摘要:摘 要 為探究薰衣草與十字花科蔬菜白菜和蘿卜間作對種植區域土壤微生物數量、理化性質的影響,試驗采用稀釋平板涂布法和土壤理化性質的測定方法,對間作后土壤主要的微生物數
摘 要 為探究薰衣草與十字花科蔬菜白菜和蘿卜間作對種植區域土壤微生物數量、理化性質的影響,試驗采用稀釋平板涂布法和土壤理化性質的測定方法,對間作后土壤主要的微生物數量和土壤理化性質進行分析?????????????????????????????。結果表明:與單作相比,蘿卜與薰衣草2:3間作種植模式,土壤中細菌、真菌和放線菌數量分別增加10.6%、11.4%和23.5%;土壤pH值變化不顯著,有機質和水分分別比單作蘿卜增加1.1%和2.2%;白菜與薰衣草2:3間作種植模式,土壤中細菌、真菌和放線菌數量分別增加11.6%、18.0%和12.2%;土壤pH值變化不顯著,有機質和水分分別比單作白菜增加0.9%和1.0%。數據顯示,薰衣草間作蘿卜和白菜可以提高土壤微生物多樣性、改善土壤理化性質,在一定程度上改善土壤微生態環境。
關鍵詞 薰衣草;十字花科蔬菜;種植模式;間作;土壤微生態
近年來,由于黑龍江省蘿卜、白菜等十字花科蔬菜常年集中種植在同一地塊,并且大量使用化肥與農藥,造成了土壤板結、土壤酸堿度失衡、土壤養分不均衡等危害,因此改善黑龍江省土壤成分的問題迫在眉睫。芳香植物是一類兼有藥用和香料屬性的植物類群,在醫學及化妝品工業等方面被廣泛應用[1]。且芳香植物自身具有獨特的自然香氣,植物運用本身散發的自然香氣成分驅避害蟲、排擠雜草[2]。隨著黑龍江省作物種植業結構性調整的展開,芳香植物有望成為新型種植結構中重要的一員。

間作指在同一塊土地上相同時期內共同種植兩種或兩種以上作物的種植形式。國內外許多學者在玉米間作大豆、辣椒等方面做了大量研究工作,研究結果表明間作種植可以有效優化作物根際土壤中的微生物群落結構,使土壤中有益的微生物數量增加,優化土壤肥力,為農作物穩產增產奠定生長根基[3-4]。試驗結果表明間作模式對于改善土壤生態環境有著積極影響,在農田生態系統中不同種植物通過作物間的競爭,形成不同的生長潛力。
目前,關于國內外對于芳香植物間作蔬菜改善土壤生態環境的研究并不充分,因此本試驗擬篩選芳香植物薰衣草與十字花科蔬菜蘿卜、白菜間作,對土壤微生物數量和理化性質進行研究,并結合土地利用效率等進行綜合分析,確定能夠培肥土壤、用養結合的間作模式。本試驗在佳木斯大學科技園進行,試驗采用帶狀間作,有利于田間管理和機械化種植,在田間推廣具有很好的可行性。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2019年6月末在佳木斯大學科技園(46°46′54″N,130°21′56″E)進行,佳木斯市位于黑龍江省東北部,溫帶大陸性季風氣候,雨熱同期。種植區域土壤為黑土,地勢較高,通透性良好,土壤中有機質含量較少。
1.2 試驗材料
供試的蘿卜、白菜品種分別為佳木斯綠豐種子有限公司的“極品真紅”。和“秋冷地10 號”。
1.3 種植方案
2019年6月在佳木斯大學科技園進行薰衣草與兩種十字花科蔬菜間作對土壤微生態影響的試驗,種植區域共189 m2,劃分成21 個小區域,每個區域9 m2(3 m×3 m)。試驗設4個處理項:A1——蘿卜/白菜單作;A2——薰衣草單作;A3——薰衣草、蘿卜/白菜1:3間作;A4——薰衣草、蘿卜/白菜2:3間作。試驗設常規管理,每種種植模式重復3次。薰衣草株距20 cm,蘿卜/白菜株距20 cm。
1.4 試驗方法
在間作種植模式中,薰衣草與蘿卜、白菜處于生長期時,采用五點取樣法采集正常生長的薰衣草與蘿卜、白菜的根際土壤樣品。
土壤微生物數量采用稀釋平板涂布法[5]測定,土壤pH值采用電位法[5]測定,有機質含量采用重鉻酸鉀容量法[6]測定,含水量采用烘干法[6]測定。
1.5 數據分析
采用Microsoft Excel 2019進行數據處理,采用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析。
2 結果與分析
2.1 薰衣草/兩種十字花科蔬菜間作對根際土壤微生物數量的影響
