同，即每667 m2施用300 kg有机肥作基肥，全生育期施用25 kg复合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）作追肥。
在豇豆结荚盛期（9月）同一时间采取不同连作年份豇豆的土壤样品。采样方法为：分别在两豇豆植株间采取5～20 cm的耕作层土样，5点取样混合为一个样品；在第3年连作地块分别采集豇豆正常生长区和相邻豇豆枯萎病发病区的土样，采样方法同前。土壤pH值、有机质、全N、速N、速P、速K等按常规分析方法测定，重金属Cu、Ca、Mg、 Fe、Mn和Zn用原子吸收分光光度法测定[10]；供试培养基真菌培养采用马丁氏培养基，细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌培养采用高氏一号培养基[11]，土壤三大类群微生物计数采用传统的稀释平板法，本试验数据用DPS8.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同连作年限豇豆土壤理化性质演变分析
从表1土壤理化性质及中微量元素分析测试中可以看出，随着连作年限的增加，豇豆土壤呈现酸化趋势；土壤有机质、总氮、速氮等养分指标逐年增高，这与豇豆栽培连年施用大量化肥及农家肥有直接关系；土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn也随着连作年限的增加而增加，但增加幅度不一，Cu变化幅度较小；而锌元素随着连作年限的增加而减少，说明豇豆对锌元素的需求较大，而外源投入的Zn有所不足，这将导致豇豆营养元素失衡。
2.2 豇豆发病区与正常区土壤理化性状变化
豇豆连作3年的地块，正常生长区的豇豆与枯萎病发病区土壤分析表明（表2），豇豆发病区土壤养分元素含量等多数指标均比正常生长区土壤高，而发病土壤的pH值、有机质、速磷有所降低，这是由于豇豆发病后逐渐枯死，根系生长弱、分泌物少，养分吸收较少，施入的肥料养分多数余留在土壤中，豇豆发病区土壤中锌含量大幅增加，也较好地证明了上述结论，即豇豆对锌元素需求较大。
2.3 不同连作年限豇豆土壤中三大类群微生物数量变化
不同连作年限豇豆土壤微生物三大类群的计数表明（图1），随着连作年限的增加，细菌总数变化不大，放线菌数量起伏较大，总体上随着连作年限的增加有下降趋势，真菌数量也呈逐步下降的趋势，但本研究中由于豇豆连作最长时间为3年，且冬季轮作一茬小白菜，微生物三大类群计数变异系数太大，因此，研究结果中不同连作年限间微生物数量变化不显著。
2.4 同一连作年限豇豆发病区与正常区三大类群微生物数量变化
对连作3年的豇豆发病区土壤与正常区土壤三大类群微生物数量的计数分析表明（图2），发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低，而真菌数量明显增加，显示这种变化势必会造成微生物种群失调和微生物区系失衡[12]，这也可能是连作土壤pH值逐渐变酸，土传真菌病害增加的导致连作障碍发生的一个明显变化特征。
3 结 论
综上所述，不同连作年限豇豆土壤总养分随着连作年限的增加呈上升趋势，土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn含量也随着连作年限的增加而增加，现有施肥方式下，豇豆大多数养分供应过剩，锌元素供给不足，导致土壤锌元素含量随着连作年限的增加而减少。随着连作年限的增加，豇豆土壤三大类群微生物数量，细菌、放线菌、真菌数量变化没有显著差异；连作3年的豇豆发病土壤与正常生长的土壤相比，发病土壤养分明显高于正常土壤，而发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低，而真菌数量明显增加，这可以作为豇豆连作障碍发生的一个表观指标。
参考文献：
[1] 许艳丽，王光华，韩晓增.连作大豆生物障碍研究[J].中国油料， 1997， 19（3）： 46-49.
[2] 邹莉，袁晓颖，李玲，等.连作对大豆根部土壤微生物的影响研究[J].微生物学杂志， 2005， 25 （2） ： 27-30.
[3] 王金龙.大豆重茬减产与土壤环境变化关系的研究进展[J].土壤通报，2000，31（6）：270-273.
[4] 陈宗泽， 殷勤燕， 王旭明， 等.土壤病原菌对连作大豆的致病性初探[J].吉林农业大学学报，1999，21（1）：29-32.
