蔬菜不同輪作方式對甜瓜根區土壤微生物數量的影響

趙索　周傳余　周超等

摘 要：在溫室中采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），供試品種為“春甜三號”甜瓜、東農709番茄、八月綠菜豆、實心芹芹菜、長白大蔥，研究設施中番茄、菜豆、芹菜、大蔥與甜瓜輪作，對甜瓜根區土壤微生物菌落數量的影響。結果表明，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤細菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤真菌菌落數量顯著低于其他各處理（P<0.05）；甜瓜連作處理根區土壤尖孢鐮刀菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）。綜上所述，菜豆和芹菜與甜瓜輪作對甜瓜根區土壤微生物菌落數量有顯著的影響，土壤從真菌型土壤向細菌型土壤轉化。

關鍵詞：甜瓜；輪作；土壤微生物數量

中圖分類號 S154 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根區環境不僅是作物根系生長發育、營養成分吸收和新陳代謝的場所，也是植物與土壤發生能量和物質交換最重要的界面。植物根系的生命代謝活動（包括分泌各種有機物質、細胞的脫落分解等）不僅使土壤物理化學性狀改變，也使得根區的微生物大量繁殖，數量是普通土體的幾倍至上百倍。由此可見，植物根系的生長不僅與有機、無機物質組成的無生命環境相關，同時也和土壤中棲居的微生物群落有關。其中，細菌和真菌是土壤生態系統中微生物區系的主要成分[1]，因此我們在此主要關注細菌和真菌這幾種土壤微生物。

枯萎病是連作障礙中最主要的病癥之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢鐮刀菌[2]。迄今為止，人們采用了各種各樣的輪作制度，實踐證明甜瓜栽培通過輪作可以增加農作物產量，降低病害的發生。本項目以甜瓜“春甜三號”為試材，以番茄、菜豆、芹菜和大蔥幾種蔬菜不同輪作栽培方式為條件，研究不同輪作栽培方式對甜瓜根區土壤菌落數量的影響，篩選出能有效改善連作障礙土壤微生物環境的最佳輪作栽培方式，為建立合理的甜瓜輪作體系提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試品種為“春甜三號”甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。試驗土壤為黑土，基本理化性狀：有機質46.24g·kg-1，堿解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效鉀130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鮑士旦方法測定[3]。

1.2 試驗設計 供試品種為春甜三號甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生產中應用較多的12種甜瓜輪作倒茬方式（見表1），每年2茬。采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），壟距為60cm，每種輪作方式設3次重復，隨機區組排列，每個重復面積為4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常規管理。測定各時期不同處理土壤微生物數量采用平板培養法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀釋液的制備 每次稱取土樣5g，加入盛有45mL無菌水的錐形瓶中（250mL容量），振蕩15min使土樣中菌體、芽孢或孢子均勻分散，靜置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀釋液。

1.4 微生物的培養與計數 無菌條件下，依次在分離細菌、真菌和尖孢鐮刀菌的培養基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀釋液200μL，每一處理設9次重復。置于28℃恒溫培養箱中倒置培養3～7d，觀察計數，計算1g干土各種微生物的數量。

2 結果與分析

2.1 蔬菜不同輪作方式對甜瓜根區微生物數量的影響

3 討論

連作障礙與土壤微生物的種類和數量關系密切。連作條件下，土壤中致病真菌類微生物大量繁殖和微生物區系的變化是連作障礙的主要原因之一[7]。為避免連作障礙的發生，常通過輪作來改善土壤微環境、減輕土傳病害、提高產量。吳艷飛等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤養分得到平衡，菜豆屬于深根系作物，吸收土壤深層養分，使土壤淺層養分得到恢復；芹菜根系極淺恰在黃瓜根系吸收營養范圍之上，使下層土壤養分積累，芹菜屬綠葉菜類，對氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，這樣又可以使土壤養分均衡；陳曉紅[9]等研究表明不同的蔬菜殘茬和根系分泌物會改變土壤微生態結構，影響根系對養分的吸收，大量研究表明[10]認為根系分泌物可能會使土壤微生物多樣性增加，改善土壤環境，使根系活力增加，吸收養分的能力增強，進而提高產量，降低病害的發生。

綜上所述，菜豆—芹菜—甜瓜輪作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落結構，增加土壤細菌菌落數，減少病原菌數量。因此，合理輪作既能使蔬菜吸收土壤中的不同養分，利用不同層次土壤養分，又能通過換茬減輕土傳病蟲害的發生，提高蔬菜作物產量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持續發展。

參考文獻

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[4]周德慶.微生物學實驗教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龍剛，張軍林，張朝陽，等.連作對辣椒根際土壤微生物區系影響的初步研究[J].陜西農業科學，2006（2）：49-50.

