套作大蒜對溫室茄子根系土壤微生物及酶活性的影響

秦偉 陳昆 趙躍鋒

摘 要：為探尋溫室茄子套蒜栽培的最佳時期，以商茄1號和蒼山白皮蒜為試材，設置茄子移栽第1天、第15天、第30天3個大蒜定植時期進行套作試驗，以茄子單作作為對照，研究套作大蒜對溫室茄子根系土壤微生物及酶活性的影響。結果表明，在同一采樣時期，各處理茄子根系土壤細菌數量、磷酸酶和脲酶活性均表現為E1G1>E2G2>E3G3>CK，說明套作大蒜的茄子根系細菌數量和土壤酶活性均高于對照，且隨著套作時間的推遲呈下降趨勢；真菌數量則相反，表現為CK>E3G3>E2G2>E1G1；隨著采樣時間的推遲，套作處理和對照茄子根系細菌數量呈先升高后降低的趨勢，均于85 d時達到最高，真菌數量和磷酸酶、脲酶活性則呈持續增加趨勢。綜合而言，套作大蒜可提高茄子根系土壤細菌數量和酶活性，有助于提高土壤肥力，同時可降低真菌數量，有助于促進土壤改良，就土壤微生物及酶活性指標而言，各套作處理以E1G1即茄子移栽第1天套作大蒜效果最佳。

關鍵詞：茄子；大蒜；套作；酶活；微生物；土壤

中圖分類號：S641.1 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.12.012

Abstract： In order to explore the optimum period of garlic intercropping with eggplant in greenhouse， the experiment was conducted with Shangqie No. 1 and Cangshanbaipi garlic， three garlic intercropping stages were set， including the 1st， 15th and 30th day from eggplant transplanting date， and the eggplant monoculture was as control. The effects of garlic intercropping on soil microorganisms and enzyme activities of eggplant roots in greenhouse were studied. The results showed that at the same sampling period， the bacteria number， phosphatase and urease activities in eggplant roots were as follows： E1G1 > E2G2 > E3G3 > CK， indicating that the number of bacteria and soil enzyme activities in garlic intercropping treatments were decreased with the postpone of the intercropping date， and all the three treatments were higher than the CK. The fungi number in eggplant roots was as follows： CK> E3G3>E2G2> E1G1.Both in the garlic intercropping treatments and CK， the bacteria number in eggplant roots was increased first and then decreased with the delay in sampling time， and the highest value was at 85 days， while the fungi number， phosphatase and urease activity increased continuously. In conclusion， garlic intercropping could increase the soil bacteria number and enzyme activities in eggplant root system improving the soil fertility， and reduce the fungi number promoting soil improvement. According to soil microorganisms and enzyme activities analysis， E1G1 treatment was the optimal intercropping stage.

Key words： eggplant； garlic； intercropping； enzyme activity； microorganism； soil

通過日光溫室對茄子進行反季節栽培是北方地區種植戶獲得高收益的重要途徑，但如果常年在同一個溫室種植茄子會出現連作障礙，而常年不變的栽培習慣和相對單一的品種種植又使土壤微生物種群結構進一步失衡，土壤鹽漬化加重，病蟲害增加，作物品質降低，阻礙了茄子的連年種植[1]。露地栽培可通過合理輪作減輕連作障礙[2]，但在溫室較難實現，而適宜的套作模式可通過改變溫室土壤的微環境來改良土壤結構、保持土壤肥力。有研究表明，大蒜套作番茄[3]、甘藍[4]等作物，可顯著影響番茄的產量，甘藍田害蟲數量等，有關套作大蒜和茄子方面，王夢怡[5]研究了連續套作大蒜對大棚茄子的生態效應，但有關大蒜不同套作時期對茄子根系土壤微生物和酶活性的研究尚未見報道。

本試驗以大蒜和茄子為試材，研究大蒜不同套作時期對溫室茄子根系土壤微生物和酶活性的影響，以期為溫室茄子連年種植提供技術理論支持，為套作緩解連作障礙的機制提供數據參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試茄子品種為商丘市農林科學院蔬菜研究所培育的商茄1號；大蒜品種為山東農業大學提供的蒼山白皮蒜。

1.2 試驗設計

試驗于2017年10月—2018年2月在商丘市農林科學院試驗站進行。試驗設置4個大蒜套作茄子處理，分別為CK（無套作），E1G1為茄子移栽時（10月7日），E2G2為茄子移栽15 d后（10月22日），E3G3為茄子移栽30 d后（11月6日）套作。每個處理3個重復，共計12個小區，每小區長×寬為7 m×3 m，共計21 m2，小區四周垂直深埋60 cm的塑料膜，小區間間隔100 cm。10月7日各小區移栽長勢一致的4葉1心茄子幼苗，行距70 cm，株距40 cm，每小區種植3行；套作模式即在茄子兩側種植大蒜，大蒜與茄子行距25 cm。

用S形取樣法于E3G3處理套作后40 d（2017年12月15日），55 d（2017年12月30日），70 d（2018年1月14日），85 d（2018年1月29日）和100 d（2018年2月13日）各取樣1次，每次每小區取4個點并充分混勻，采用抖土法采集茄子根系土壤。

1.3 測定項目及方法

采用稀釋平板計數法測定細菌和真菌數（cfu·g-1干土），每克樣品菌數=同一個稀釋度幾次重復的菌落平均數×V×稀釋倍數。

在特化液體培養基上對硝酸細菌和氨化細菌進行培養，采用最大或然計數法（MPN）測定根際土壤所含活菌數[3]。

脲酶活性測定采用靛酚比色法，磷酸酶活性測定采用磷酸苯二鈉法[4]。

1.4 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2007進行數據處理和作圖，采用DPS 7.02軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 套作大蒜對溫室茄子根系土壤細菌數量的影響

