連作及間作黃芩對核桃苗生長及土壤化學性質(zhì)的影響

中圖分類號：S664.1 文獻標志碼：A 文章編號：1009-9980（2025）08-1773-13

Abstract： 【Objective】 Continuous cropping has a noticeable inhibitory efect on many crops，resulting in autotoxicity. There are few reports on whether walnut （Juglans regia L.） cultivation experiences continuous cropping obstacles.The study aimed to clarify the growth performance and mineral nutrient characteristics of walnut seedlings in continuously cropped soil， as well as the impact of intercropping walnut with scutellaria on its growth and soil properties in order to provide references for allviating continuous cropping obstacles in walnuts and optimizing intercropping models.【Methods】 This study employed a pot experiment using soil from a walnut grove where the walnut had been cultivated for 17 years （walnut soil） and soil from the same forest where the walnut had never been cultivated （regular soil） as the substrate.Four treatments were established： walnut soil-walnut sole cropping （HD），regular soil-walnut sole cropping （PD）， walnut soil-walnut-scutellaria （Scutellaria baicalensis） intercropping （HJ），and regular soil-walnut-scutelaria intercropping （PJ）. 【Results】 （1） Before planting， there were potassium， magnesium， copper， ammonium nitrogen， and pH value.However， the calcium，available phosphorus，quick-acting potassium， and electrical conductivity in the walnut soil were significantly lower than those in the regular soil， while the manganese content and organic matter content in the walnut soil were significantly higher than those in the regular soil.The correlation analysis showed that the available phosphorus in the soil was significantly and positively correlated with the relative chlorophyll content of the walnut leaves，and significantly and negatively correlated with the manganese content in the walnut roots.The quick-acting potassium in the soil was significantly and positively correlated with the number of branches of the walnut trees and extremely significantly and positively correlated with the leaf area， with an r value of 0.997 4. The manganese content in the walnut roots was significantly and negatively correlated with the plant height and ground diameter， and extremely significantly and negatively correlated with the relative chlorophyllcontent of the leaves. It would be possible that the imbalance of available elements and the accumulation of manganese might be limiting factors for the growth of walnut under continuous planting. （2） Under the walnut soil treatment， the height， ground diameter， biomass，leaf area，number of branches，and relative chlorophyllcontent of the walnut seedlings were all significantly lower than those under the regular soil treatment， the walnut soil would reduce the walnut's ability to accumulate nitrogen， phosphorus，potassium，and calcium. The continuous planting caused lower level of the potassium content in the walnut leaves than the regular soil. The correlation analysis showed that the potassium content in the walnut leaves was significantly and positively correlated with the and plant height， ground diameter，leaf area，and quick-acting potassium，and extremely significantly positively correlated with the number of branches， with an r value of 0.995 6.The continuous cropping led to an imbalance in the available potassium in the walnut soil， which reduced the leaf absorption of potassum，thus limiting the development of the walnut. After four months of planting， the total nitrogen，total phosphorus，calcium，and organic matter content in the regular soil were lower than those in walnut soil， while the available phosphorus and quick-acting potassum content were significantly higher. （3） The intercropping walnut with Scutellaria baicalensis had a certain promoting effect on the walnut sedling growth. The intercropping significantly increased the nitrogen，phosphorus， and calcium content and accumulation in the walnut roots，while reducing the accumulation of the magnesium， copper， and manganese. It also significantly increased the levels of the available phosphorus， organic mater， and alkaline phosphatase activity in the soil. The soil alkaline phosphatase activity was extremely significantly and positively correlated with the nitrogen and phosphorus content in the walnut roots，indicating that the increase in the soil alkaline phosphatase activity under intercropping also enhanced the walnut roots’ ability to absorb nitrogen and phosphorus. The intercropping also improved the activity of the sucrase， which was significantly and positively correlated with the calcium content in the walnut roots， indirectly affecting the calcium absorption by the roots.The improvement of the soil enzyme activity promoted the accumulation of nitrogen， phosphorus，and calcium in the walnut roots and reduced the manganese and copper content in the walnut seedlings and roots.【Conclusion】 In the soil where the walnut had been continuously planted for 17 years，the growth and nutrient absorption of the walnut seedlings were inhibited，as evidenced by the significant reductions in the plant height， trunk diameter， biomass，leaf area， and branch number. The continuous planting resulted in a decrease in the available phosphorus，available potassum，and electrical conductivity in the soil，and increase in the manganese content. This significantly affected the potassium absorption capacity of the walnut leaves， leading to an increase in manganese accumulation and calcium content in the leaves. The intercropping significantly enhanced the levels of the available phosphorus，organic matter，soil pH，and alkaline phosphatase activity in the soil， improving the nitrogen， phosphorus，and calcium content and enrichment in the walnut roots， while reducing manganese content in the walnuts and copper content in the roots. Therefore， the intercropping management may provide a more favorable soil environment for the healthy growth and nutrient absorption of the walnut seedlings.The study would offer a practical reference for the intercropping model of walnuts and S. baicalensis.

