轮作豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群及酶活性的影响-论文.pdf

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1、第22卷第3期草业学报139—145Vo1．22，No．3ACTAPRATACULTURAESINICA2013年6月轮作豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物茵群及酶活性的影响曹莉，秦舒浩，张俊莲，师尚礼，王蒂(1．甘肃省作物遗传改良与种质创新重点试验室甘肃农业大学农学院，甘肃兰州730070；2．草业生态系统教育部重点试验室甘肃农业大学，甘肃兰州730070)摘要：本试验研究了轮作不同种类豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群、数量分布及酶活性的影响。结果表明，通过轮作箭管豌豆、天蓝苜蓿和陇东苜蓿3种豆科牧草，对连作马铃薯田土壤可培养细菌和真菌数量分布，微生物活

2、性，土壤脲酶活性，碱性磷酸酶活性及过氧化氢酶活性均有明显的促进作用，与种植牧草前相比，轮作牧草后土壤中真菌／细菌最高可降低5O．72，说明真菌数量下降，通过轮作不同连作年限马铃薯田土壤微生物菌群从真菌型向细菌型转化；与种植牧草前相比好气型固氮菌数量最高增加283．69；脲酶活性最高增加6．4倍；碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均显著提高。但是对连作土壤的改良作用高低还与豆科牧草种类及土壤连作年限有关，不同连作年限的土壤对不同种类的豆科牧草表现出不同的敏感性。关键词：豆科牧草轮作；连作马铃薯；土壤微生物；土壤酶活性中图分类号：$344．13；s154．3文献标识

3、码：A文章编号：1004—5759(20l3)03—0139-07D0I：10．11686／cyxb20130318随全膜双垄种植技术及相应耕作覆膜机械的研发应用，陇中半干旱区优势作物马铃薯(Solanumtuberos一“)产量和水分利用效率大幅度提高，种植面积也随之扩大。由于陇中半干旱区特殊的地理位置、降水稀少及热量不足等因素的影响，致使马铃薯一玉米(Zeagays)轮作种植模式在该区难以实现，加之政府倡导的规模型农业种植结果的影响及土地总面积的制约，陇中半干旱区马铃薯连作种植在生产中已比较普遍。长期连作易导致土壤肥力下降，根系分泌物的自毒作用增强，病原

4、微生物数量增加，致使作物产量降低u丑。有研究表明，细菌型土壤向真菌型土壤转化可能是连作障碍的主要特征，随着连作年限的增加，土壤根际真菌数量显著增加，细菌和放线菌明显减少l3]，土壤微生物种群结构不合理，有害微生物数量逐渐占优势]。另有研究表明，连作现象也显著制约着酶活性；随着连作年限的增加，土壤中碱性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性逐年降低_5]。连作可能导致马铃薯产量及产品品质下降，随着马铃薯连作种植的日益突出，探索如何有效地通过降低马铃薯连作障碍，提高马铃薯产品品质和产量已刻不容缓。已有研究表明，合理轮作是防止土壤连作障碍发生的有效途径。合理轮作中草田轮作是我国

5、耕作制度的一种古老而有效的方法[6]。近年来，随着农村产业结构的调整，草田轮作、种草养畜正在西北地区蓬勃发展。而陇中半干旱区属于黄土高原沟壑区，水土流失严重，结合国家西部大开发种草的政策，实行牧草一马铃薯轮作意义重大_7]Trabelsi等和Larkin_lg用菜豆(Phaseolusvulgaris)、大豆(Glycinemax)以及大麦(Hordeumvulgare)、小麦(Triticumaestivum)不同作物分别与连作马铃薯进行轮作，探索了对于连作马铃薯土壤微环境的影响；研究发现，菜豆、大豆轮作后，对连作马铃薯田土壤微生物群落丰富度、土壤微生物活

6、性都有明显的促进作用；Moulin等口。研究了关于菜豆一马铃薯轮作模式对土壤质量的影响，但未出现使用豆科牧草轮作对连作马铃薯田土壤微环境改良作用的相关研究。目前国内也没有关于豆科牧草对连作马铃薯土壤微生物群落及酶活性影响的相关报道。因此，本试验通过探究豆科牧草对不同连作年限马铃薯田土壤微生物种类、数量分布及酶活性的影响，拟筛选适宜的马铃薯～牧草轮作系统。以期为进一步提高半干旱雨养农业马收稿日期：2012—10—30；改回日期：2012—12—12基金项目：中国博士后科学基金(2012M512042)，国家自然科学基金(312603l1)，国家科技支撑计划(2

7、0l2BAD06B03)，马铃薯产业技术体系专项(CARS-lO—P18)，甘肃省科技重大项目(1102NKDM025)和教育部重点项目(212185)资助。作者简介：曹莉(1989)，女，甘肃文县人，在读硕士。E—mail：280371208@qq．corn*通讯作者。E—mail：qinsh@gsau．edu．cn140ACTAPRATACULTURAESINICA(2O13)Vol-22，No．3铃薯产量、品质以及实现农田可持续发展提供理论依据。1材料与方法1．1试验设计豆科牧草～马铃薯轮作试验在甘肃省定西市甘肃农业大学综合试验站进行，该试验站主要开展

8、马铃薯抗旱栽培、品种选育及示范等方面的研究，具有实施