由表1可知，在同一采樣時間，各處理茄子根系土壤細菌數量表現為E1G1>E2G2>E3G3>CK，除100 d時E3G3處理與對照差異不顯著外，其他處理均與同一時期內的對照差異間極顯著（P<0.01），且套作大蒜越早的茄子處理其細菌數量越高，這表明套作大蒜有利于溫室茄子植株根系土壤細菌數量的增加；隨著采樣時間的推遲，對照和套作處理茄子根系細菌數量均呈先增加后降低的趨勢，且均于85 d時達到峰值，此時E1G1、E2G2和E3G3處理細菌數量較對照分別增加83.98%，68.14%，41.18%。

2.2 套作大蒜對溫室茄子根系土壤真菌數量的影響

從表2可以看出，在同一采樣時期，各處理茄子根系土壤真菌數量表現為CK>E3G3>E2G2>E1G1，其中E1G1和E2G2處理在各采樣時間均極顯著低于對照（P<0.01），而E3G3除在40 d時與對照差異不顯著（P>0.05）外，其他采樣時間均顯著低于對照（P<0.05），表明套作大蒜可降低溫室茄子根系真菌數量；隨采樣時間的推遲，對照和套作處理均表現出逐漸升高的變化規律，其中，100 d時E1G1、E2G2、E3G3較對照分別降低了44.93%，14.68%和9.76%。

2.3 套作大蒜對溫室茄子根系土壤磷酸酶活性的影響

由表3可知，同一采樣時期內，茄子根系土壤磷酸酶活性表現為E1G1>E2G2>E3G3>CK，40 d時E1G1處理顯著高于對照（P<0.05），其他處理與對照差異不顯著（P>0.05），其他采樣時間，除55 d時E3G3與對照差異不顯著（P>0.05）外，套作大蒜處理均顯著高于對照（P<0.05）；隨著采樣時間的推遲，套作處理和對照的磷酸酶活性均表現出逐漸升高的變化趨勢，100 d時，E1G1、E2G2、E3G3分別較對照提高了32.70%，18.24%，15.09%。

2.4 套作大蒜對溫室茄子根系土壤脲酶活性的影響

由表4可知，同一采樣時期內，茄子根系土壤脲酶活性亦表現為E1G1>E2G2>E3G3>CK，40 d時，E1G1顯著高于對照（P<0.05），55 d時，E1G1和E2G2顯著高于對照（P<0.05），其他采樣時間，各套作處理均顯著高于對照（P<0.05），表明套作大蒜較茄子單作更有利于根系脲酶活性的提高；隨采樣時間的推遲，套作處理和對照茄子根系土壤脲酶活性均呈增加趨勢，100 d時，E1G1、E2G2、E3G3分別較對照提高了31.71%、24.39%和14.63%。

3 結論與討論

已有研究表明，土壤微生物活性水平可用土壤中真菌和細菌等主要微生物群體的組成及其數量的變化進行表征[6-7]，其菌群比例的變化又被作為衡量土壤肥力狀況的重要指標之一。本試驗結果表明，隨著采樣時間的推遲，對照和套作處理茄子根際土壤細菌表現為先增加后降低的趨勢，而真菌數量表現為逐漸增加的變化趨勢；在同一采樣時期，套作大蒜處理的真菌數量均低于對照，而細菌數量均高于對照，其中真菌數量隨大蒜套作時間的推遲（由移栽1 d、15 d至30 d）呈增加趨勢，而細菌數量則呈減少趨勢。根際土壤細菌數量的增加表明植株根系土壤肥力增加，而真菌數量的降低反映出土壤性狀的改良，這不僅有利于提高植株根系對外界養分的吸收能力，還可以減少病害的發生[8]。而徐金強等[9]研究認為，大蒜秸稈在增加溫室番茄根際土壤細菌數量的同時，也促進了真菌數量的提高，與本試驗結果不一致，可能是由于土壤細菌和真菌對不同植物間的套作存在不同的響應機制。

土壤酶是土壤中最活躍的有機成分之一，對土壤物質循環、養分釋放及土壤代謝有重要的影響。有研究得出，土壤微生物數量與土壤酶活性具有一定的相關關系，如脲酶活性與土壤微生物數量具有正相關性[10]，脲酶、蔗糖酶（轉化酶）和過氧化氫酶與微生物的活動線性正相關[11]。張昱[12]研究認為，套作蒜苗的玉米植株根系磷酸酶和蔗糖酶活性均高于玉米單作。閆偉明等[13]研究指出，套作大蒜可提高大棚番茄根系脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等酶的活性，并可提高堿解氮和速效磷含量。本試驗結果表明，E1G1，E2G2和E3G3處理茄子根系土壤磷酸酶和脲酶活性均高于單作茄子對照，且均隨著大蒜套作時間的推遲呈下降趨勢，即套作越早，土壤磷酸酶和脲酶活性越高，可能是因為大蒜定植時期越早植株根系越發達，根系分泌物相對旺盛，而根系分泌物可通過為根際微生物提供纖維素、糖類等養分來改變根際微環境，間接提高土壤酶活性，脲酶活性的提高加快了土壤中有機氮的轉化速率，磷酸酶活性的增加加快了土壤有機磷的礦化，氮磷元素的有效利用為茄子形態建成和后期豐產奠定了條件[14]。

參考文獻：

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