马铃薯连作障碍土壤微生态研究进展.pdfVIP

马铃薯连作障碍的土壤微生态研究进展 李国庆 郭华春 云南农业大学薯类作物研究所，云南 昆明 650201 摘要：本论文综合阐明和分析了国内外马铃薯连作研究的现状，从土壤营养、土壤酶、 土壤微生物及根系分泌物四个主要方面综述了马铃薯连作对土壤微生态的影响，普遍认为马 铃薯在连作条件下，土壤营养和土壤酶是导致马铃薯连作障碍的重要原因，而土壤微生物和 根系分泌物的连作障碍机理目前尚不清楚，仍有待于进一步深入研究。 关键词：马铃薯；连作障碍；土壤微生态学 植相同作物，原因主要有以下四个方面：①土壤理化性质恶化‘8I；②土壤酶变化‘9I；③土 壤微生物区系变化Ⅲ3；④植物化感自毒作用…埘]。因此，本文从上述四个方面综合论述 目前马铃薯连作障碍的土壤微生态研究进展。 1 马铃薯连作障碍的土壤营养研究 近年来，关于植物连作障碍原因研究较多的主要集中于土壤营养方面的研究。许多研 究发现，作物长期连作，必然导致土壤中的某些营养元素缺失，引起缺素症，出现所谓的 “木桶效应”，影响作物正常的生长发育，导致作物抗病性、抗旱性、抗寒性等抗性的下 降，最终影响作物产量和品质。另外，同一种作物长期连作，为弥补所谓的“木桶效应”， 过多施用某种肥料还将造成土壤盐渍化、酸化板结和土壤物理性状不良，使得作物根系对 水分和肥料的吸收能力减弱，作物生长发育不良，进而导致作物的产量和品质下降H3’14]。 胡宇等¨5’怕。的研究表明，随着马铃薯连作年限的增加，土壤中的全氮、碱解氮、全磷、速 效磷、全钾、速效钾含量总体呈下降趋势，即马铃薯连作破坏了土壤养分平衡，使得土壤 理化性质发生改变。张庆霞等。17 o对连作马铃薯土壤水分研究表明，连作6年、10年的马 铃薯，土壤含水量明显低于1年、3年，且连作超过3年，土壤水分利用效率明显下降。 裴国平‘1驯对不同连作年限马铃薯土壤养分的研究显示，随连作年限的增加，马铃薯产量 下降，且土壤中的全磷显著增加，全氮和全钾含量变化不大，而对某些微量元素如有效 锰、有效锌、有效钙、有效铜、有效硼等的吸收能力减弱。 根据以往对连作马铃薯土壤营养的研究发现，连作引起马铃薯根际土壤养分发生变 化，某些营养元素的不断增加使得这些元素在土壤中不断积累，长时间造成单盐毒害，此 外，某些元素的长时期缺乏，引起马铃薯缺素症，直接或间接地影响马铃薯光合和呼吸作 用，导致连作马铃薯的产量下降、品质变差、抗逆性减弱等现象的出现，最终降低马铃薯 生产的经济效益和社会效益。 2马铃薯连作障碍的土壤酶研究 近年来的一些研究显示，土壤酶活性的变化也被间接地作为评定作物连作障碍的一个 重要指标。土壤酶活性作为表征土壤质量的重要因素，越来越受到国内外学者的重视。尽 管目前尚未探明土壤酶活性与土壤质量之间的相关性，但土壤中许多酶类与微生物种类和 数量、微生物呼吸以及有机碳含量之间存在显著相关关系¨9I。薛冬等Ⅲ1研究认为，过氧 化氢酶的活性可以用来表征土壤的生化活性、土壤腐殖化强度大小以及有机质积累程度。 邱莉萍等‘21。研究表明，土壤酶活性与土壤养分之间存在相关关系，土壤脲酶活性和碱性 磷酸酶活性与土壤营养之问呈显著性相关或极显著性相关关系，可以间接作为衡量土壤肥 力水平的指标。白艳茹等。22‘对马铃薯不同连作年限的根际土壤酶活性进行了研究，进一 步证实土壤蔗糖酶、土壤中性磷酸酶、土壤脲酶、过氧化氢酶分别是影响土壤碳代谢、土 壤磷素转化、土壤氮素转化、表征土壤生化活性的关键酶心3川。研究还表明，随着马铃薯 连作年限的增加，在连作3年内，根际土壤蔗糖酶活性显著降低，并明显抑制土壤中碳氮 的转化；脲酶活性下降，说明土壤转化氮的能力减弱；中性磷酸酶活性上升，说明土壤转 化磷的能力增强；过氧化氢酶活性上升，说明短期连作条件下，过氧化氢酶的上升能够加 一188— 速有毒过氧化氢的分解，从而增强土壤的呼吸强度；这些土壤酶指标的变化，影响了马铃 薯对养分的有效吸收，在一定程度上缓解了马铃薯连作障碍。孙权和陈茹拉纠对黄土丘陵 区不同连作年限的马铃薯的土壤养分、酶活性及微生物区系进行了研究，结果表明，随着 连作年限的增加，土壤有机质及全氮与土壤微生物数量和酶活性均呈显著正相关；土壤磷 酸酶和过氧化氢酶活性显著增加。因此，马铃薯连作不仅导致土壤养分亏缺，土壤酶活性 也发生一定变化。 3 马铃薯连作障碍的土壤微生物研究 许多研究认为，引起作物连作障碍的主要原因包括土壤养分的亏缺、土壤酶活性的变