Key words： Walnut; Continuous cropping obstacles; Scutellria baicalensis; Intercropping; Mineral nutrition; Soil chemical properties

核桃（JuglansregiaL.）是中國重要的干果樹種，適應(yīng)性強，種植面積大，在全球核桃生產(chǎn)中也占有重要地位。但是，因為一些品種如早實核桃的盛果期僅20a（年），所以中國大面積的核桃園已進入結(jié)果后期，面臨品種更新、老園改造等問題[3]。核桃作為典型的化感樹種[4]，葉[5]、青皮、根系[等會抑制苜蓿、辣椒等植物的正常發(fā)育。核桃老園重建是否會存在連作障礙、連作障礙的機制和化解措施等問題均有待研究。

同一地塊上連續(xù)種植同類植物造成后栽的植株出現(xiàn)樹勢衰弱、生長受抑、果實產(chǎn)量下降、品質(zhì)劣化等一系列不良現(xiàn)象，即為連作障礙[8]。連作障礙是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的問題，通常認為，它是由土壤理化性質(zhì)變化、養(yǎng)分失衡、病原體積累以及植物化感作用等多種因素的相互作用造成的。蘋果連作導(dǎo)致土壤有害真菌如鐮孢菌屬（Fusarium）等病原菌大量繁殖[]；辣椒連作影響了土壤養(yǎng)分的平衡[；烤煙連作降低了土壤有機質(zhì)、全碳的含量和pH值[2]；北沙參連作則導(dǎo)致土壤中全氮和有機質(zhì)含量增加，全磷和全鉀含量變化較小[13]；在老齡核桃園，土壤中的酚酸及其混合溶液抑制了蘋果幼苗生長[14，桃、梨等果樹也存在較嚴重的連作障礙現(xiàn)象[15]。

農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中多通過輪作、間作等復(fù)合種植的方式克服連作障礙。不同作物根系間的相互作用能夠顯著改善土壤理化性質(zhì)[、調(diào)節(jié)根系分泌特性[18]，并影響土壤微生物生理特性等，從而減輕連作障礙的危害。核桃與大豆或花生間作顯著提高核桃株高和干徑[2]，與毛豌紫云英間作促進土壤微生物的氮循環(huán)和碳水化合物的代謝潛力[2，與茶樹間作能顯著提高土壤速效氮、速效磷、速效鉀、有機質(zhì)含量和蔗糖酶活性[22]。以上研究為核桃林地的土壤改良提供了重要參考。

黃芩（Scutellariabaicalensis）作為中國常用的藥材，具有抗病毒、抗菌、清熱解毒等多種藥理作用[2，市場需求量大，品質(zhì)要求高。林藥模式已成為生產(chǎn)高品質(zhì)藥材的重要方式。黃芩耐陰性較強，是中國三北地區(qū)林藥模式配置中的重要藥用植物。核桃林下間種黃芩在生產(chǎn)上已有實踐[24-5]，但是間作黃芩能否成為化解核桃連作障礙問題的有效途徑值得進一步探索。

