不同農(nóng)業(yè)改良措施對(duì)老參地土壤酶活性及微生物群落的影響

劉瑩 孫文松 李玲 李旭 王新雅 劉兵

摘要：連作障礙是限制人參產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素。通過(guò)不同改良措施對(duì)老參地土壤養(yǎng)分、土壤酶活性及土壤微生物種類(lèi)豐富度的影響研究，解析不同農(nóng)業(yè)措施對(duì)連作人參地的改良作用機(jī)制。本研究以輪作水稻、殺菌劑+高溫悶地、高溫悶地、淹水等為處理，以老參地不處理土壤為對(duì)照，測(cè)定了土壤基礎(chǔ)理化指標(biāo)、酶活及土壤微生物，并分析了其間的相關(guān)性。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，不同處理均對(duì)土壤養(yǎng)分、土壤酶活性和微生物多樣性產(chǎn)生不同程度影響，綜合多指標(biāo)分析結(jié)果表明，輪作水稻改良效果突出，提高了老參地土壤過(guò)氧化酶活性、中性磷酸酶活性、脲酶活性，增加了土壤真菌多樣性，降低了多酚氧化酶活性。相關(guān)性分析結(jié)果表明，土壤多酚氧化酶與速效氮呈顯著正相關(guān)，微生物多樣性真菌ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)、香農(nóng)指數(shù)均與脲酶活性呈正相關(guān)，其中ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)呈顯著水平，而香農(nóng)指數(shù)呈極顯著水平，細(xì)菌Chao1指數(shù)與多酚氧化酶活性呈顯著正相關(guān)。老參地輪作水稻，這項(xiàng)改良措施通過(guò)提升多種土壤酶活性及微生物豐富度能夠起到改良土壤的作用，為老參地土壤改良提供有效措施和理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：人參；連作障礙；土壤養(yǎng)分；改良措施；土壤酶活；土壤微生物

中圖分類(lèi)號(hào)：S567.5⁺10.6；S154.3? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）06-0235-07

收稿日期：2023-04-06

基金項(xiàng)目：遼寧省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃（編號(hào)：2022JH2/101300284）；遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院協(xié)同創(chuàng)新“揭榜掛帥”專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：2022XTCX0503）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)；遼寧省科技廳鄉(xiāng)村振興聯(lián)合計(jì)劃（編號(hào)：2021JH2/10200044）；遼寧省科技廳創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：2021JH13/10200007）。

作者簡(jiǎn)介：劉瑩（1986—），女，遼寧燈塔人，博士，副研究員，主要從事中藥材育種與栽培研究。E-mail：357237261@qq.com。

通信作者：孫文松，碩士，研究員，從事中藥材資源收集與利用、中藥材新品種選育及綠色生態(tài)栽培技術(shù)研究。E-mail：sunwensong12@126.com。

人參（Panax ginseng）是多年生草本植物，連年種植人參的土地俗稱(chēng)老參地，人參忌地性極強(qiáng)，一般認(rèn)為老參地需要經(jīng)過(guò)33年以上的休耕還林才能再種參，老參地如未經(jīng)改良處理直接栽參極易導(dǎo)致病蟲(chóng)害多、出苗率低、須根褐變腐爛等問(wèn)題^[1]。目前除野山參及林下?lián)嵊詤⑼猓a(chǎn)上都是采用伐林栽參模式，然而由于伐林栽參易破壞大量的森林資源，造成嚴(yán)重的水土流失，生態(tài)環(huán)境失衡等問(wèn)題，因此伐林栽參并不能長(zhǎng)久之計(jì)。同時(shí)，隨著我國(guó)退耕還林、平原綠化、天然林保護(hù)三大工程的實(shí)施，已明令禁止開(kāi)墾林地栽參，致使人參主產(chǎn)區(qū)遼寧、吉林、黑龍江等東北三省適宜栽參的土地嚴(yán)重不足，因此，老參地土壤改良是目前人參產(chǎn)業(yè)發(fā)展中迫切需要解決的首要問(wèn)題之一。此前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究認(rèn)為人參連作制約因素主要有：（1）土壤理化性質(zhì)劣變；（2）土壤微生物群落變化，人參根際土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量連年減少，真菌數(shù)量連年增多，有益菌數(shù)量減少；（3）根際周?chē)远疚镔|(zhì)不斷積累聚集土壤微生態(tài)環(huán)境發(fā)生劣變，影響植株正常代謝，最終產(chǎn)生連作障礙^[2-11]。本研究通過(guò)各種調(diào)控措施輪作、淹水、高溫悶地等方式對(duì)老參地進(jìn)行改良，著重研究不同改良措施對(duì)老參地土壤養(yǎng)分、酶活性及微生物群落結(jié)構(gòu)影響，以期為老參地改良提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，進(jìn)而促進(jìn)東北參業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

