全 文 ：轮作与施肥对滁菊连作土壤微生物特性的影响∗
肖　 新１∗∗　 朱　 伟１　 杜　 超１　 史亚东２　 汪建飞１
（ １安徽科技学院城建与环境学院， 安徽凤阳 ２３３１００； ２安徽菊泰滁菊草本科技有限公司， 安徽滁州 ２３９０００）
摘　 要　 为探讨轮作模式与生物有机肥施用对滁菊连作土壤微生物特性的影响，以滁菊、小
麦为研究对象，采用田间试验，设置滁菊连作模式、常规滁菊小麦轮作模式和滁菊小麦轮作模
式配施生物有机肥（２００ ｋｇ·６６７ ｍ－２）３ 种处理，测定土壤化学性状、土壤微生物量碳氮和土
壤微生物数量指标．结果表明： 与连作模式相比，常规菊麦轮作模式与菊麦轮作配施生物有机
肥模式的土壤 ｐＨ值，有机质、碱解氮、速效磷与速效钾含量，土壤微生物生物量氮（ＭＢＮ）、碳
（ＭＢＣ）、微生物熵，以及土壤细菌、真菌和放线菌数量增加，土壤 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ 值和真菌占三大
菌群总量的比值降低．在试验条件下，以滁菊小麦轮作配施 ２００ ｋｇ·６６７ ｍ－２生物有机肥效果
最佳，土壤有机质含量为 １５．６２ ｇ·ｋｇ－１，碱解氮、速效磷和速效钾含量分别达到为 ６４．７５、８３．２６
和 ９６．７２ ｍｇ·ｋｇ－１，微生物生物量氮、碳为 ２１７．４０ 和 ３８．４１ ｍｇ·ｋｇ－１，细菌、真菌、放线菌数量
分别为 ２２．３１×１０６、５６．３６×１０３、１５．９０×１０５ ｃｆｕ·ｇ－１ ．合理轮作和增施生物有机肥可改善土壤酸
化状况、土壤肥力和土壤微生物群落结构，增加土壤养分有效供给，对减轻连作障碍具有积极
作用．
关键词　 滁菊； 轮作； 连作障碍； 土壤微生物量碳氮； 土壤微生物数量
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０６－１７７９－０６　 中图分类号　 Ｓ１５４．３　 文献标识码　 Ａ
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｎｕｒｅ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｒｙｓａｎ⁃
ｔｈｅｍｕｍ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ． ＸＩＡＯ Ｘｉｎ１， ＺＨＵ Ｗｅｉ１， ＤＵ Ｃｈａｏ１， ＳＨＩ Ｙａ⁃ｄｏｎｇ２， ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ⁃ｆｅｉ１
（ １Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ａｎｈｕｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒ⁃
ｓｉｔｙ， Ｆｅｎｇｙａｎｇ ２３３１００， Ａｎｈｕｉ， Ｃｈｉｎａ； ２Ａｎｈｕｉ Ｊｕｔａｉ Ｃｈｕｊｕ Ｈｅｒｂａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｃｈｕｚｈｏｕ
２３９０００， Ａｎｈｕｉ， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（６）： １７７９－１７８４．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａ ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｂｉｏ⁃ｏｒｇａｎｉｃ
ｍａｎｕｒｅ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔａｋｉｎｇ Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ
ｍｏｒｉｆｏｌｉｕｍ Ｒａｍａｔ ａｎｄ ｗｈｅａｔ ａｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔｓ， ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒ Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ （Ｍ１）， ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ⁃ｗｈｅａｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （Ｍ２）， ａｎｄ Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅ⁃
ｍｕｍ⁃ｗｈｅａｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｂｉｏ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｎｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ２００ ｋｇ·６６７ ｍ－２ （Ｍ３）
ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｓｏｉｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ， ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ （ ＭＢＣ） ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
（ＭＢＮ）， ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ Ｍ１， ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｍ２ ａｎｄ Ｍ３ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｐＨ， ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ，
ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ， Ｐ， ａｎｄ Ｋ， ＭＢＣ， ＭＢＮ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ， ｆｕｎｇｉ ａｎｄ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ， ｂｕｔ
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ＭＢＣ ／ ＭＢＮ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ｉｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｉｃｒｏ⁃
ｏｒｇａｎｉｓｍｓ． Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍ３ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ， ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ， ａｖａｉｌａｂｌｅ
Ｐ， ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ， ＭＢＣ， ＭＢＮ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ， ｆｕｎｇｉ ａｎｄ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｖａｌｕｅｓ ｂｅｉｎｇ １５． ６２ ｇ·ｋｇ－１， ６４． ７５ ｍｇ·ｋｇ－１， ８３． ２６ ｍｇ·ｋｇ－１， ９６． ７２ ｍｇ·ｋｇ－１， ２１７． ４０
ｍｇ·ｋｇ－１， ３８．４１ ｍｇ·ｋｇ－１， ２２． ３１ × １０６ ｃｆｕ·ｇ－１， ５６． ３６ × １０３ ｃｆｕ·ｇ－１， １５． ９０ × １０５ ｃｆｕ·ｇ－１，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｗｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｒａｔｉｏｎａｌ ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｎｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｗｅａ⁃
ｋｅｎ ｓｏｉｌ ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｏｆ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｓｕｐｐｌｙ， ａｎｄ ｈａｖｅ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｍｏｒｉｆｏｌｉｕｍ Ｒａｍａｔ； ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎ； ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅ； ｓｏｉｌ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ．
∗国家星火计划项目（２０１２ＧＡ７１００２１）、安徽省省级高校自然科学研究重点项目（ＫＪ２０１２Ａ０６７）和安徽省科技攻关项目（１３０１０３２１５１）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｘｉａｏｘｉｎ８０８８＠ １２６．ｃｏｍ