由此，筆者旨在通過對比核桃苗在連續(xù)栽植17a核桃的核桃園土壤和未栽植過核桃的普通土壤中的生長差異，分析是否存在連作障礙，并通過比較核桃單作與核桃黃芩間作模式下植株和土壤性質(zhì)的變化，探討連作障礙的成因及間作模式緩解連作障礙的潛力，為生產(chǎn)中克服連作障礙提供有益參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本研究所用的核桃苗為溫185實生苗，黃芩種子為河北種源，千粒質(zhì)量 1.59g 。于2023年4月在北京東郊的核桃科研基地 （116^°56^′E，40^°4^′N） ，采集已栽植17a核桃的林地土壤作為連作土壤（簡稱\"核桃土\"），以基地未種植過核桃的土壤作為對照（簡稱“普通土\"）。每種土壤類型分別選取5個采樣點，距核桃樹主干 1.5～2.0m 范圍內(nèi)，采集從地表至地下30cm 深度范圍內(nèi)的整個土層，采集后將各點土壤樣品過篩并充分混合。

1.2試驗設(shè)計

本研究于北京市海淀區(qū)三傾園試驗苗圃（ 116^° 19^′E，40^°01^′N） 進行。核桃、黃芩種子萌發(fā)后選取長勢一致的幼苗，6月底栽植于 30cm×36cm 育苗盆中。設(shè)置4個處理：核桃土-核桃單作（HD）、普通土-核桃單作（PD）、核桃土-核桃-黃芩間作（HJ）、普通土-核桃-黃芩間作（PJ）。單作處理為每個盆1株核桃苗；間作處理為每個盆1株核桃苗和4株黃芩苗。

每個處理設(shè)置30盆，每10盆為1個重復(fù)。栽植后每月進行一次株高和地徑測量（共4次），丁生長季末（11月）采集核桃的根、莖、葉樣本，以及每盆土樣。

1.3測定方法

使用千分之一天平測量生物量；使用葉面積掃描儀（CID-203，America）測量葉面積；使用葉綠素儀（SPAD-502Plus，Japan）測定葉綠素相對含量；土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分含量及植物礦質(zhì)元素的測定采用鮑士旦[的土壤農(nóng)化分析法。采用電位法測定土壤pH；采用電極法測定電導(dǎo)率（EC）；樣品消解后使用AA3型連續(xù)流動分析儀（SEALAnalytical，German）測定全氮（TN）、全磷（TP）含量。采用原子吸收分光光度法測定全鉀（TK）、鈣（Ca）、鎂 （Mg ）、銅（Cu）、錳（Mn）含量；采用靛酚藍比色法測定銨態(tài)氮 ?NH₄⁺ -N）含量；采用鉬銻抗比色法測定有效磷（AP）含量；采用火焰光度計法測定速效鉀（AK）含量；采用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質(zhì)（SOM）含量；土壤中脫氫酶（S-DHA）、脲酶（S-UE）、蔗糖酶（S-SC）和堿性磷酸酶（S-ALP）活性均使用北京盒子生工科技有限公司提供的酶活檢測試劑盒進行測定。采用公式計算富集系數(shù)：

富集系數(shù) 植物礦質(zhì)元素含量/相應(yīng)土壤中礦質(zhì)元素含量。

1.4數(shù)據(jù)采集與處理

使用MicrosoftExcel整理數(shù)據(jù)，使用SPSS23.0軟件進行單因素方差分析（One-wayANOVA），兩組單獨樣本組用t檢驗。不同的小寫字母表示不同處理之間存在顯著差異 （Plt;0.05） 。圖形繪制則使用Origin24以及R4.2.2版本軟件完成。圖中數(shù)據(jù)均標記為平均值（mean） ∣± 標準誤差 （s_x）

