韭菜—番木瓜間作模式對根際土壤可培養(yǎng)微生物、土壤性狀的影響

王麗霞　黃大野　何應(yīng)對

摘要：在海南省澄邁縣番木瓜（Carica papaya L）種植區(qū)，于番木瓜生長期選擇行間間作韭菜（Allium tuberosum），通過與韭菜間作，分析間作模式下對其根際土壤可培養(yǎng)微生物和土壤性狀的影響。結(jié)果表明，韭菜-番木瓜間作可以顯著提高全氮、有效磷、有機質(zhì)的含量及pH，其中土壤有效磷增加顯著，有利于植物對土壤有效磷的吸收。速效鉀的含量無顯著性提高，但土壤含水量明顯下降。韭菜-番木瓜間作有利于土壤中微生物生長，土壤中微生物類型由真菌型向細菌型轉(zhuǎn)化，降低了真菌性病害的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：番木瓜（Carica papaya L）；韭菜（Allium tuberosum）；間作；土壤性狀；土壤可培養(yǎng)微生物

中圖分類號：S633.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）18-3444-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.18.013

Abstract： In the papaya（Carica papaya L） planting area of Chengmai county，Hainan province，through intercropping with leek （Allium tuberosum） during the growth of papaya，the effect of the intercropping pattern on the cultivation of microorganism and soil properties of the soil was analyzed. The results showed that the contents of total nitrogen，available phosphorus，organic matter and pH were significantly increased by leek papaya intercropping. The effective phosphorus increase in soil was beneficial to the absorption of efficient phosphorus in the soil. The content of available potassium was not significantly increased，but the soil water content showed a significant decrease. The intercropping of leek-papaya was beneficial to the growth of microorganism in the soil，and the microbial type of the soil was transformed from the fungal to the bacterial，reducing the occurrence of fungal disease.

Key words： papaya（Carica papaya L）； leek（Allium tuberosum）； intercropping； soil properties； soil cultivates microorganisms

間套作是通過把各種不同種類的作物進行組合搭配形成的多層次、多功能的復(fù)合群體，它能夠巧妙地運用不同生育時期內(nèi)不同種類作物的時空差，把習(xí)性不同的作物進行組合配套，既可以保證各個作物自身的發(fā)展，又能夠互相促進補充，減少共生期產(chǎn)生的對資源競爭的矛盾，從而提高對土地、光熱能、時間等的利用率[1]，是目前和將來解決中國乃至世界糧食問題的重要途徑之一。長期以來，在栽培種植中存在施肥不合理、復(fù)種指數(shù)過高、栽培種類單一及多年連作等問題，導(dǎo)致土壤微生態(tài)失調(diào)、土壤生物多樣性下降、土壤養(yǎng)分失衡、土傳病害嚴重、果實產(chǎn)量和品質(zhì)下降等連作障礙[2]。農(nóng)作物的間套復(fù)種是一項重要的改善措施，在改良土壤、提高土壤肥力、減少化肥用量和提高水分利用率和果實品質(zhì)產(chǎn)量等方面作用顯著，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用[3，4]。目前，已有很多關(guān)于間套作能夠充分利用土地、水分、養(yǎng)分和光熱等資源，集約化利用各種自然資源，提高資源利用率，減少病蟲害和抑制雜草發(fā)生[5-13]，防止水土流失[14]，還可以改善根際的營養(yǎng)條件，提高產(chǎn)量效益和生態(tài)效益，實現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)高效的報道。在幼齡橘園內(nèi)連續(xù)3年間作不同的經(jīng)濟綠肥，柑橘平均增產(chǎn)34.8%，柑橘的可溶性固形物、還原糖、總糖量、維生素C含量以及糖/酸等指標均有所改善，總酸量比對照下降，果實品質(zhì)顯著提高；土壤理化性質(zhì)得到了明顯改善[15]。玉米間作草木樨、麻豌豆和針葉豌豆并壓青處理具有較好的增產(chǎn)、培肥效果[16]。