1? 材料與方法

1.1? 供試材料

試驗(yàn)在撫順新賓縣長(zhǎng)沙村連續(xù)（2014—2018年）種植人參的老參地進(jìn)行，前茬為玉米，土壤為黃壤土。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019年開(kāi)展老參地土壤處理，試驗(yàn)共設(shè)置7個(gè)處理，處理1：輪作水稻（5月移栽水稻，按常規(guī)管理）；處理2：殺菌劑+高溫悶地，5月末6月初施用多菌靈殺菌劑（蘇農(nóng)生物科技有限公司，用量為 1 500 g/hm²）后旋耕深翻35 cm，澆透水后覆蓋黑地膜，9月撤掉地膜，再次旋耕并裸曬1周，以備人參播種（移栽）；處理3：高溫悶地，5月末6月初旋耕深翻35 cm，澆透水后覆蓋黑地膜，9月撤掉地膜，再次旋耕并裸曬1周，以備人參播種（移栽）；處理4：對(duì)照，老參地不做任何處理；處理5：淹水3個(gè)月；處理6：淹水2個(gè)月；處理7：淹水1個(gè)月。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，每個(gè)小區(qū)面積20 m²。

1.3? 測(cè)定項(xiàng)目和方法

2019年9月10日分別采集試驗(yàn)地各試驗(yàn)小區(qū)土壤樣品，采用5點(diǎn)采樣法采集耕層（0～30 cm）土樣50 g，去除雜質(zhì)后進(jìn)行混勻，用5 mL取樣管盛裝3 mL土壤樣品并置于干冰中運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，將樣品保存于-80 ℃冰箱用于測(cè)定微生物多樣性；同樣采用5點(diǎn)采樣法采集耕層（0～30 cm）土樣500 g，自然風(fēng)干后研磨，過(guò)60目篩用于土壤理化性質(zhì)及土壤酶活測(cè)定。

1.3.1? 土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定

土壤酸堿度（pH值）通過(guò)pH計(jì)（梅特勒Seven2Go）測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用K₂Cr₂O₇容量法測(cè)定，土壤有效氮含量利用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，土壤有效磷含量的測(cè)定采用NaHCO₃-鉬銻抗分光光度法，土壤速效鉀含量的測(cè)定利用乙酸銨（CH₃COONH₄）浸提法。

1.3.2? 土壤酶活性測(cè)定

土壤酶活試劑盒購(gòu)于北京索萊寶公司，各種酶活性的測(cè)定根據(jù)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，其中參照脲酶活性檢測(cè)試劑盒（BC0120，北京索萊寶科技有限公司）說(shuō)明書(shū)測(cè)定脲酶活性；參照過(guò)氧化氫酶活性檢測(cè)試劑盒（BC0100，北京索萊寶科技有限公司）說(shuō)明書(shū)測(cè)定土壤過(guò)氧化氫酶活性；參照土壤中性磷酸酶活性檢測(cè)試劑盒（BC0465，北京索萊寶科技有限公司）說(shuō)明書(shū)測(cè)定中性磷酸酶活性；參照土壤多酚氧化酶活性檢測(cè)試劑盒（BC0115，北京索萊寶科技有限公司）說(shuō)明書(shū)測(cè)定土壤多酚氧化酶活性。

1.3.3? 土壤微生物的測(cè)定

土壤微生物多樣性測(cè)定委托北京百邁客生物科技有限公司，提取土壤總DNA后，利用末端帶有測(cè)序接頭的特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增、純化、定量及均一化構(gòu)建小片段文庫(kù)，再用Illumina NovaSeq 6000進(jìn)行測(cè)序，通過(guò)Reads進(jìn)行拼接、聚類(lèi)及去噪，進(jìn)行豐度分析。