2 結(jié)果與分析

2.1栽植前的核桃土與普通土化學性質(zhì)差異

如圖1所示，在未種植前，兩種土壤的全氮、全磷、全鉀、鎂、銅、銨態(tài)氮含量及pH值差異均不顯著。核桃土壤的鈣、有效磷、速效鉀含量以及電導(dǎo)率均顯著低于普通土壤，分別降低了 19.45%?17.07% ！21.13% 和 14.26% 。核桃土壤中的錳含量和有機質(zhì)含量顯著高于普通土壤，分別增加了 3.89%，16.44% 。

圖1初始核桃土和初始普通土化學性質(zhì)差異性比較

Fig.1Comparison of the chemical properties between walnut soil and ordinary soil

2.2土壤類型和栽植方式對核桃苗生長的影響

圖2-A可知，栽植后第1個月組間株高、地徑差異均不顯著；后續(xù)3次測量，普通土的核桃株高和地徑均顯著高于核桃土，具體而言，PD株高和地徑分別顯著高出HD處理 34.52%，39.87%，30.02% 和 11.91% 、19.83% ！ 9.16% ；PJ高出HJ處理 41.07%，41.00% 、33.28% 和 19.37%，20.42%，17.78% 。栽植后第2個月PJ株高、地徑顯著高于PD處理 7.68%.6.18% 。如圖2-B～D顯示，PD核桃總生物量和地下生物量較HD處理增加了 19.58%.26.49% ;PJ較HJ處理增加了30.49%，41.41% 。PD、PJ核桃葉面積分別比HD、HJ顯著增加了 21.11% 和 12.73% ，分枝數(shù)顯著增加了24.34%.23.50% 。葉綠素相對含量在各處理間均無顯著差異。圖3展示了栽植4個月后的核桃苗，核桃土處理下核桃苗植株較小，但間作下長勢相對較好。

2.3土壤類型和栽植方式對核桃苗礦質(zhì)營養(yǎng)的影響

兩種土壤和單、間作栽植方式對核桃礦質(zhì)含量影響存在差異。兩組間作處理HJ、PJ根部氮含量均較單作HD、PD分別顯著高出 43.60%.28.11% ，磷含量顯著高出 42.05%.31.80% （圖4-A、B）。PD、PJ葉的鉀含量分別顯著高于HD、HJ處理 34.14% 、28.07% ;HD、PD根的鉀含量較HJ、PJ顯著提高15.89%?11.38% 。HJ根部鈣含量顯著高出HD、PD、PJ處理 25.43%.28.91%.27.12% ;HD、HJ葉的鈣含量分別高于PD、PJ處理 24.03% F 6.28% （圖4-D）。HD、PD根和莖的鎂含量分別高于HJ、PJ處理18.94%?10.18% 和 10.70%.12.07% （圖4-E）。HD、PD根部的銅含量分別顯著高出HJ、PJ處理 19.57% 、16.21% （圖4-F）。HD、HJ根、莖的錳含量分別高于PD、PJ處理 22.56%，3.74% 30.84%，22.92% ，HD葉的錳含量顯著高于PD處理 22.92% HD 、PD根、莖的錳含量分別高于HJ、PJ處理 9.06%，6.47% 18.78%.25.10% （圖4-G）。

圖2四種處理對核桃苗生長的影響

Fig.2The effects of the four treatments on the growth ofwalnut seedlings

圖3核桃苗在四種處理下栽植4個月后的生長狀況

圖4四種處理下核桃苗根、莖、葉礦質(zhì)元素的含量

Fig.4Mineral elementcontent in theroots，stems，and leavesof walnut seedlings under the four treatments

由圖5可知，兩組普通土處理PD、PJ對氮、磷、鉀的富集分別顯著高丁兩組核桃土HD、HJ處理28.24%～31.71%～18.77%≈344.70%?78.54%～10.51%≈31%≈18.24% 0 PJ處理對鈣的富集顯著高丁HJ處理 12.17% 。HJ處 理對銅的富集顯著高丁PJ處理 9.37% 。HD、HJ對 錳的富集顯著高丁PD、PJ處理 25.59%.32.31%"氮、磷、鈣在間作下富集系數(shù)得到顯著提升，其中PJ富集系數(shù)最高，分別顯著高于PD處理 55.45% F74.87% ！ 25.91% ，HJ顯著高于HD處理 42.19% /20.04%.13.79% 。鉀、鎂、銅、錳在單作下富集系數(shù)更高，表現(xiàn)為PD顯著高于PJ處理 13.51% （鉀），HD、PD顯著高于HJ、PJ處理 6.09% ！ 23.23% （鎂），14.59%，25.15% （銅）； 9.31%.17.50% （錳）。