[7]鄭良永，胡劍非，林昌華，等.作物連作障礙的產生及防治[J].熱帶農業科學，2005，25（2）：58-62.

[8]吳艷飛，高麗紅，李紅嶺，等.連作溫室夏季不同利用模式對黃瓜產量及土壤環境影響[J].中國農業科學，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陳曉紅，鄒志榮.溫室蔬菜栽培連作障礙研究現狀及防治措施[J].陜西農業科學，2002（12）：36-37.

[10]樊軍，郝明德.長期輪作與施肥對土壤主要微生物類群的影響[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （責編：張宏民）

摘 要：在溫室中采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），供試品種為“春甜三號”甜瓜、東農709番茄、八月綠菜豆、實心芹芹菜、長白大蔥，研究設施中番茄、菜豆、芹菜、大蔥與甜瓜輪作，對甜瓜根區土壤微生物菌落數量的影響。結果表明，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤細菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤真菌菌落數量顯著低于其他各處理（P<0.05）；甜瓜連作處理根區土壤尖孢鐮刀菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）。綜上所述，菜豆和芹菜與甜瓜輪作對甜瓜根區土壤微生物菌落數量有顯著的影響，土壤從真菌型土壤向細菌型土壤轉化。

關鍵詞：甜瓜；輪作；土壤微生物數量

中圖分類號 S154 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根區環境不僅是作物根系生長發育、營養成分吸收和新陳代謝的場所，也是植物與土壤發生能量和物質交換最重要的界面。植物根系的生命代謝活動（包括分泌各種有機物質、細胞的脫落分解等）不僅使土壤物理化學性狀改變，也使得根區的微生物大量繁殖，數量是普通土體的幾倍至上百倍。由此可見，植物根系的生長不僅與有機、無機物質組成的無生命環境相關，同時也和土壤中棲居的微生物群落有關。其中，細菌和真菌是土壤生態系統中微生物區系的主要成分[1]，因此我們在此主要關注細菌和真菌這幾種土壤微生物。

枯萎病是連作障礙中最主要的病癥之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢鐮刀菌[2]。迄今為止，人們采用了各種各樣的輪作制度，實踐證明甜瓜栽培通過輪作可以增加農作物產量，降低病害的發生。本項目以甜瓜“春甜三號”為試材，以番茄、菜豆、芹菜和大蔥幾種蔬菜不同輪作栽培方式為條件，研究不同輪作栽培方式對甜瓜根區土壤菌落數量的影響，篩選出能有效改善連作障礙土壤微生物環境的最佳輪作栽培方式，為建立合理的甜瓜輪作體系提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試品種為“春甜三號”甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。試驗土壤為黑土，基本理化性狀：有機質46.24g·kg-1，堿解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效鉀130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鮑士旦方法測定[3]。

1.2 試驗設計 供試品種為春甜三號甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生產中應用較多的12種甜瓜輪作倒茬方式（見表1），每年2茬。采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），壟距為60cm，每種輪作方式設3次重復，隨機區組排列，每個重復面積為4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常規管理。測定各時期不同處理土壤微生物數量采用平板培養法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀釋液的制備 每次稱取土樣5g，加入盛有45mL無菌水的錐形瓶中（250mL容量），振蕩15min使土樣中菌體、芽孢或孢子均勻分散，靜置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀釋液。

1.4 微生物的培養與計數 無菌條件下，依次在分離細菌、真菌和尖孢鐮刀菌的培養基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀釋液200μL，每一處理設9次重復。置于28℃恒溫培養箱中倒置培養3～7d，觀察計數，計算1g干土各種微生物的數量。

2 結果與分析

2.1 蔬菜不同輪作方式對甜瓜根區微生物數量的影響

3 討論

連作障礙與土壤微生物的種類和數量關系密切。連作條件下，土壤中致病真菌類微生物大量繁殖和微生物區系的變化是連作障礙的主要原因之一[7]。為避免連作障礙的發生，常通過輪作來改善土壤微環境、減輕土傳病害、提高產量。吳艷飛等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤養分得到平衡，菜豆屬于深根系作物，吸收土壤深層養分，使土壤淺層養分得到恢復；芹菜根系極淺恰在黃瓜根系吸收營養范圍之上，使下層土壤養分積累，芹菜屬綠葉菜類，對氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，這樣又可以使土壤養分均衡；陳曉紅[9]等研究表明不同的蔬菜殘茬和根系分泌物會改變土壤微生態結構，影響根系對養分的吸收，大量研究表明[10]認為根系分泌物可能會使土壤微生物多樣性增加，改善土壤環境，使根系活力增加，吸收養分的能力增強，進而提高產量，降低病害的發生。