由表1可知,不同間作行距處理,使薰衣草與蘿卜、白菜根際土壤中細菌、放線菌和真菌數量以及微生物多樣性均高于單作種植蘿卜/白菜,不同類型的微生物數量隨間作行距增大的變化趨勢不一致。間作薰衣草的根際土壤中細菌、真菌和放線菌數量均隨著行距的增大而增加,表現為A4﹥A2﹥A3﹥A1。其中,A3間作種植模式下的細菌、真菌和放線菌,與單作種植模式相比:蘿卜根際土壤中約增加了2.6%、3.0%和4.2%,土壤中微生物總數量增加2.6%;白菜根際土壤中的增加了4.6%、2.4%和5.6%,土壤中的微生物總數量增加了4.5%。A4種植模式下的細菌、真菌和放線菌,與單作種植模式相比:蘿卜根際土壤中增加了10.6%、11.4%和23.5%,土壤中微生物總數量增加了10.8%;白菜根際土壤中的增加了11.6%、18.0%和12.2%,土壤中的微生物數量增加了12.0%。
2.2 薰衣草/兩種十字花科蔬菜間作對根際土壤理化性質的影響
由表2可知,與單作種植模式下的作物根際土壤相比,蘿卜/白菜和薰衣草間作種植根際土壤pH值的變化不顯著,土壤含水量、有機質含量均隨著行距的增大而表現出逐漸增加的趨勢。A3間作種植模式下的有機質和含水量,與單作種植模式相比:蘿卜根際土壤中約增加了0.5%和1.8%;白菜根際土壤中約增加了0.5%和1.6%。A4種植模式下的有機質和含水量,與單作種植模式相比:蘿卜根際土壤中約增加了1.1%和2.2%;白菜根際土壤中增加了0.9%和1.0%。由此可見,種植模式的改變對植物改善根際土壤理化性質有顯著影響,有利于植物有效持續穩定生長。
3 討論
土壤微生物是農業生態系統的重要組成成分,在作物殘核的降解和養分轉化再循環中發揮了重要的作用,是評估土壤肥力和質量的重要生物指標之一。本課題試驗結果表明,間作薰衣草和兩種十字花科蔬菜根際土壤的總微生物數量高于單作薰衣或兩種十字花科植物時土壤的總微生物數量,由此推測,相比單作而言,間作體系因為在同一地塊相同時期內種植兩種或兩種以上作物,其根系分泌物及植株殘體相對較豐富,可為作物根際土壤中微生物提供更多生長所需的能源,對微生物的生長和繁衍有益,進而使土壤中微生物總數量和種類增加。
土壤理化性質是作物生長發育和繁殖的基礎條件之一[5]。本課題試驗結果表明,薰衣草與兩種十字花科蔬菜蘿卜、白菜間作可增加薰衣草和蘿卜、白菜的根際土壤有機質含量,這與田洪敏[6]等人的茶樹和核桃樹間作、王家豪[7]的玉米和紫花苜蓿間作、劉亞軍[8]等人的馬鈴薯和蠶豆、蕎麥間作研究模式提高土壤養分含量的結果一致。間作薰衣草和蘿卜、白菜的根際土壤有機質含量和土壤含水量均隨著間作行距的增長表現出增加的趨勢,其中A4間作處理的薰衣草和蘿卜、白菜根際土壤有機質的含量最多,顯著高于單作薰衣草或蘿卜、白菜根際土壤的有機質含量和含水量,這可促進植物充分吸收水分,有利于植物的正常生長。
4 結論
薰衣草與蘿卜、白菜間作可以增加土壤中微生物總數量和改善土壤理化性質,進而改善根際土壤微生物生態環境,且適宜的間作行距處理更利于改善土壤的理化性質和增加根際土壤微生物的數量。本試驗僅選取了薰衣草與蘿卜、白菜間作,不能代表所有同科植物,但本實驗為薰衣草間作其他十字花科蔬菜提供了理論基礎,薰衣草間作十字花科蔬菜根際土壤的微生態仍需更深入研究。
參考文獻
[1]劉洋,熊國富.芳香植物的應用前景[J].青海農林科技,2013(1):30-33.
[2]蘇本營,陳圣賓,李永庚,等.間套作種植提升農田生態系統服務功能[J].生態學報,2013,33(14):4505-4514.
[3]胡文志.大豆玉米間作帶狀復合種植技術探索[J].湖北農機化,2019(17):57.
[4]Timothy R, Silberg,Vimbayi Grace Petrova,etal.Legume diversification and weed management inAfrican cereal-based systems[J]. AgriculturalSystems,2019(174):83-94.
作者高 平1 王天竺1 王玉新1 南詩琪1 苑萌萌1 崔雨薇2 岳麗紅1