圖5四種處理對核桃礦質(zhì)元素富集系數(shù)的影響Fig.5The effects of four treatments on the enrichment factor of mineral elements in walnuts

2.4土壤類型和栽植方式對土壤養(yǎng)分和酶活性的影響

2.4.1土壤類型和栽植方式對土壤養(yǎng)分的影響種植4個月后PD、PJ土壤全氮、全磷、鈣、有機質(zhì)含量較HD、HJ分別降低 29.17%.33.75%.15.55%.20.03%; （2049.16%×1.28%×33.93%×11.78%（ 圖6-A、B）。PD、PJ王壤錳含量較HD、HJ提高了 3.88%.14.11% ，有效磷和速效鉀分別顯著高出HD、HJ的 47.45%.60.07% 和44.95%，33.47% ，銨態(tài)氮在各處理間無顯著差異（圖6-C）。間作處理HJ、PJ全氮含量較單作HD、PD分別降低 23.96%.45.42% 。HJ、PJ有機質(zhì)和有效磷含量較單作處理HD、PD提升了 8.98%， 17.49% 和28.78%.45.89%，pF 值較HD、PD提高了 1.26% 、1.07% ，電導(dǎo)率在各處理間無顯著差異（圖6-D）。

總體來說，種植后的普通土壤全氮、全磷、鈣和有機質(zhì)含量較核桃土壤低，錳含量提升。間作處理增加了土壤中有效磷和有機質(zhì)含量，提升了 pH 值。

圖6四種處理對土壤化學性質(zhì)的影響

Fig.6 Effects of the four treatments onsoil chemical properties

2.4.2土壤類型和栽植方式對土壤酶活性的影響如圖7所示，PJ土壤脫氫酶活性較PD顯著提高了35.85% ;HJ土壤脲酶活性最高，較HD、PD和PJ分別顯著高山 31.40%.7.56% 和 38.52% ，同時PD較PJ高山 33.49% 。HJ的土壤蔗糖酶活性亦為最高，較 HD FPD和PJ處理分別顯著提高 31.66% 1 39.78% 和41.32% 。HJ、PJ表現(xiàn)山較高的土壤堿性磷酸酶活性，較HD、PD顯著高出 41.10%.31.92%

圖7四種處理對土壤脫氫酶、脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶活性的影響

2.5核桃苗形態(tài)、生理指標與土壤因子的相關(guān)性分析

圖8-A顯示，土壤有效磷與葉綠素相對含量呈顯著正相關(guān)，與根中錳含量呈顯著負相關(guān)。土壤速效鉀與分枝數(shù)呈顯著正相關(guān)，與葉面積呈極顯著正相關(guān)， r 為0.9974。根部的錳含量與株高、地徑呈顯著負相關(guān)，與葉綠素相對含量存在極顯著負相關(guān)關(guān)系。土壤堿性磷酸酶活性與根中的氮、磷含量呈極顯著正相關(guān)， r 分別為 0.9957.0.9999 。土壤蔗糖酶活性與根的鈣含量呈顯著正相關(guān)。圖8-B顯示，速效鉀與莖的錳含量呈顯著負相關(guān)，土壤脫氫酶活性與莖的磷含量呈顯著正相關(guān)。圖8-C顯示，核桃葉的鉀含量與株高、地徑、葉面積、速效鉀呈顯著正相 關(guān)，與分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)， r 為0.9956。土壤有 機質(zhì)含量與葉的鎂含量呈顯著正相關(guān)。土壤蔗糖酶 活性與葉的銅含量呈顯著正相關(guān)。