但在生產(chǎn)實踐中，選擇何種類型的套種作物更有利于海南番木瓜地土壤肥力的提高和土壤結(jié)構(gòu)的改善，關(guān)于這方面的研究報道還比較少。柴國清等[17]研究表明，實行果樹韭菜間作是發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟的有效措施。常靜等[18]報道獼猴桃果園間作韭菜為最佳模式，其綜合效益最好。為此，本試驗選用韭菜作為套種作物，研究套作韭菜對番木瓜根際土壤可培養(yǎng)微生物、土壤理化性質(zhì)的影響，旨在創(chuàng)造合理的栽培制度和改善土壤生態(tài)環(huán)境，使耕地達到均衡良好的耕作狀態(tài)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地位于海南省澄邁縣橋頭鎮(zhèn)豐西村委會（美鼎村），屬熱帶季風(fēng)氣候，冬春低溫干旱，夏秋季高溫多雨。土壤為花崗巖發(fā)育的磚紅壤。試驗地比較平坦，肥力中等偏高。供試土壤理化性質(zhì)：pH 5.9，有機質(zhì)23.4 g/kg，全氮1.1 g/kg，速效磷20.9 mg/kg，速效鉀400 mg/kg。

供試作物：番木瓜（Carica papaya L），品種為大白，由農(nóng)戶提供。韭菜（Allium tuberosum Rottler ex Spreng）購自?？谑惺袌觥ndprint

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（培養(yǎng)細菌）：牛肉膏3 g/L、NaCl 5 g/L、瓊脂15 g/L、蛋白胨10 g/L，pH 7.0～7.2。

高氏號培養(yǎng)基（培養(yǎng)放線菌）：可溶性淀粉20 g/L，KNO3 1 g/L，K2HPO4 0.5 g/L，MgSO4·7H2O 0.5 g/L，NaCl 0.5 g/L，F(xiàn)eSO4·4H2O 0.01 g/L，瓊脂15 g/L，pH 7.2～7.4，加入重鉻酸鉀，終濃度為50 μg/mL。

PDA培養(yǎng)基（培養(yǎng)真菌）：稱取200 g馬鈴薯，洗凈去皮切成小塊，加水1 L煮沸30 min紗布過濾，再加15 g葡萄糖，趁熱溶化后定容至1 L，調(diào)節(jié)pH 7.0左右后分裝于3個三角瓶中，每個三角瓶加入 5 g瓊脂粉。滅菌備用。使用培養(yǎng)基之前，在培養(yǎng)基中加入青霉素和鏈霉素作為抗生素。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 番木瓜種植時間為2012年4月，種植韭菜時為番木瓜成熟期。試驗設(shè)5個處理，F(xiàn)1，單種番木瓜，裸地（行間裸露）；F2，番木瓜與韭菜間種，種植30 d；F3，番木瓜與韭菜間種，種植60 d；F4，番木瓜與韭菜間種，種植90 d；F5，番木瓜與韭菜間種，種植120 d。每個處理3次重復(fù)。

1.2.2 樣品采集與測定方法 土壤樣品采集：每隔30 d采集1次樣，試驗共采集土壤樣品5次；采用五點采樣方法，用土壤采樣器采集番木瓜周圍30 cm內(nèi)0～30 cm深度的土壤，每個點取樣兩份，一份保存于無菌塑料封口袋，取10 g左右土壤，置于低溫快速運回實驗室，保存于4 ℃冰箱用于測定可培養(yǎng)的細菌、真菌和放線菌數(shù)量及其種類。一份用于測定土壤的理化性質(zhì)。

土壤理化性質(zhì)的測定[19]：土壤含水量采用烘干法；pH采用酸度計法；全氮含量采用凱氏定氮法測定；土壤速效磷采用氟化銨-鹽酸浸提鑰銻抗比色法測定。速效鉀含量采用NH4OAc浸提-火焰光度法測定；有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法。