1.4? 數(shù)據(jù)分析與處理

土壤微生物數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析使用北京百邁客生物科技有限公司。用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析及多重比較，使用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及制圖。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同改良措施對(duì)老參地土壤養(yǎng)分及土壤酶活的影響

2.1.1 土壤養(yǎng)分

從表1可以看出，經(jīng)不同改良措施處理后土壤理化性狀發(fā)生改變。與對(duì)照相比，輪作水稻、殺菌劑+高溫悶地處理土壤pH值提高至7.58、7.63，高溫悶地處理土壤pH值顯著降低，為7.02；淹水處理1個(gè)月顯著降低土壤pH值，隨著淹水時(shí)間延長(zhǎng)，pH值顯著上升，淹水3個(gè)月處理土壤pH值為8.43，顯著高于對(duì)照。與對(duì)照相比，除殺菌劑+高溫悶地和輪作水稻處理外，各處理均提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量；除殺菌劑+高溫悶地處理外，各處理均降低了有效磷含量。與對(duì)照相比，輪作水稻、殺菌劑+高溫悶地處理顯著降低了土壤速效氮含量，高溫悶地處理顯著提高了速效氮含量，比對(duì)照高17.75%；淹水1個(gè)月、淹水2個(gè)月處理速效氮含量與對(duì)照相比顯著降低4.40%、2.27%，但淹水處理3個(gè)月處理速效氮含量比對(duì)照顯著提高4.45%。各處理土壤速效鉀含量均降低，排序?yàn)閷?duì)照＞淹水3個(gè)月＞淹水1個(gè)月＞高溫悶地＞淹水2個(gè)月＞殺菌劑+高溫悶地＞輪作水稻處理。

2.1.2? 土壤酶活性

不同土壤樣品的酶活性見(jiàn)圖1，輪作水稻土壤過(guò)氧化氫酶活性最高，顯著高于其他處理，高于對(duì)照37.70%，殺菌劑+高溫悶地、高溫悶地處理分別高于對(duì)照12.11%、0.67%。另外，過(guò)氧化氫酶活性隨著淹水時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，淹水1個(gè)月和淹水2個(gè)月分別比對(duì)照增大10.92%和5.92%。而淹水3個(gè)月比對(duì)照降低了9.66%。不同改良技術(shù)對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶影響大小排序?yàn)檩喿魉荆練⒕鷦?高溫悶地＞淹水1個(gè)月＞淹水2個(gè)月＞高溫悶地＞對(duì)照＞淹水3個(gè)月處理。

不同土壤改良措施對(duì)土壤中性磷酸酶活性影響較大。輪作水稻土壤中性磷酸酶活性仍然最高，顯著高于對(duì)照15.70%，殺菌劑+高溫悶地、高溫悶地處理分別高于對(duì)照1.55%和5.88%。另外，中性磷酸酶活性隨著淹水時(shí)間的延長(zhǎng)同樣也降低，淹水1個(gè)月和淹水2個(gè)月處理分別比對(duì)照增大7.27%和0.39%。而淹水3個(gè)月比對(duì)照降低了0.62%。不同改良技術(shù)對(duì)土壤中性磷酸酶活性影響大小排序?yàn)檩喿魉荆狙退?個(gè)月＞高溫悶地＞殺菌劑+高溫悶地＞對(duì)照＞淹水2個(gè)月＞淹水3個(gè)月處理。輪作水稻、淹水1個(gè)月、高溫悶地中性磷酸酶活性增加，與對(duì)照差異顯著；殺菌劑+高溫悶地和高溫悶地之間，以及與對(duì)照、淹水2個(gè)月和淹水3個(gè)月處理間差異不顯著。

不同土壤改良措施對(duì)土壤脲酶活性影響差異顯著。輪作水稻土壤脲酶活性最高，顯著高于對(duì)照3.03%；淹水3個(gè)月最低，比對(duì)照減小了9.76%。其他4個(gè)處理（殺菌劑+高溫悶地、淹水1個(gè)月、高溫悶地和淹水2個(gè)月）脲酶活性均低于對(duì)照，分別減少了1.92%、4.73%、5.28%和8.14%。

