蘭州百合(Liliumdavidiivar.)為多年生鱗莖草本植物，其鱗莖含有多種人體必需的氨基酸、蛋白質、維生素、微量元素、糖分及無機鹽，營養(yǎng)價值豐富，被譽為“蔬菜人參”。此外，百合還具有清熱解毒、清心安神、補肺滋陰及止咳化痰的功效，有著“藥食同源”的特性。隨著生活水平的不斷提高，人們養(yǎng)生意識逐漸加強，蘭州百合需求量日趨增加，使得百合種植業(yè)成為當?shù)氐闹еa業(yè)。然而，在蘭州百合產業(yè)迅速發(fā)展的同時，蘭州百合連作現(xiàn)象較為嚴重。連作能夠影響百合植株的光合作用，破壞部分酶的代謝平衡，從而抑制百合植株的生長。此外，連作可使百合土壤表層鹽分積聚，逐漸鹽漬化，土壤粘性增大，板結加重，土壤養(yǎng)分失衡，且自毒物質積累產生自毒作用，土傳病害加重，使得蘭州百合的產量和品質明顯下降。加之受土地、氣候和環(huán)境的限制，蘭州百合適生范圍窄，并且百合具有極強的忌地性，連作障礙已成為限制蘭州百合產業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的主要問題。連作障礙(Continuouscroppingobstacles)是指在同一土壤連續(xù)栽培同種或近緣作物時，作物出現(xiàn)生長發(fā)育變差、產量降低、品質下降、病蟲害發(fā)生加重的現(xiàn)象。近年來，對于蘭州百合連作主要集中于自毒物質的提取和鑒定以及對百合植株生理生態(tài)作用及響應機制的研究，而對蘭州百合連作化學計量學特征及影響機制的研究則相對較少。

土壤碳、氮、磷是土壤養(yǎng)分的核心，土壤微生物、凋落物再分配過程及土壤養(yǎng)分平衡受其含量變化的影響。研究碳、氮、磷化學計量特征可以反映生態(tài)系統(tǒng)內部碳氮磷耦合關系，具有重要的生態(tài)指示作用。土壤作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其生態(tài)化學計量學特征對于揭示土壤碳、氮、磷間的相互作用和平衡制約關系及揭示養(yǎng)分的可獲性有著積極作用。另一方面，土壤酶作為土壤系統(tǒng)中所有生化反應的“催化劑”，直接參與土壤碳、氮、磷循環(huán)，能夠靈敏的指示和預警土壤生境變化，是土壤質量和養(yǎng)分供應能力的重要表征。本文通過探討蘭州百合土壤生態(tài)化學計量特征和酶活性對連作的響應，以期為解析蘭州百合連作障礙形成機制以及農田養(yǎng)分調控和土壤可持續(xù)利用提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗土樣采自蘭州市榆中縣園子岔鄉(xiāng)小岔村(N36°15′，E104°26′)。園子岔鄉(xiāng)位于榆中縣北部山區(qū)，海拔2300m，年降水量300mm，年平均氣溫4.2℃，作物生長期為117天，無霜期期110天，該地區(qū)氣候干燥、土質疏松、遠離工業(yè)生產區(qū)，是蘭州百合的天然優(yōu)良產地。

1.2樣品的采集

本試驗選取種植年限為1、2、3年，且經(jīng)過同等管理的蘭州百合地，于2019年7月中下旬，采集根際土（每種連作年限采集5個重復，每個重復采集5株）。將采集的土壤樣品帶回室內，剔除雜物，風干，過篩，備用。于7月底按：有機肥施7500～9000kg/hm²、碳酸氫銨600kg/hm²、普通過磷酸鈣1200kg/hm²、硫酸鉀225kg/hm²，混勻，全地面撒施耕翻入土，并及時把土地耱平整。