1.2.3 土壤微生物分離方法 取1 g土壤樣品放入裝有9 mL無菌水的離心管中，振蕩20 min，使微生物細胞分散，靜置20～30 s，即成10-1稀釋液，吸取 1 mL土壤懸液至裝有9 mL無菌水的試管中，吸打數(shù)次混勻，即為10-2稀釋液，以此類推，制成10-2～10-8系列稀釋的菌懸液[20]。采用固體平板梯度稀釋涂布培養(yǎng)計數(shù)法[21]，將滅菌的3種培養(yǎng)基分別倒入已滅菌的空培養(yǎng)皿中，每種培養(yǎng)基倒皿，標記，待冷卻凝固后，分別吸取上述稀釋液各0.1 mL菌液接種到標有相應(yīng)稀釋液的平板（牛肉膏蛋白棟平板接種10-5～10-6的懸液、高氏1號平板接種10-3～10-4的懸液，PDA平板接種10-1～10-2的懸液），用無菌刮鏟涂抹均勻，放置20～30 min，待菌液滲透于培養(yǎng)基中后倒轉(zhuǎn)平板，20～30 ℃培養(yǎng)（真菌28 ℃，細菌和放線菌37 ℃培養(yǎng)），至長出菌落后，采用平板菌落計數(shù)法記錄菌落數(shù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 利用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，方差分析采用SPSS 19.0軟件進行鄧肯新復(fù)極差法多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 韭菜-番木瓜間作對土壤理化性狀的影響

由表1可知，韭菜-番木瓜間作，隨著種植時間的增加，F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5各處理土壤養(yǎng)分含量出現(xiàn)顯著性差異。全氮含量隨著種植時間的增加，在種植60 d（F3）時顯著性降低，隨后又顯著性升高；有效磷含量隨著種植時間的增加逐漸升高，在種植90 d（F4）時，含量顯著性降低，隨后又顯著性升高；速效鉀含量隨著種植時間的增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢；有機質(zhì)含量和pH隨著種植時間的增加呈現(xiàn)出先顯著性降低后顯著性升高的趨勢，且在F2時呈現(xiàn)出最低值；含水量表現(xiàn)出先升高（F2）后降低（F3），再升高（F4）再降低（F5）的趨勢。韭菜-番木瓜間作可以顯著提高全氮、有效磷、有機質(zhì)的含量及pH，其中土壤有效磷增加顯著，說明韭菜具有富磷的效果。速效鉀的含量無顯著提高，但土壤含水量呈現(xiàn)出明顯下降的趨勢。

2.2 韭菜-番木瓜間作對土壤可培養(yǎng)微生物的影響

由表2可知，番木瓜根際微生物的組成中細菌占絕大多數(shù)。涂布計數(shù)結(jié)果表明，韭菜-番木瓜間作，土壤中可培養(yǎng)細菌、真菌和放線菌數(shù)量隨著種植時間的延長，細菌含量和放線菌含量增加，F(xiàn)5處理（間作種植120 d）細菌和放線菌含量較F1處理（番木瓜單作）及其他處理含量高；真菌含量降低，F(xiàn)5處理真菌含量較F1處理及其他處理含量低。韭菜-番木瓜間作有利于土壤中微生物生長，土壤中微生物類型由真菌型向細菌型轉(zhuǎn)化，降低了真菌性病害的發(fā)生。

3 小結(jié)與討論

韭菜-番木瓜間作模式高低搭配合理，韭菜屬低稈耐陰性較強作物，根據(jù)兩種作物高株型和矮稈型的差異以及對水分、養(yǎng)分利用的不同需求和互補的特點進行搭配，使之在田間形成立體植物群落[22]。一方面，間種韭菜不影響番木瓜樹的光照，且對土壤起到覆蓋作用，韭菜根系須根較淺較短，不影響番木瓜樹根系的吸收，相應(yīng)韭菜田內(nèi)肥水在下滲過程中能被果樹根系吸收，可提高肥料的利用率[23]；另一方面，韭菜與番木瓜樹沒有共同的病蟲害，且韭菜本身還散發(fā)著一股濃烈的辛辣氣味，有很強的殺菌作用，對果樹的病蟲害有一定的趨避抑制作用[23]。同時韭菜是多年生蔬菜，一次種植多年收益，省工高效，能顯著提高番木瓜果園整體效益。因此，韭菜-番木瓜間作模式對土壤生態(tài)環(huán)境有不同程度的改善。

現(xiàn)有研究表明，間作系統(tǒng)可以顯著提高作物的根際速效磷含量，提高作物對磷的吸收，表現(xiàn)出產(chǎn)量優(yōu)勢[24，25]，與本研究結(jié)果一致。本試驗結(jié)果表明，韭菜-番木瓜間作可以提高土壤有機質(zhì)、養(yǎng)分含量，提高土壤pH，為主作物生長提供有利條件。對南方作物單一種植模式的改變和提高土壤利用率具有一定的可行性。endprint

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