黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

摘要：在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明，随着连作年限的增加，土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势，连作10 a时达到最高，随着连作年限的进一步延长又逐渐降低；真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势，在连作8～10 a时达到最大，土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节，随着生育期的推移，3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势，3 — 4月份达到最大。

关键词：连作年限；土壤微生物种类和数量；土壤酶活性；日光温室；兰州市

中图分类号：S154.3 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2018）10-0030-07

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.10.010

Effects of Continuous Cucumber Cropping on Soil Microbial Diversity and Enzyme Activity

HUO Lin， YANG Sicun， WANG Chengbao， JIANG Wanli

（Institute of Soil， Fertilizer and Water-saving Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：The changes of soil microbial species and quantity and enzyme activity in different continuous growing years of cucumber in solar greenhouse were analyzed under the same management measures. The results showed that the number of soil bacteria and actinomycetes increased first and then decreased with the increase of continuous cropping years. The number of soil bacteria and actinomycetes reached the highest level after 10 years of continuous cropping， and gradually decreased with the extension of continuous cropping years， but the quantity of soil fungus increased continuously. The activities of soil urease， alkaline phosphatase， sucrase and polyphenol oxidase increased at first and then decreased， and achieved the maximum at 8～10 years of continuous cropping， while the activities of soil catalase decreased continuously.During the cucumber growing season， the number of three soil microorganisms and the activity of five soil enzymes increased first and then decreased with the development of the cucumber growing season， and reached the highest in March to April.

Key words：Continuous cropping years；Soil microbial species and quantity；Soil enzyme activity；Solar greenhouse；Lanzhou City

蔬菜產业是兰州市农产品中商品量最大、市场潜力最好、外销量最高、发展最为活跃的重要优势产业。从1994年开始，兰州市就实施了以日光温室为主的科技战略，目前种植面积已超过了 2 000 hm2，除满足全市冬春淡季新鲜蔬菜需求外，还远销青海、新疆等地[1 ]。日光温室栽培具有位置相对固定、投入相对较高、水肥用量较大、土壤耕作频繁等特点，且农民为了谋求设施生产的最大效益，总会选择市场亏缺和产量、效益较好的黄瓜、番茄、茄子、辣椒等蔬菜种类，从而形成种植品种相对单一的特点，促成并加剧了土壤的连作障碍，导致土壤生态环境恶化、病虫害加重、蔬菜产量降低、品质变劣等一系列不良反应，不仅严重影响了日光温室蔬菜生产的可持续发展和食品安全，而且严重威胁着消费者的健康[2 - 3 ]。

土壤中的微生物和酶既是土壤有机质转化的执行者，又是植物营养元素的活性库，在植物残体降解、腐殖质形成及养分转化与循环中扮演着十分重要的角色，其重要生理功能已引起学者们的足够重视[4 - 6 ]。许多研究表明，土壤酶活性和土壤微生物区系和群落结构等作为土壤生物学指标，能较早地预测土壤质量的变化，也是土壤健康的决定性因素[7 - 8 ]。提高土壤酶和土壤微生物活性能够促进植物生长，防治和减轻病虫危害，增加作物产量[9 - 10 ]。近年来，利用生物指标指示土壤质量或土壤健康已成为近年来国内外的研究热 点[11 - 13 ]，与此同时，设施栽培条件下土壤微生物数量变化和酶活性的变化作为研究重点也受到了广泛关注，但由于试验条件不同，导致地区间差异较大[14 - 17 ]。兰州深处内陆腹地，经济和科技水平相对落后，农户经营管理水平不高，很多温室经过连年种植后土壤性质已明显变差，有些温室已弃耕，严重制约了这一产业的可持续发展。但关于本地温室栽培管理条件下连作障碍问题的研究尚鲜见报道。为此，我们于2014 — 2015年在榆中县来紫堡乡骆驼巷村开展了黄瓜连作对土壤微生物多样性和土壤酶活性影响的研究，旨在评价种植年限对土壤微生物群落结构和数量及土壤酶活性的影响，从微生物及土壤酶的角度揭示该地区日光温室发生连作障碍的机理。