馬鈴薯耕作方式對土壤微生物多樣性的影響

張生菊

摘 要：不同作物根據其生物特性的不同，可以采用不同的種植方式，有利于提高作物產量。如何在不破壞土壤原有條件的情況下提高土地的利用率，成為專家學者深入探討研究的課題。以馬鈴薯耕作方式為例，研究了其對土壤微生物的影響。

關鍵詞：馬鈴薯；連作；土壤；微生物；多樣性；影響

文章編號： 1005-2690（2018）06-0102-02 中圖分類號： S154.3； S532 文獻標志碼： A

1 馬鈴薯的經濟價值

生活中我們常見到馬鈴薯，又名洋芋、土豆等，其含有豐富的碳水化合物、蛋白質等營養(yǎng)成分，可與米飯、面粉等作為主食，又因其升糖指數優(yōu)于米飯、面粉，可替代米飯成為主食，有利于減肥瘦身而得到大家的喜愛。中醫(yī)認為，馬鈴薯具有消腫、緩解燙傷和瘀血等藥用價值，有健胃固脾的功效。總而言之，馬鈴薯具有非常高的經濟價值。

2 馬鈴薯的植物學特性

馬鈴薯屬于茄科茄屬多年生植物，采用塊莖繁殖的方法，與根瘤菌等土壤微生物屬于共生關系。土壤中某些微生物通過分解作物殘體給其提供營養(yǎng)成分，馬鈴薯成熟后繼續(xù)給微生物提供營養(yǎng)[1]。馬鈴薯性喜涼，可在4～39 ℃之間生長。4 ℃以下馬鈴薯會停止繁殖，溫度在12～16 ℃正常生長。當溫度到達26 ℃時減緩生長，39 ℃以上停止生長。馬鈴薯的根、莖、葉、花均有毒，其塊莖在發(fā)芽時會產生毒性生物堿龍葵素，達到一定含量之后，會引起食物中毒癥狀，出現腹瀉、嘔吐、高燒甚至呼吸急促而死亡。當發(fā)芽周邊變成黑綠色，龍葵素含量最高，不適宜食用；但發(fā)芽周邊為淺綠色時，由于高于170 ℃就會破壞生物堿的結構，可去掉發(fā)綠的部分，煮熟后食用。其根在發(fā)育時會分泌有毒物質。

3 農作物的耕作方式

3.1 單作

單作是指一片土地上只種一種作物。這種方式多用于經濟規(guī)模效應大的作物，便于管理和規(guī)劃，常常使用現代化機械大規(guī)模播種、澆水、施肥、施藥，代表作物有小麥、油菜等。

3.2 間作

間作是指生長發(fā)育期相近的兩種及以上的作物在一塊土地上混合播種，可以在一種作物的行間種植另一種或幾種作物，有利于提高土地的利用率，提高作物的經濟價值；有些作物相互種植可以產生互補作用，提高土壤中的氮氧元素比，提高各種作物的產量；有利于提高陽光的利用率，例如豆科植物與禾科植物的混作，還有高稈作物的行間也可以種植一些其他作物。但是即使是互補的作物之間也會進行養(yǎng)分的爭奪，這時就會影響作物的生長發(fā)育，出現植株矮小、抵抗力低下等現象。

3.3 套作（即混作）

套作指的是在一種作物生長發(fā)育的后期再種植另一種作物，這樣做既不影響前期作物的生長發(fā)育，也會給后期作物生長發(fā)育創(chuàng)造條件。通過種植不同作物，可以提高陽光、土地的利用率，還可以預防災害給作物帶來的損失，通常可以在禾科作物后期補種白菜等品種。

3.4 連作

連作指利用一塊土地連續(xù)種植一種作物，這種方式降低了土地利用率，還有可能帶來病蟲災害。土壤里積攢下來的有毒成分可能影響作物的生長發(fā)育，馬鈴薯正是帶毒性作物的典型代表之一[2]。馬鈴薯被認為是一種土壤潔凈作物，非常適合作為禾本科作物的前茬。另外，馬鈴薯葉冠覆蓋面較大，不利于田間雜草生長，而且馬鈴薯收獲時將土壤耕翻可將雜草連根殺死。但是，有多種病害可以在土壤中存活多年并傳播，連作會加重病害的發(fā)生。

3.5 輪作

相對于連作的方式，輪作就是經過一輪作物生長周期之后換一種作物進行種植，對于土壤更加有利，可以有效避免病蟲危害，以及長期種一種作物消耗養(yǎng)分導致的土壤營養(yǎng)不均衡。

4 馬鈴薯連作對土壤微生物多樣性的影響

根據馬鈴薯的生物特性，可以得知馬鈴薯自體帶毒，其根部的分泌物抑制了很多微生物的生長，一些在馬鈴薯根部的分解氨基酸、糖類等微生物，由于根部分泌物而生長受到限制，而一些不受影響的有害細菌卻在逐漸增多，導致土壤毒化，不能夠種植接下來的作物；而長期種植一種作物使得作物消耗的營養(yǎng)成分比較單一，那么土壤的營養(yǎng)成分會不均衡，不利于一些有益細菌的增長，導致微生物的多樣性下降，土壤生態(tài)系統(tǒng)失衡。馬鈴薯長期連續(xù)種植也會導致土壤微生物由細菌主導轉向真菌主導，這是土壤營養(yǎng)能力下降的一個顯著標志[3]。綜上所述，長期連作馬鈴薯會減少土壤中有益菌的數量，助長有害菌，破壞土壤微生物的多樣性，從而導致土壤肥力下降。但只要控制一定的時間，便可降低對土壤的傷害。

5 小結

馬鈴薯長期連作對于土壤傷害較大，采取間作方式可以有效避免。平衡消耗土壤里的各種養(yǎng)分，合理利用陽光等資源，對于經濟作物的種植者是一種較好的選擇。

參考文獻：

[ 1 ] 李繼平，李敏權，惠娜娜，等.馬鈴薯連作田土壤中主要病原真菌的種群動態(tài)變化規(guī)律[J].草業(yè)學報，2013（04）：147-152.

[ 2 ] 沈寶云，劉星，王蒂，等.甘肅省中部沿黃灌區(qū)連作對馬鈴薯植株生理生態(tài)特性的影響[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2013（06）：689-699.

[ 3 ] 馬琨，張麗，杜茜，等.馬鈴薯連作栽培對土壤微生物群落的影響[J].水土保持學報，2010（04）：229-233.

（收稿日期：2018-05-15）