同樣，不同土壤改良措施對(duì)土壤多酚氧化酶活性影響差異顯著。輪作水稻處理土壤多酚氧化酶活性最低，顯著低于對(duì)照22%；除殺菌劑+高溫悶地處理，高溫悶地和淹水1個(gè)月、淹水2個(gè)月、淹水3個(gè)月處理多酚氧化酶活性均低于對(duì)照，分別降低了8.79%、8.30%、13.93%、12.40%。

2.1.3? 土壤養(yǎng)分與土壤酶活相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果（表2）表明，土壤多酚氧化酶活性與速效氮含量有顯著的正相關(guān)（P<0.05）；土壤過(guò)氧化氫酶、脲酶、中性磷酸酶活性與有機(jī)質(zhì)含量等養(yǎng)分均無(wú)顯著相關(guān)性。

2.2? 不同改良措施對(duì)土壤微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1? 土壤微生物多樣性土壤微生物豐富度和多樣性的評(píng)價(jià)結(jié)果（表3）表明，在真菌群落中輪作水稻種的數(shù)量顯著高于其他處理，其次是對(duì)照、 高溫悶地、殺菌劑+高溫悶地，這3個(gè)處理顯著高于淹水3個(gè)月、淹水1個(gè)月和淹水2個(gè)月。香農(nóng)指數(shù)和Chao1指數(shù)輪作水稻高于其他處理，與處理2、處理3、處理4差異不顯著，而顯著高于處理5、處理6、處理7。然而在細(xì)菌群落中種的數(shù)量、香農(nóng)指數(shù)及Chao1指數(shù)各處理間差異不顯著。

2.2.2? 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)

不同處理土壤的真菌群落在門(mén)水平的豐度排序（前10名）結(jié)果（圖2）表明，在土壤真菌群落中注釋到3個(gè)主要的門(mén)，球囊菌門(mén)（Mortierellomycota）在淹水3個(gè)月、淹水2個(gè)月、淹水1個(gè)月中均是最豐富的門(mén)，相對(duì)豐度在46.1%～47.4%之間；子囊菌門(mén)（Ascomycota）是高溫悶地及對(duì)照樣品中最豐富的門(mén)，相對(duì)豐度分別為33.5%和36.4%；而在輪作水稻和殺菌劑+高溫悶地樣品中其他真菌門(mén)相對(duì)豐度最大，分別為31.1%和29.5%，其次是子囊菌門(mén)（Ascomycota），分別為29.8%和28.6%；擔(dān)子菌門(mén)（Basidiomycota）為第3個(gè)被注釋到的主要門(mén)類(lèi)，各處理相對(duì)豐度在 2.9%～ 19.5%之間。

不同處理土壤的細(xì)菌群落在門(mén)水平的豐度排序（前10名）結(jié)果（圖3）表明，其中變形菌門(mén)（Proteobacteria）豐度大小順序?yàn)檠退?個(gè)月＞ 對(duì)照＞高溫悶地＞淹水2個(gè)月＞殺菌劑+高溫悶地＞淹水3個(gè)月＞輪作水稻處理；酸桿菌門(mén)（Acidobacteriota）相對(duì)豐度大小排序?yàn)樗据喿鳎緦?duì)照＞殺菌劑+高溫悶地＞高溫悶地＞淹水3個(gè)月＞淹水2個(gè)月＞淹水1個(gè)月處理；擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）各處理均高于對(duì)照。

2.3? 土壤酶活性與土壤微生物豐富度的相關(guān)性分析

2.3.1? 土壤酶活性與土壤微生物多樣性相關(guān)性分析

由表4可知，脲酶活性與真菌ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)呈顯著正相關(guān)，與香農(nóng)指數(shù)呈極顯著正相關(guān)；多酚氧化酶與細(xì)菌Chao1指數(shù)呈顯著正相關(guān)。而過(guò)氧化氫酶和中性磷酸酶活性與真菌、細(xì)菌多樣性也具有一定相關(guān)性，但均未達(dá)到顯著水平。

2.3.2? 土壤酶活性與微生物組成的相關(guān)性分析

土壤酶活性與微生物優(yōu)勢(shì)門(mén)類(lèi)的相關(guān)性結(jié)果（表5）表明，脲酶活性與真菌的被孢霉門(mén)（Mortierellomycota）、細(xì)菌的厚壁菌門(mén)（Firmicutes）呈負(fù)相關(guān)，其中與被孢霉門(mén)呈顯著水平，與厚壁菌門(mén)呈極顯著水平，而脲酶與細(xì)菌的酸桿菌門(mén)（Acidobacteria）呈極顯著正相關(guān)。過(guò)氧化氫酶與細(xì)菌的厚壁菌門(mén)呈顯著負(fù)相關(guān)。中性磷酸酶和多酚氧化酶與真菌、細(xì)菌優(yōu)勢(shì)門(mén)類(lèi)具有一定相關(guān)性，但均未達(dá)到顯著水平。