[5] 李春格， 李晓鸣， 王敬国.大豆连作对土体和根际微生物群落功能的影响[J].生态学报，2006， 26（4）：1146-1150.
[6] 顾美英，徐万里，茆军，等.新疆绿洲农田不同连作年限棉花根际土壤微生物群落多样性[J].生态学报，2012， 32（10）：3031-3040.
[7] 孔祥丽，任新明.花生连作障碍的产生机理及防控措施研究[J].湖北农业科学，2011，50（10）：1951-1953.
[8] 杨美悦，赵科刚，于艳梅，等.大棚草莓连作障碍机理控制试验及根部病原菌鉴定研究[J].陕西农业科学，2012（1）：65-68.
[9] 郑军辉， 叶素芬， 喻景权.蔬菜作物连作障碍产生原因及生物防治[J].中国蔬菜，2004（3）：56-58.
[10] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1999.
[11] 中国科学院土壤研究所微生物室. 土壤微生物研究法[M]. 北京： 科学出版社，1985.
[12] 黄玉茜，韩晓日，杨劲峰，等.花生连作土壤微生物区系变化研究[J].土壤通报，2011， 42（3）：552-557.
关键词：豇豆；连作；土壤性质；微生物变化
中图分类号：S643.4 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.016
豇豆为我国重要的夏季豆类蔬菜，随着效益农业的发展，一些蔬菜产业化生产基地中由于常年种植豇豆，导致连作障碍问题日益突显。研究表明， 导致连作障碍的原因相当复杂， 主要有土壤传染性病虫害增加、土壤理化性状劣化以及由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用等[1-2] ， 其中自毒作用是造成连作障碍的重要原因之一。豆类为极易发生连作障碍的作物，大豆连作导致的严重种植障碍问题，已成为限制大豆高产的主要障碍因素之一[3-4]。以往的研究主要集中在大宗作物如棉花、花生、草莓、蔬菜等产生的连作障碍问题，如连作导致土壤性状、酶活性、微生物种群的变化，作物根系分泌物自毒作用及对作物生长、产量和品质的影响等[5-9]，而不同连作年限豇豆土壤理化性质、微生物群落变化等方面的研究报道较少。本试验以不同连作年限的豇豆根际土壤为研究材料，通过分析土壤理化性质和微生物种群数量变化，比较其年份间的变化差异，以期为豇豆连作施肥及克服或减轻豇豆连作障碍提供应用依据和参考建议。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试豇豆品种为之江106。
1.2 试验地点
本试验选在浙江省农业科学院的海宁农业示范基地的豇豆育种基地进行，土壤类型为小粉土。
1.3 方 法
种植不同连作年限的同品种豇豆，豇豆收获后冬季种植一季小青菜，该季不施肥，每年的施肥、耕作管理措施基本相同，即每667 m2施用300 kg有机肥作基肥，全生育期施用25 kg复合肥（N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15）作追肥。
在豇豆结荚盛期（9月）同一时间采取不同连作年份豇豆的土壤样品。采样方法为：分别在两豇豆植株间采取5～20 cm的耕作层土样，5点取样混合为一个样品；在第3年连作地块分别采集豇豆正常生长区和相邻豇豆枯萎病发病区的土样，采样方法同前。土壤pH值、有机质、全N、速N、速P、速K等按常规分析方法测定，重金属Cu、Ca、Mg、 Fe、Mn和Zn用原子吸收分光光度法测定[10]；供试培养基真菌培养采用马丁氏培养基，细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基，放线菌培养采用高氏一号培养基[11]，土壤三大类群微生物计数采用传统的稀释平板法，本试验数据用DPS8.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同连作年限豇豆土壤理化性质演变分析