圖8核桃苗形態(tài)、生理指標與土壤因子相關(guān)性分析

圖8分別為核桃生長指標、土壤性質(zhì)與根（A）、茶（B）、葉（C）礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性分析。H.株高;D.地徑;W.生物量;AW.地上生物量；BW.地下生物量;F.分枝數(shù);S.葉面積；SPAD.葉綠素相對含量；根N.根的氮含量；莖N.蒸的氮含量；葉N.核葉中氮含量;以此類推。***、***分別代表不同指標在 Plt;0.05.Plt;0.01，Plt;0.001 水平顯著相關(guān)。

Figure8o （C）.H.Heighteter;soodoaseoosragbe rophyll content; Root N.Nitrogen in roots; StemN.Nitrogen in stems; Leaf N.Nitrogen in leaves; etc.*， ^{** ***} represent different levels of significance in correlation： Plt;0.05，Plt;0.01 ，and Plt;0.001 ，respectively.

3討論

3.1連作成因以及對核桃苗的影響

在種植17a的連作核桃土壤中，核桃苗生長受到了抑制，表現(xiàn)為株高、地徑、生物量、葉面積、分枝數(shù)均低于普通土處理。連作造成了核桃土壤的有效磷、速效鉀含量降低。相關(guān)性分析顯示，土壤有效磷含量與葉綠素相對含量呈顯著正相關(guān)，速效鉀含量與分枝數(shù)、葉面積及葉的鉀含量呈顯著正相關(guān)，可見連作導(dǎo)致有效養(yǎng)分減少是核桃生長緩慢的原因之一。靈芝連作導(dǎo)致土壤速效磷和速效鉀含量顯著降低，引起連作障礙，與本研究結(jié)果一致[28。另外，未種植前核桃土壤中錳含量顯著高于普通土，可能是由于核桃根系長期分泌有機酸，提高了錳的移動性和有效性[29-30]，造成核桃土處理下植株體內(nèi)錳含量的增加，而根部的錳含量與株高、地徑、葉綠素相對含量存在顯著負相關(guān)關(guān)系。幼苗階段對錳的敏感性較高，過量的錳直接對核桃造成傷害[3]。以上土壤有效態(tài)的失衡以及錳的毒害可能是造成核桃連作生長受限的關(guān)鍵因素。

核桃葉片鉀含量與株高、地徑、葉面積及分枝數(shù)均呈顯著正相關(guān)，連作導(dǎo)致核桃土壤有效鉀的失衡，抑制了葉片對鉀的吸收，從而限制了核桃發(fā)育。有研究表明，缺鉀會導(dǎo)致核桃樹的根系和地上部分生長以及光合色素的合成受到明顯影響32。本試驗核桃連作對鉀元素影響最大，是導(dǎo)致生長發(fā)育受限的關(guān)鍵礦質(zhì)元素。另外，核桃土葉片的鈣含量呈現(xiàn)顯著高于普通土的現(xiàn)象，可能與鈣的運輸機制相關(guān)。推測普通土中的核桃苗生長較快，耗水多，導(dǎo)致葉片水勢差增大，增加了水分傳輸阻力，抑制了鈣向葉片的運輸[3-34]。

種植4個月后普通土壤的全氮、全磷、鈣、有機質(zhì)含量低于核桃土壤，而有效磷和速效鉀含量顯著提升。在普通土壤中，植株的生長條件更為優(yōu)越，核桃生長速度更快，提高了對氮、磷、鉀、鈣的富集量，在有限的土壤環(huán)境下，加快了養(yǎng)分的補充，從而釋放出磷、鉀有效態(tài)元素[35-36]。