3? 討論與結(jié)論

土壤養(yǎng)分含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。吳艾軒等通過(guò)分析總結(jié)出適合栽種人參土壤的養(yǎng)分條件為含有機(jī)質(zhì)16～30 g/kg、有效氮10～150 mg/kg、速效磷20～50 mg/kg、速效鉀200～300 mg/kg^[12]。多項(xiàng)研究證實(shí)，多年連續(xù)種植土壤養(yǎng)分失衡，且土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，土壤微生物群落多樣性降低^[13]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同改良方式對(duì)老參地土壤酸堿度無(wú)明顯作用，處理間差異不大；然而，不同改良措施改變了土壤養(yǎng)分，與老參地（對(duì)照）相比，輪作、悶地及淹水處理絕大部分降低了土壤養(yǎng)分含量，這一結(jié)果同王克磊等關(guān)于番茄與水稻輪作的結(jié)果^[14]相同，分析原因?yàn)楦魈幚砭鶠闈餐杆蜓退幚?，可有效調(diào)節(jié)土壤EC值，影響氮磷鉀養(yǎng)分的積累量和元素有效性，改善土壤養(yǎng)分狀況的效果。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，通過(guò)輪作水稻、殺菌劑+高溫悶地、淹水1個(gè)月處理，可降低土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮含量，在一定程度上緩解了土壤鹽漬化及養(yǎng)分失衡，改良后土壤中有機(jī)質(zhì)和速效氮含量介于人參生長(zhǎng)的適宜范圍；然而輪作水稻、殺菌劑高溫悶地改良后的土壤速效磷、速效鉀含量仍未達(dá)到適宜人參生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，仍需進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，以創(chuàng)造出適宜人參生長(zhǎng)的土壤環(huán)境^[2]。

土壤酶在土壤中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它的活性大小決定了能量轉(zhuǎn)化的強(qiáng)度，進(jìn)而影響著土壤質(zhì)量及植物的生長(zhǎng)情況，是判斷土壤生化過(guò)程強(qiáng)度和評(píng)價(jià)土壤肥力的重要依據(jù)^[15-16]。張澤錦等的研究表明，與旱地連作相比，水旱輪作提高了土壤中3種酶活性，分別為蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性^[17]。周勃等研究發(fā)現(xiàn)，以棉花連作地為對(duì)照，通過(guò)輪作水田處理土壤脲酶活性大幅降低，而土壤磷酸酶、過(guò)氧化氫酶和蔗糖酶活性有效增加，土壤質(zhì)量得到大幅度改善^[18]。劉永亮等研究認(rèn)為，水旱輪作、淹水處理均提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和蛋白酶活性^[19]。本試驗(yàn)選取過(guò)氧化氫酶、脲酶、中性磷酸酶和多酚氧化酶4種重要土壤酶，用于評(píng)價(jià)土壤修復(fù)效果。通過(guò)研究得到了相似的結(jié)果，與對(duì)照相比，除淹水3個(gè)月外，其他改良方法均增強(qiáng)了土壤中過(guò)氧化氫酶活性，其中輪作水稻處理的過(guò)氧化氫酶活性最高，該酶與H₂O₂清除系統(tǒng)密切相關(guān)，能有效防止過(guò)氧化氫對(duì)連作植物的毒害，是土壤微生物代謝的重要酶類(lèi)，是評(píng)價(jià)土壤微生境優(yōu)劣的重要標(biāo)志；同樣，水稻輪作、殺菌劑高溫悶地、高溫悶地、淹水1個(gè)月提高了土壤中性磷酸酶活性，以水稻輪作處理下活性最高，土壤磷酸酶與土壤有機(jī)磷分解與轉(zhuǎn)化及生物有效性密切相關(guān)，是催化土壤有機(jī)磷礦化的酶類(lèi)，是評(píng)估土壤磷素生物轉(zhuǎn)化與強(qiáng)弱的關(guān)鍵指標(biāo)；同時(shí)與對(duì)照相比，輪作水稻提高了土壤脲酶活性，土壤脲酶能將有機(jī)物分解成氨和二氧化碳，其活性在一定程度上反映了土壤的供氮能力^[20-21]。土壤多酚氧化酶能把土壤中芳香族化合物氧化成醌，醌與土壤中蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)、礦物等物質(zhì)反應(yīng)生成有機(jī)質(zhì)和色素，完成土壤芳香族化合物循環(huán)，是土壤修復(fù)的重要參考指標(biāo)，然而，除殺菌劑高溫悶地外，其余處理土壤多酚氧化酶均低于對(duì)照，分析原因可能是土壤多酚氧化酶同其他土壤酶有著共同的底物，在分解底物過(guò)程中存在拮抗競(jìng)爭(zhēng)，抑制了多酚氧化酶活性^[21]。盡管如此，由于影響土壤酶活性的因子較多，在不同研究中所得結(jié)論也不盡相同，需要進(jìn)一步全面綜合考慮土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、速效氮、有效磷、有效鉀含量等土壤理化性質(zhì)對(duì)酶活性的影響。