1.3測定項目與方法

土壤理化性質的測定參照《土壤農化分析》測定。土壤pH：（水土比5:1）酸度計法；土壤有機質：重鉻酸鉀容量法—外加熱法；土壤全氮：半微量開氏法；土壤全磷：HClO₄-H₂SO₄法；有效氮：堿解擴散法；有效磷：Olsen法；可溶性有機碳(DOC)采用水浸提法（水土比10:1）用儀器multiN/C3100測定浸提液。

土壤酶活性測定方法參照關松蔭編著的《土壤酶及其研究法》（關松蔭，1986）。過氧化氫酶：滴定法；土壤蔗糖酶：3,5-二硝基水楊酸比色法；土壤脲酶：苯酚鈉-次氯酸鈉比色法；堿性磷酸酶：磷酸苯二鈉比色法（硼砂緩沖液）。

1.4數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)使用MicrosoftExcel2013進行整理，SPSS23.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1連作對百合土壤理化性質的影響

由表1可知，連作對蘭州百合土壤的理化性質有明顯的影響。隨著種植年限的增加，土壤pH呈下降趨勢，且種植3年的土壤pH顯著低于種植1年和2年。土壤有機質、全氮、全磷含量隨著種植年限的增加，總體呈上升趨勢。較種植1、2年相比，種植3年后土壤有機質含量顯著增加，種植3年比種植2年增加了13.70%，種植2年比種植1年土壤有機質含量有所增加，但差異不顯著；種植3年的土壤全氮含量比種植2年土壤全氮含量顯著提高了19.23%，種植1年和種植2年間土壤全氮含量變化差異不明顯；土壤全磷含量在種植3年時顯著上升，種植1年和種植2年間土壤全磷含量無顯著差異。連作對蘭州百合土壤可溶性有機碳含量沒有顯著影響。土壤堿解氮含量隨著種植年限的增加呈上升趨勢，同種植1年相比，種植2年和種植3年堿解氮的含量分別增加了14.75%、25.34%，各種植年限間均達到差異顯著水平。隨著種植年限的增加，土壤速效磷含量呈增加趨勢，種植3年后，土壤速效磷含量顯著增加，同種植1年、2年相比，土壤速效磷含量分別增加了60.05%、37.23%，種植1年和種植2年間土壤速效磷含量差異不顯著。

2.2連作對百合土壤C、N、P化學計量比的影響

同種植1年相比，種植2、3年土壤C/N分別顯著提高了18.91%、13.57%，種植3年較種植2年相比，土壤C/N略有所下降，差異不顯著（圖1a）。土壤C/P隨著種植年限的增加呈上升趨勢，種植1年比種植3年土壤C/P顯著下降了12.82%，種植1年與種植2年土壤C/P無顯著差異（圖1b）。連作對土壤N/P沒有顯著影響（圖1c）。

2.3連作對百合土壤酶活性的影響

從圖2(a,b,c,d)可知，連作對百合土壤酶活性有明顯的影響。隨著種植年限的增加，土壤過氧化氫酶、土壤蔗糖酶、土壤脲酶、土壤堿性磷酸酶活性呈U型變化。同種植1年相比，種植2年后土壤過氧化氫酶活性顯著下降了7.80%；種植3年后過氧化氫酶的活性有所上升，但差異不明顯（圖2a）。種植2年較種植1年土壤蔗糖酶活性顯著下降了49.71%；在種植3年后，土壤蔗糖酶活性又顯著上升，較種植2年相比，增強了21.71%（圖2b）。土壤脲酶活性在種植2年后比種植1年顯著下降了17.17%；種植3年后土壤脲酶活性又有所增加，比種植2年顯著增加了39.02%（圖2c）。同種植2年相比，土壤堿性磷酸酶活性比種植1年顯著降低了43.31%；種植3年后土壤堿性磷酸酶活性比種植2年又顯著增加了51.39%，各種植年限間差異達顯著水平（圖2d）。

聲明：本文所用圖片、文字來源《中國農學報》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系刪除

相關鏈接：無機鹽，磷，重鉻酸鉀