綜上所述，菜豆—芹菜—甜瓜輪作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落結構，增加土壤細菌菌落數，減少病原菌數量。因此，合理輪作既能使蔬菜吸收土壤中的不同養分，利用不同層次土壤養分，又能通過換茬減輕土傳病蟲害的發生，提高蔬菜作物產量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持續發展。

參考文獻

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[4]周德慶.微生物學實驗教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龍剛，張軍林，張朝陽，等.連作對辣椒根際土壤微生物區系影響的初步研究[J].陜西農業科學，2006（2）：49-50.

[7]鄭良永，胡劍非，林昌華，等.作物連作障礙的產生及防治[J].熱帶農業科學，2005，25（2）：58-62.

[8]吳艷飛，高麗紅，李紅嶺，等.連作溫室夏季不同利用模式對黃瓜產量及土壤環境影響[J].中國農業科學，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陳曉紅，鄒志榮.溫室蔬菜栽培連作障礙研究現狀及防治措施[J].陜西農業科學，2002（12）：36-37.

[10]樊軍，郝明德.長期輪作與施肥對土壤主要微生物類群的影響[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （責編：張宏民）

摘 要：在溫室中采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），供試品種為“春甜三號”甜瓜、東農709番茄、八月綠菜豆、實心芹芹菜、長白大蔥，研究設施中番茄、菜豆、芹菜、大蔥與甜瓜輪作，對甜瓜根區土壤微生物菌落數量的影響。結果表明，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤細菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）；定植后40、50d，菜豆-芹菜-甜瓜輪作根區土壤真菌菌落數量顯著低于其他各處理（P<0.05）；甜瓜連作處理根區土壤尖孢鐮刀菌菌落數量顯著高于其他各處理（P<0.05）。綜上所述，菜豆和芹菜與甜瓜輪作對甜瓜根區土壤微生物菌落數量有顯著的影響，土壤從真菌型土壤向細菌型土壤轉化。

關鍵詞：甜瓜；輪作；土壤微生物數量

中圖分類號 S154 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）03-04-15-03

植物根區環境不僅是作物根系生長發育、營養成分吸收和新陳代謝的場所，也是植物與土壤發生能量和物質交換最重要的界面。植物根系的生命代謝活動（包括分泌各種有機物質、細胞的脫落分解等）不僅使土壤物理化學性狀改變，也使得根區的微生物大量繁殖，數量是普通土體的幾倍至上百倍。由此可見，植物根系的生長不僅與有機、無機物質組成的無生命環境相關，同時也和土壤中棲居的微生物群落有關。其中，細菌和真菌是土壤生態系統中微生物區系的主要成分[1]，因此我們在此主要關注細菌和真菌這幾種土壤微生物。

枯萎病是連作障礙中最主要的病癥之一，研究表明甜瓜枯萎病的致病菌是尖孢鐮刀菌[2]。迄今為止，人們采用了各種各樣的輪作制度，實踐證明甜瓜栽培通過輪作可以增加農作物產量，降低病害的發生。本項目以甜瓜“春甜三號”為試材，以番茄、菜豆、芹菜和大蔥幾種蔬菜不同輪作栽培方式為條件，研究不同輪作栽培方式對甜瓜根區土壤菌落數量的影響，篩選出能有效改善連作障礙土壤微生物環境的最佳輪作栽培方式，為建立合理的甜瓜輪作體系提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試品種為“春甜三號”甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。試驗土壤為黑土，基本理化性狀：有機質46.24g·kg-1，堿解氮91.92mg·kg-1，速效磷119.17mg·kg-1，速效鉀130.12mg·kg-1，EC值398μs·cm-1，pH值7.43，按照鮑士旦方法測定[3]。