在一定程度上，土壤理化特性和土壤微生境影響著微生物豐度和群落組成結(jié)構(gòu)，致使微生物多樣性表現(xiàn)出非常大的不同。Breidenbach等發(fā)現(xiàn)蓄水水稻地和干旱玉米地的土壤微生物群落呈現(xiàn)顯著性差異，驗(yàn)證了差異的地塊生境條件決定了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和組成^[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，輪作水稻提高了土壤真菌多樣性和豐度，降低了土壤細(xì)菌多樣性及豐度；而殺菌劑高溫悶地、高溫悶地及淹水處理對(duì)土壤微生物的影響則呈現(xiàn)相反的作用，分析原因可能為輪作水稻處理的土壤生境與其他處理存在差異所致，進(jìn)一步分析認(rèn)為可能是由于真菌和細(xì)菌對(duì)淹水種植水稻的響應(yīng)不同，在作物水稻的影響下，土壤微生物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生更適宜水稻生長(zhǎng)的微生物結(jié)構(gòu)組成。而不同改良措施下優(yōu)勢(shì)菌門(mén)大致相似，其中真菌微生物為子囊菌門(mén)、球囊菌門(mén)、擔(dān)子菌門(mén)；細(xì)菌微生物為變形菌門(mén)、酸桿菌門(mén)等。進(jìn)一步分析土壤微生物優(yōu)勢(shì)門(mén)類(lèi)與土壤酶活的相關(guān)性顯示，兩者間的相關(guān)性卻存在較大差異，表現(xiàn)在不同處理中不同酶活性可與不同門(mén)類(lèi)菌存在極顯著、顯著或一般性的正向或反向相關(guān)，不一定是相同的趨勢(shì)。由于人參、根際土與微生物間的關(guān)系極其繁雜，既密不可分，又相互影響，不同改良措施對(duì)土壤微生物種類(lèi)、數(shù)量和組成結(jié)構(gòu)等多樣性的影響不盡相同，同時(shí)又受土壤理化性狀及酶活性的影響。

綜上所述，不同改良措施均對(duì)老參地土壤養(yǎng)分、土壤酶活、土壤微生物結(jié)構(gòu)豐度產(chǎn)生不同程度的影響。與對(duì)照相比，水旱輪作降低了土壤中速效氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)含量，有效緩解了土壤鹽漬化；土壤中中性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、脲酶活性顯著提升。土壤微生物分析結(jié)果亦顯示，土壤真菌豐度顯著提高，細(xì)菌豐富降低，土壤微生物總體呈現(xiàn)豐度和多樣性提高。綜合以上研究結(jié)果，認(rèn)為水旱輪作可減輕老參地常年集約化種植而產(chǎn)生的土壤惡化問(wèn)題，改善人參連作障礙。同時(shí)，結(jié)合土地生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，種植水稻是比較理想的改良模式，因此研究認(rèn)為水旱輪作有望在平整老參地上得到應(yīng)用，通過(guò)改善土壤基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、提升酶活性和豐富土壤微生物多樣性來(lái)發(fā)揮積極有效的緩解連作障礙作用，為土壤改良及土地高效利用奠定理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田義新，王本有，盛吉明，等. 老參地短期輪作技術(shù)體系的建立 Ⅰ. 人參西洋參輪作體系[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（3）：46-49.