3.2間作對土壤及核桃苗的改良

間作顯著提高了核桃根部的氮、磷、鈣富集量和氮、磷的含量，降低了核桃對鎂、銅、錳的富集量。鎂作為葉綠素的中心原子，為光合作用提供動力，促進生長[。相關(guān)性分析顯示，土壤蔗糖酶活性與葉片銅含量、根部鈣含量均呈顯著正相關(guān)。HJ土壤蔗糖酶活性顯著高于HD，表明間作處理可能通過提高蔗糖酶活性，進而提升植物葉片銅含量。大多數(shù)農(nóng)作物葉片中銅的含量在 20～30mg?kg^-1l³ 8]。在適宜范圍內(nèi)提高銅含量有助于提升葉綠素含量、光合速率及作物的產(chǎn)量[39]。此外，蔗糖酶在有機物分解過程中發(fā)揮重要作用[40]，釋放出更多的可用養(yǎng)分，進而間接影響根系對鈣的吸收。間作還顯著提升了土壤堿性磷酸酶活性，其與核桃根部的氮、磷含量呈極顯著正相關(guān)，說明間作下土壤堿性磷酸酶活性增強，核桃根系對氮、磷的吸收能力也隨之提高。磷酸酶水解有機磷化合物，釋放植物可吸收的無機磷[4]，這有助于提高根系的磷含量，進而促進其他營養(yǎng)元素的吸收和代謝。土壤蔗糖酶、磷酸酶活性的提升可能是間作處理下核桃根部氮、磷、鈣含量提高的重要原因。土壤脫氫酶反映了土壤中微生物的代謝活性[42]，且土壤脫氫酶與莖中磷含量呈顯著正相關(guān)。PJ較PD脫氫酶活性顯著升高意味著該處理下的微生物活動更活躍，促進了土壤中磷的轉(zhuǎn)化和釋放進而提高了植物對磷的吸收能力。但PJ脲酶、蔗糖酶活性均低于PD，可能與PJ核桃苗較快成熟引起氮素需求降低有關(guān)。土壤蔗糖酶活性與脲酶活性變化相似，反映了微生物對氮素和纖維素分解的需求減少以維持土壤系統(tǒng)中C/N平衡[43]。間作下堿性磷酸酶活性得到了提高，可能是仍需滿足植物和微生物的正常需求，激發(fā)微生物的響應(yīng)來提高土壤磷酸酶活性。

間作還增加了土攘有效磷含量。間作下不同植物根系分泌物相互作用影響了根際微生物，活化了難溶性養(yǎng)分，改善磷釋放的條件[44]。如蠶豆根系分泌物引起根際酸化有助于活化土壤難溶性磷，從而促進玉米對磷的吸收[45]。間作下核桃根、莖的錳含量以及根部的銅含量均低于單作模式，這與玉米與豌豆間作4、玉米與景天屬植物間作的研究結(jié)果相似。土壤中部分微量元素可能被間作作物黃芩吸收，或間作中土壤微生物群落，尤其是細菌和真菌的種群結(jié)構(gòu)及數(shù)量發(fā)生變化，通過微生物吸附、沉淀或分解等代謝過程，降低土壤中的銅、錳元素含量[48]，從而緩解重金屬可能帶來的毒害。

大量實例表明間作對土壤改良、作物生長有顯著的積極效應(yīng)。核桃與大豆、玉米間作增強了脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶的活性[4]。薄殼山核桃與油茶間作提高了土壤pH以及水解性氮、有效磷和有機質(zhì)含量[5]。間作可促進促生菌、綠肥作物殘體的分解[51]，增強玉米對鈣和磷的吸收能力[52]。核桃與大豆間作提升了對氮的吸收和轉(zhuǎn)移能力[53]。通過合理設(shè)計間作系統(tǒng)來改善土壤環(huán)境和影響礦質(zhì)吸收，減少土壤中有害元素的積累，是緩解連作障礙的有效方式。

4結(jié)論

核桃苗在核桃土連作下其株高、地徑、生物量、葉面積、分枝數(shù)受到了抑制。連作導(dǎo)致土壤有效磷、速效鉀含量降低，錳含量升高，抑制了核桃葉片對鉀的吸收，提高了錳含量，鉀是導(dǎo)致生長受限的關(guān)鍵礦質(zhì)元素。間作能提升土壤有效磷、有機質(zhì)含量及堿性磷酸酶活性，提高核桃根部的氮、磷含量和對氮、磷、鈣的富集量，降低核桃根、莖的錳及根部的銅含量。

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