1.2 試驗設計 供試品種為春甜三號甜瓜（Cucumis melo.）、東農709番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）、八月綠菜豆（Phaseolous vulgaris L.）、實心芹芹菜（Apium graveolens L.）、長白大蔥（Allium fistulosum L.var.giganteum Makino）。采用北方棚室生產中應用較多的12種甜瓜輪作倒茬方式（見表1），每年2茬。采取壟作（芹菜采用平畦撒播種方法），壟距為60cm，每種輪作方式設3次重復，隨機區組排列，每個重復面積為4m×6m。2007年4月25日定植第1茬蔬菜；2007年7月25日定植第2茬蔬菜；2008年3月25日定植甜瓜，常規管理。測定各時期不同處理土壤微生物數量采用平板培養法[4-5]（表2）。

1.3 土壤稀釋液的制備 每次稱取土樣5g，加入盛有45mL無菌水的錐形瓶中（250mL容量），振蕩15min使土樣中菌體、芽孢或孢子均勻分散，靜置1min后依次制成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7梯度的土壤稀釋液。

1.4 微生物的培養與計數 無菌條件下，依次在分離細菌、真菌和尖孢鐮刀菌的培養基上用平板涂布法涂布10-5、10-4、10-3和10-2的土壤稀釋液200μL，每一處理設9次重復。置于28℃恒溫培養箱中倒置培養3～7d，觀察計數，計算1g干土各種微生物的數量。

2 結果與分析

2.1 蔬菜不同輪作方式對甜瓜根區微生物數量的影響

3 討論

連作障礙與土壤微生物的種類和數量關系密切。連作條件下，土壤中致病真菌類微生物大量繁殖和微生物區系的變化是連作障礙的主要原因之一[7]。為避免連作障礙的發生，常通過輪作來改善土壤微環境、減輕土傳病害、提高產量。吳艷飛等[8]研究表明不同的前茬蔬菜可以使土壤養分得到平衡，菜豆屬于深根系作物，吸收土壤深層養分，使土壤淺層養分得到恢復；芹菜根系極淺恰在黃瓜根系吸收營養范圍之上，使下層土壤養分積累，芹菜屬綠葉菜類，對氮素需求量大，恰好豆科作物有固氮作用，這樣又可以使土壤養分均衡；陳曉紅[9]等研究表明不同的蔬菜殘茬和根系分泌物會改變土壤微生態結構，影響根系對養分的吸收，大量研究表明[10]認為根系分泌物可能會使土壤微生物多樣性增加，改善土壤環境，使根系活力增加，吸收養分的能力增強，進而提高產量，降低病害的發生。

綜上所述，菜豆—芹菜—甜瓜輪作栽培模式，能有效改善土壤微生物群落結構，增加土壤細菌菌落數，減少病原菌數量。因此，合理輪作既能使蔬菜吸收土壤中的不同養分，利用不同層次土壤養分，又能通過換茬減輕土傳病蟲害的發生，提高蔬菜作物產量，提高土壤肥力利用率，使作物得以可持續發展。

參考文獻

[1]Zhu J K.Cell Signaling Under Salt，Water And Cold Stresses[J].Current opinion in plant biology，2001，4（5）：401-406.

[2] Miguel A，Maroto J V，San B A，Baixauli C，Cebolla V，Pascual B，López S，Guardiola J L.The grafting of triploid watermelon is an advantageous alternative to soil fumigation by methyl bromide for control of Fusarium wilt[J].Scientia Horticulturae，2004，103：9-17.

[3]鮑士旦.土壤農化分析[M].3版.北京：中國農業出版社，2005.

[4]周德慶.微生物學實驗教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5]Komada H.Development of a Selective Medium for Quantitative Isolation of Fusarium oxysporum from Natural Soil[J].Review of Plant Protection Research，1975，8：114-125.

[6]袁龍剛，張軍林，張朝陽，等.連作對辣椒根際土壤微生物區系影響的初步研究[J].陜西農業科學，2006（2）：49-50.

[7]鄭良永，胡劍非，林昌華，等.作物連作障礙的產生及防治[J].熱帶農業科學，2005，25（2）：58-62.

[8]吳艷飛，高麗紅，李紅嶺，等.連作溫室夏季不同利用模式對黃瓜產量及土壤環境影響[J].中國農業科學，2006，39（12）：2 551-2 556.

[9]陳曉紅，鄒志榮.溫室蔬菜栽培連作障礙研究現狀及防治措施[J].陜西農業科學，2002（12）：36-37.

[10]樊軍，郝明德.長期輪作與施肥對土壤主要微生物類群的影響[J].水土保持研究，2003，10（1）：88-114. （責編：張宏民）