连作对马铃薯生长和土壤健康的影响及机制研究

摘要

以连作马铃薯土壤及不同连作年限马铃薯为材料,通过分析不同连作年限(分别连作0、3、6 a)马铃薯生长发育及土壤健康各因素的变化,对连作马铃薯生长发育及土壤健康的变化及机制进行了探讨.结果表明,随连作年限增加,土壤有机质、速效磷含量以及土壤pH值逐渐降低,在连作6 a时,土壤有机质含量、速效磷含量和土壤pH值分别比对照下降了50.72％、34.10％和8.68％;碱解氮含量上升,在连作3 a和6 a时,碱解氮分别比对照升高了84.62％、169.23％;土壤肥力相关酶活性下降,在连作6 a时,土壤中碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比对照下降了36.34％、35.72％、29.83％和74.16％;酚酸类化感物质含量升高,在连作6 a时,土壤中羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和总酚酸的含量比对照升高了33.61％、31.30％、51.64％、40.57％;细菌和放线菌数量下降,真菌数量升高,在连作6 a时,细菌和放线菌数量比对照降低了88.59％和84.21％,真菌数量在连作6 a时比对照升高了253.85％,说明连作造成土壤健康状况下降.研究还发现随着连作年限增加,马铃薯叶片MDA含量升高,连作6 a时MDA含量比对照增加了142.47％,说明马铃薯叶片遭受了一定程度的脂质过氧化;马铃薯叶片相对叶绿素含量、净光合速率和气孔导度下降,连作6 a时分别比对照降低了13.30％、13.98％和50.00％;株高、茎粗、地上生物量和块茎产量逐渐下降,连作6 a时分别比对照下降了42.49％、54.40％、58.35％和61.79％,说明连作严重影响了马铃薯的光合能力和生长发育.可见,马铃薯连作导致了土壤理化性质恶化,代谢活力降低,养分失去平衡,土壤酚酸类物质大量累积,最终导致微生物群系发生变化,从而从整体上降低了土壤的健康状况,严重影响马铃薯生长发育.