从表1土壤理化性质及中微量元素分析测试中可以看出，随着连作年限的增加，豇豆土壤呈现酸化趋势；土壤有机质、总氮、速氮等养分指标逐年增高，这与豇豆栽培连年施用大量化肥及农家肥有直接关系；土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn也随着连作年限的增加而增加，但增加幅度不一，Cu变化幅度较小；而锌元素随着连作年限的增加而减少，说明豇豆对锌元素的需求较大，而外源投入的Zn有所不足，这将导致豇豆营养元素失衡。
2.2 豇豆发病区与正常区土壤理化性状变化
豇豆连作3年的地块，正常生长区的豇豆与枯萎病发病区土壤分析表明（表2），豇豆发病区土壤养分元素含量等多数指标均比正常生长区土壤高，而发病土壤的pH值、有机质、速磷有所降低，这是由于豇豆发病后逐渐枯死，根系生长弱、分泌物少，养分吸收较少，施入的肥料养分多数余留在土壤中，豇豆发病区土壤中锌含量大幅增加，也较好地证明了上述结论，即豇豆对锌元素需求较大。
2.3 不同连作年限豇豆土壤中三大类群微生物数量变化
不同连作年限豇豆土壤微生物三大类群的计数表明（图1），随着连作年限的增加，细菌总数变化不大，放线菌数量起伏较大，总体上随着连作年限的增加有下降趋势，真菌数量也呈逐步下降的趋势，但本研究中由于豇豆连作最长时间为3年，且冬季轮作一茬小白菜，微生物三大类群计数变异系数太大，因此，研究结果中不同连作年限间微生物数量变化不显著。
2.4 同一连作年限豇豆发病区与正常区三大类群微生物数量变化
对连作3年的豇豆发病区土壤与正常区土壤三大类群微生物数量的计数分析表明（图2），发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低，而真菌数量明显增加，显示这种变化势必会造成微生物种群失调和微生物区系失衡[12]，这也可能是连作土壤pH值逐渐变酸，土传真菌病害增加的导致连作障碍发生的一个明显变化特征。
3 结 论
综上所述，不同连作年限豇豆土壤总养分随着连作年限的增加呈上升趋势，土壤中微量元素Cu、Ca、Mg、 Fe 和Mn含量也随着连作年限的增加而增加，现有施肥方式下，豇豆大多数养分供应过剩，锌元素供给不足，导致土壤锌元素含量随着连作年限的增加而减少。随着连作年限的增加，豇豆土壤三大类群微生物数量，细菌、放线菌、真菌数量变化没有显著差异；连作3年的豇豆发病土壤与正常生长的土壤相比，发病土壤养分明显高于正常土壤，而发病土壤细菌、放线菌数量均比正常生长区土壤的数量有显著降低，而真菌数量明显增加，这可以作为豇豆连作障碍发生的一个表观指标。
参考文献：
[1] 许艳丽，王光华，韩晓增.连作大豆生物障碍研究[J].中国油料， 1997， 19（3）： 46-49.
[2] 邹莉，袁晓颖，李玲，等.连作对大豆根部土壤微生物的影响研究[J].微生物学杂志， 2005， 25 （2） ： 27-30.
[3] 王金龙.大豆重茬减产与土壤环境变化关系的研究进展[J].土壤通报，2000，31（6）：270-273.
[4] 陈宗泽， 殷勤燕， 王旭明， 等.土壤病原菌对连作大豆的致病性初探[J].吉林农业大学学报，1999，21（1）：29-32.
[5] 李春格， 李晓鸣， 王敬国.大豆连作对土体和根际微生物群落功能的影响[J].生态学报，2006， 26（4）：1146-1150.
[6] 顾美英，徐万里，茆军，等.新疆绿洲农田不同连作年限棉花根际土壤微生物群落多样性[J].生态学报，2012， 32（10）：3031-3040.
[7] 孔祥丽，任新明.花生连作障碍的产生机理及防控措施研究[J].湖北农业科学，2011，50（10）：1951-1953.
[8] 杨美悦，赵科刚，于艳梅，等.大棚草莓连作障碍机理控制试验及根部病原菌鉴定研究[J].陕西农业科学，2012（1）：65-68.
[9] 郑军辉， 叶素芬， 喻景权.蔬菜作物连作障碍产生原因及生物防治[J].中国蔬菜，2004（3）：56-58.
[10] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1999.
[11] 中国科学院土壤研究所微生物室. 土壤微生物研究法[M]. 北京： 科学出版社，1985.
[12] 黄玉茜，韩晓日，杨劲峰，等.花生连作土壤微生物区系变化研究[J].土壤通报，2011， 42（3）：552-557.