薰衣草間作兩種十字花科蔬菜對土壤微生態(tài)的影響

高 平 王天竺 王玉新 南詩琪 苑萌萌 崔雨薇 岳麗紅

（1.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007；2.佳木斯大學(xué)外國語學(xué)院 黑龍江佳木斯 154007）

近年來，由于黑龍江省蘿卜、白菜等十字花科蔬菜常年集中種植在同一地塊，并且大量使用化肥與農(nóng)藥，造成了土壤板結(jié)、土壤酸堿度失衡、土壤養(yǎng)分不均衡等危害，因此改善黑龍江省土壤成分的問題迫在眉睫。芳香植物是一類兼有藥用和香料屬性的植物類群，在醫(yī)學(xué)及化妝品工業(yè)等方面被廣泛應(yīng)用[1]。且芳香植物自身具有獨特的自然香氣，植物運用本身散發(fā)的自然香氣成分驅(qū)避害蟲、排擠雜草[2]。隨著黑龍江省作物種植業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整的展開，芳香植物有望成為新型種植結(jié)構(gòu)中重要的一員。

間作指在同一塊土地上相同時期內(nèi)共同種植兩種或兩種以上作物的種植形式。國內(nèi)外許多學(xué)者在玉米間作大豆、辣椒等方面做了大量研究工作，研究結(jié)果表明間作種植可以有效優(yōu)化作物根際土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)，使土壤中有益的微生物數(shù)量增加，優(yōu)化土壤肥力，為農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)奠定生長根基[3-4]。試驗結(jié)果表明間作模式對于改善土壤生態(tài)環(huán)境有著積極影響，在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中不同種植物通過作物間的競爭，形成不同的生長潛力。

目前，關(guān)于國內(nèi)外對于芳香植物間作蔬菜改善土壤生態(tài)環(huán)境的研究并不充分，因此本試驗擬篩選芳香植物薰衣草與十字花科蔬菜蘿卜、白菜間作，對土壤微生物數(shù)量和理化性質(zhì)進行研究，并結(jié)合土地利用效率等進行綜合分析，確定能夠培肥土壤、用養(yǎng)結(jié)合的間作模式。本試驗在佳木斯大學(xué)科技園進行，試驗采用帶狀間作，有利于田間管理和機械化種植，在田間推廣具有很好的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年6月末在佳木斯大學(xué)科技園（46°46′54″N，130°21′56″E）進行，佳木斯市位于黑龍江省東北部，溫帶大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同期。種植區(qū)域土壤為黑土，地勢較高，通透性良好，土壤中有機質(zhì)含量較少。

1.2 試驗材料

供試的蘿卜、白菜品種分別為佳木斯綠豐種子有限公司的“極品真紅”。和“秋冷地10 號”。

1.3 種植方案

2019年6月在佳木斯大學(xué)科技園進行薰衣草與兩種十字花科蔬菜間作對土壤微生態(tài)影響的試驗，種植區(qū)域共189 m2，劃分成21 個小區(qū)域，每個區(qū)域9 m2（3 m×3 m）。試驗設(shè)4 個處理項：A1——蘿卜/白菜單作；A2——薰衣草單作；A3——薰衣草、蘿卜/白菜1:3 間作；A4——薰衣草、蘿卜/白菜2:3 間作。試驗設(shè)常規(guī)管理，每種種植模式重復(fù)3 次。薰衣草株距20 cm，蘿卜/白菜株距20 cm。

1.4 試驗方法

在間作種植模式中，薰衣草與蘿卜、白菜處于生長期時，采用五點取樣法采集正常生長的薰衣草與蘿卜、白菜的根際土壤樣品。

土壤微生物數(shù)量采用稀釋平板涂布法[5]測定，土壤pH值采用電位法[5]測定，有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法[6]測定，含水量采用烘干法[6]測定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2019 進行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 薰衣草/兩種十字花科蔬菜間作對根際土壤微生物數(shù)量的影響

