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种植年限和农药对蔬菜日光温室土壤微生物数量及酶活性影响的研究

杨琴  
【摘要】:本文以露地菜田(CK)和种植2、4、6、11、13、16、19年的蔬菜日光温室土壤为研究对象,采用传统测定方法,系统研究了种植年限和常用农药(百菌清、吡虫啉和甲霜锰锌)对温室土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,以期为日光温室土壤的可持续利用及农药使用的安全性评价提供基础的理论依据。主要研究结果如下: 1.种植年限对日光温室土壤微生物数量及酶活性的影响 (1)随种植年限的增加,土壤有机质和碱解氮含量呈现先增加后减少的趋势,在11年时达到最大值,分别比对照增加了35.6%和60.9%,达显著水平;全氮、全磷和全钾的含量随种植年限的增加呈现持续上升的趋势,在19年时达到最大值;速效磷和速效钾的变化趋势与有机质相似,在16年时达到最大值。 (2)土壤中细菌、放线菌和微生物总数均呈现先增加后减少的趋势,在种植11年时达到最大值,与对照相比,分别增加了54.8%、63.7%和55.4%,达显著水平;而真菌数量持续上升,种植19年约为对照的2.2倍。 (3)微生物生理类群中,纤维素分解菌、自生固氮菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌和硫化细菌数量的变化趋势与细菌相似,种植11年分别为对照的1.5、1.6、1.9、1.4和1.1倍;而氨化细菌数量则呈现先减少后增加的趋势,在种植13年时达到最小值,仅为对照的56.0%。 (4)土壤酶中脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶、纤维素酶和碱性磷酸酶活性随种植年限的增加呈现先增强后减弱的趋势,而过氧化氢酶活性较稳定。 (5)相关分析表明,土壤有机质、全氮、全钾和碱解氮与各微生物数量均呈正相关关系,达显著或极显著水平;全磷、速效磷和速效钾与真菌数量均达极显著水平。脲酶、多酚氧化酶、蛋白酶、纤维素酶和碱性磷酸酶与有机质均呈极显著正相关;多酚氧化酶与全氮呈显著正相关;脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶与全磷、速效磷和速效钾均呈负相关关系,但未达显著水平;多酚氧化酶、蛋白酶和纤维素酶与全钾和碱解氮均呈极显著正相关。细菌、放线菌和微生物总数与各土壤酶均呈正相关关系,达显著或极显著水平;而真菌数量与脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶均呈负相关关系,其中与过氧化氢酶达显著水平。 2.农药对日光温室土壤微生物数量及酶活性的影响 (1)百菌清处理对不同种植年限温室土壤细菌、真菌和放线菌均产生不同程度的抑制作用,其抑制率均随浓度的增大而增强,且真菌对百菌清最为敏感,细菌、放线菌次之。 百菌清对土壤脲酶活性的抑制率随浓度的增大而增强,浓度相同时,抑制率随种植年限的增加呈现先增强后减弱的趋势;在中、低浓度时对蔗糖酶活性有激活的趋势,在高浓度时对蔗糖酶活性有抑制的趋势;对过氧化氢酶活性的影响表现为激活—抑制的趋势;对碱性磷酸酶活性的抑制作用较明显,其抑制率随浓度的增大而增强。 (2)吡虫啉处理的细菌数量随浓度的增大呈现先抑制后激活再抑制的趋势;在低浓度时,对土壤真菌的生长有促进作用,之后随浓度的增大抑制作用增强;对放线菌的抑制作用总体随浓度的增大而增强。 吡虫啉在低浓度时,对土壤脲酶和过氧化氢酶活性有促进的作用,在中、高浓度时,对其酶活性有抑制的作用;对蔗糖酶的抑制作用随浓度的增大而增强,在同一浓度时,抑制率随种植年限的增加呈现先增强后减弱的趋势;对碱性磷酸酶活性有较强的抑制作用,其抑制率基本随浓度的增大而增强。 (3)甲霜锰锌处理的细菌数量随浓度的增大呈现先促进后抑制的趋势;对真菌生长的抑制作用较明显;对放线菌生长的影响表现为激活—抑制的趋势。 甲霜锰锌对土壤脲酶活性的抑制作用基本随浓度的增大而增强;在农药用量为1.00mg/kg时,对蔗糖酶活性有促进的作用,在农药用量为1.40—4.50mg/kg时,对蔗糖酶活性有抑制的作用;过氧化氢酶活性随浓度的增加呈现先抑制后促进再抑制的趋势;碱性磷酸酶活性随浓度的增大呈现先促进后抑制的趋势。 综上所述,为了维持蔬菜日光温室土壤的可持续利用,提高土壤肥力,降低土壤微生物对农药的抗药性,应适当控制连续种植的年限,最好在10年以内为宜,使土壤能够得到充足的缓冲时间,恢复土壤生产力。且在施用农药时,应选择适宜的用量,从而使蔬菜产业的经济、生态和社会效益得以全面提升。


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