[2]何宛晟，趙權(quán).農(nóng)田栽參根際土壤養(yǎng)分分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)，2017（22）：74-75.

[3]李自博，解宇嬌，周如軍，等. 人參連作對(duì)土壤真菌種類(lèi)及數(shù)量的影響[C]. 北京：中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)，2014：637-638.

[4]董林林，?，|浩，王瑞，等. 人參根際真菌群落多樣性及組成的變化[J]. 中國(guó)中藥雜志，2017，42（3）：443-449.

[5]簡(jiǎn)在友，王文全，孟麗，等. 人參連作土壤元素含量分析[J]. 土壤通報(bào)，2011，42（2）：369-371.

[6]李勇，黃小芳，丁萬(wàn)隆，等. 不同土壤提取物對(duì)人參種子生長(zhǎng)的化感效應(yīng)及其化學(xué)組成[J]. 生態(tài)環(huán)境，2008，17（3）：1173-1178.

[7]李勇，趙東岳，丁萬(wàn)隆，等. 人參內(nèi)生細(xì)菌的分離及拮抗菌株的篩選[J]. 中國(guó)中藥雜志，2012，37（11）：1532-1535.

[8]張連學(xué)，陳長(zhǎng)寶，王英平，等. 人參忌連作研究及其解決途徑[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，30（4）：481-485，491.

[9]邵財(cái)，王英平，許世泉，等. 人參根系分泌物對(duì)其根源愈傷組織化感效應(yīng)研究[J]. 中藥材，2009，32（12）：1798-1801.

[10]陳長(zhǎng)寶，劉繼永，王艷艷，等. 人參根際化感作用及其對(duì)種子萌發(fā)的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（5）：534-537，541.

[11]陳長(zhǎng)寶，王艷艷，劉繼永，等. 人參根際土壤中化感物質(zhì)鑒定[J]. 特產(chǎn)研究，2006，28（2）：12-14.

[12]吳艾軒，王鑫，呂云，等. 農(nóng)田栽參土壤養(yǎng)分研究進(jìn)展[J]. 北方園藝，2018（22）：177-186.

[13]Knudsen I M B，Hockenhull J，Jensen D F. Biocontrol of seedling diseases of barley and wheat caused by Fusarium culmorum and Bipolaris sorokiniana：effects of selected fungal antagonists on growth and yield components[J]. Plant Pathology，1995，44（3）：467-477.

[14]王克磊，周友和，黃宗安，等. 水旱輪作對(duì)土壤性狀及作物產(chǎn)量的影響[J]. 蔬菜，2017（5）：21-23.

[15]張德喜，吳卿. 不同耕作方式對(duì)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量及土壤酶活性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（11）：234-237.

[16]杜澤云，陶思敏，婁運(yùn)生，等. 施用生物炭和硅肥對(duì)增溫稻田土壤酶活性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（1）：225-231.

[17]張澤錦，王力明，唐麗，等. 水旱輪作和土壤調(diào)理劑對(duì)設(shè)施連作土壤酶活性和番茄產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)瓜菜，2022，35（3）：53-58.

[18]周勃，魏彥宏，朱錦泉，等. 水旱輪作對(duì)長(zhǎng)期連作棉田土壤生物活性的影響[J]. 農(nóng)村科技，2014（7）：25-27.

[19]劉永亮，高艷明，李建設(shè). 水旱輪作對(duì)寧夏設(shè)施番茄連作土壤特性的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（8）：131-137.

[20]馬云華，王秀峰，魏珉，等. 黃瓜連作土壤酚酸類(lèi)物質(zhì)積累對(duì)土壤微生物和酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，16（11）：2149-2153.

[21]Toscano G，Colarieti M L，Greco G Jr. Oxidative polymerisation of phenols by a phenol oxidase from green olives[J]. Enzyme and Microbial Technology，2003，33（1）：47-54.

[22]Breidenbach B，Brenzinger K，Brandt F B，et al. The effect of crop rotation between wetland rice and upland maize on the microbial communities associated with roots[J]. Plant and Soil，2017，419（1）：435-445.