由表1可知，不同間作行距處理，使薰衣草與蘿卜、白菜根際土壤中細菌、放線菌和真菌數(shù)量以及微生物多樣性均高于單作種植蘿卜/白菜，不同類型的微生物數(shù)量隨間作行距增大的變化趨勢不一致。間作薰衣草的根際土壤中細菌、真菌和放線菌數(shù)量均隨著行距的增大而增加，表現(xiàn)為A4﹥A2﹥A3﹥A1。其中，A3 間作種植模式下的細菌、真菌和放線菌，與單作種植模式相比：蘿卜根際土壤中約增加了2.6%、3.0%和4.2%，土壤中微生物總數(shù)量增加2.6%；白菜根際土壤中的增加了4.6%、2.4%和5.6%，土壤中的微生物總數(shù)量增加了4.5%。A4 種植模式下的細菌、真菌和放線菌，與單作種植模式相比：蘿卜根際土壤中增加了10.6%、11.4%和23.5%，土壤中微生物總數(shù)量增加了10.8%；白菜根際土壤中的增加了11.6%、18.0%和12.2%，土壤中的微生物數(shù)量增加了12.0%。

2.2 薰衣草/兩種十字花科蔬菜間作對根際土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可知，與單作種植模式下的作物根際土壤相比，蘿卜/白菜和薰衣草間作種植根際土壤pH 值的變化不顯著，土壤含水量、有機質(zhì)含量均隨著行距的增大而表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。A3 間作種植模式下的有機質(zhì)和含水量，與單作種植模式相比：蘿卜根際土壤中約增加了0.5%和1.8%；白菜根際土壤中約增加了0.5%和1.6%。A4 種植模式下的有機質(zhì)和含水量，與單作種植模式相比：蘿卜根際土壤中約增加了1.1%和2.2%；白菜根際土壤中增加了0.9%和1.0%。由此可見，種植模式的改變對植物改善根際土壤理化性質(zhì)有顯著影響，有利于植物有效持續(xù)穩(wěn)定生長。

3 討論

土壤微生物是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，在作物殘核的降解和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化再循環(huán)中發(fā)揮了重要的作用，是評估土壤肥力和質(zhì)量的重要生物指標(biāo)之一。本課題試驗結(jié)果表明，間作薰衣草和兩種十字花科蔬菜根際土壤的總微生物數(shù)量高于單作薰衣或兩種十字花科植物時土壤的總微生物數(shù)量，由此推測，相比單作而言，間作體系因為在同一地塊相同時期內(nèi)種植兩種或兩種以上作物，其根系分泌物及植株殘體相對較豐富，可為作物根際土壤中微生物提供更多生長所需的能源，對微生物的生長和繁衍有益，進而使土壤中微生物總數(shù)量和種類增加。

土壤理化性質(zhì)是作物生長發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)條件之一[5]。本課題試驗結(jié)果表明，薰衣草與兩種十字花科蔬菜蘿卜、白菜間作可增加薰衣草和蘿卜、白菜的根際土壤有機質(zhì)含量，這與田洪敏[6]等人的茶樹和核桃樹間作、王家豪[7]的玉米和紫花苜蓿間作、劉亞軍[8]等人的馬鈴薯和蠶豆、蕎麥間作研究模式提高土壤養(yǎng)分含量的結(jié)果一致。間作薰衣草和蘿卜、白菜的根際土壤有機質(zhì)含量和土壤含水量均隨著間作行距的增長表現(xiàn)出增加的趨勢，其中A4 間作處理的薰衣草和蘿卜、白菜根際土壤有機質(zhì)的含量最多，顯著高于單作薰衣草或蘿卜、白菜根際土壤的有機質(zhì)含量和含水量，這可促進植物充分吸收水分，有利于植物的正常生長。

4 結(jié)論

薰衣草與蘿卜、白菜間作可以增加土壤中微生物總數(shù)量和改善土壤理化性質(zhì)，進而改善根際土壤微生物生態(tài)環(huán)境，且適宜的間作行距處理更利于改善土壤的理化性質(zhì)和增加根際土壤微生物的數(shù)量。本試驗僅選取了薰衣草與蘿卜、白菜間作，不能代表所有同科植物，但本實驗為薰衣草間作其他十字花科蔬菜提供了理論基礎(chǔ)，薰衣草間作十字花科蔬菜根際土壤的微生態(tài)仍需更深入研究。