２０１４⁃１０⁃２９收稿，２０１５⁃０４⁃０８接受．
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ６月　 第 ２６卷　 第 ６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊｕｎ． ２０１５， ２６（６）： １７７９－１７８４
　 　 滁菊（Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｍｏｒｉｆｏｌｉｕｍ）是我国原产地
域保护产品，位列我国“四大名菊”之首，是我国名
贵中药材［１］ ．近年来，滁菊产业发展迅速，但由于不
合理使用化肥和农药，加之滁菊传统的连作栽培模
式，致使土壤理化性状恶化，滁菊病虫害加剧、产量
品质下降，连作障碍已成为制约滁菊产业可持续发
展的重要因素．有研究证明，利用不同作物轮作和套
作是克服土壤连作障碍的有效措施之一［２－４］ ．采用轮
作模式可有效降低作物发病指数，提高土壤肥力，增
加土壤微生物量，改善土壤质量，从而有效地增加作
物产量［４－６］ ．李双喜等［７］和张鹏等［８］研究表明，生物
有机肥能提高连作土壤有益微生物活性，调控根际
土壤微生物群落结构，显著促进连作作物生长，对连
作障碍有明显缓解作用．近年来，国内学者对马铃
薯、太子参、大豆、黄瓜等作物连作障碍的研究已有
了初步的成果［９－１２］，但对道地药材滁菊连作障碍的
研究鲜见报道．为此，本试验通过研究滁菊⁃小麦轮
作和生物有机肥施用对滁菊连作土壤化学特性、土
壤微生物生物量碳、氮和土壤微生物数量的影响，以
期探讨对滁菊连作障碍土壤有效的生物修复改良途
径，建立一套合理可行的减缓滁菊连作障碍的科学
方案，为我国区域特色药材滁菊生产的可持续发展
提供技术支撑．
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验设计
试验于 ２０１２ 年 １１ 月—２０１３ 年 １１ 月在安徽省
滁州市安徽菊泰滁菊草本科技有限公司施集基地进
行．该地区位于安徽省东北部，淮河中游南岸．供试
土壤为滁菊连作 ９ 年土壤．土壤为黄棕壤，砂壤土，
ｐＨ值 ４．９５，有机质含量 １５．２１ ｇ·ｋｇ－１，碱解氮含量
５２．３５ ｍｇ·ｋｇ－１，速效磷含量 ６６．３３ ｍｇ·ｋｇ－１，速效
钾含量 ６８．２８ ｍｇ·ｋｇ－１ ．
试验设置 ３个处理：Ｍ１：滁菊连作模式（滁菊连
作）；Ｍ２：常规滁菊小麦轮作模式（常规菊麦轮作）；
Ｍ３：滁菊小麦轮作配施生物有机肥模式（菊麦轮作
配施生物有机肥），每处理 ３次重复，随机区组排列．
小区面积 ４ ｍ×１０ ｍ，滁菊行间距为 ４０ ｃｍ×４０ ｃｍ，
各小区间开宽 ４０ ｃｍ的放水渠．
小麦采用条播种植，于 ２０１２ 年 １１ 月 １０ 日播
种．滁菊釆用扦插种植，于 ２０１３ 年 ６ 月 ２０ 日移栽，
２０１３年 １０ 月 ２８ 日采摘滁菊第一水鲜花．滁菊定植
前每 ６６７ ｍ２基施三元复混肥 ６０ ｋｇ（Ｎ ∶ Ｐ ２Ｏ５ ∶ Ｋ２Ｏ
配比为 １５ ∶ １５ ∶ １５）．７ 月 １０ 日，枝条长至 ２０ ｃｍ 左
右，第一次打顶时，每 ６６７ ｍ２追施 １３．３６ ｋｇ 尿素（含
Ｎ ４６．４％）；８月 ７ 日，第二次打顶时，每 ６６７ ｍ２追施
２６．７２ ｋｇ 尿素．生物有机肥产自江苏新天地氨基酸
肥料有限公司，肥料有机质含量≥ ４０％，水分
≤３０％，全氮 （ Ｎ） ２． ０％、全磷 （ Ｐ ２ Ｏ５ ） ３． ０％、全钾
（Ｋ２Ｏ）１．９％，功能微生物枯草芽孢杆菌 （ Ｂａｃｉｌｌｕｓ
ｓｕｂｔｉｌｉｓ）达到 １０８ ｃｆｕ·ｇ－１ ．生物有机肥施用量为 ３０００
ｋｇ·ｈｍ－２，作基肥施入．病虫害防治、除草等栽培管
理同当地大田滁菊生产．
１􀆰 ２　 样品采集及处理
试验于 ２０１３ 年 １１ 月 ８ 日滁菊采收结束后采
集土壤样品，采用“Ｓ”型取样法每小区随机采集 ５
点 ０～２０ ｃｍ 耕层土壤，剔除石砾、可见植物残体等
杂物后混匀样品，过 ２ ｍｍ筛并捡去可见有机物，部
分样品放入 ４ ℃冰箱保存，并立即测定滁菊土壤微
生物生物量碳、氮和土壤微生物数量，部分样品风干
后用于土壤化学特性的测定．
１􀆰 ３　 测定方法
１􀆰 ３􀆰 １ 土壤化学特性 　 土壤有机质用重铬酸钾⁃外
加热法测定，土壤碱解氮用碱解扩散法测定，土壤速
效磷用 ０． ０５ ｍｏｌ·Ｌ－１ ＨＣｌ ＋ ０． ０２５ ｍｏｌ· Ｌ－１ （ １ ／ ２
Ｈ２ＳＯ４）法测定，土壤速效钾用 ＮＨ４ＯＡｃ 浸提⁃火焰
光度法测定，土壤 ｐＨ用酸度计法测定［１３］ ．
１􀆰 ３􀆰 ２土壤微生物生物量碳、氮 　 土壤微生物生物
量碳（ＭＢＣ）和氮（ＭＢＮ）采用氯仿熏蒸⁃Ｋ２ＳＯ４浸提
法测定．浸提液中的土壤 ＭＢＣ 采用 Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７加热氧
化，ＦｅＳＯ４滴定法测定．浸提液中的土壤 ＭＢＮ 采用凯
氏定氮法测定．每个土样重复测定 ３次［１４－１５］ ．
１􀆰 ３􀆰 ３土壤微生物数量　 土壤微生物数量采用稀释
平板法进行分离测定［１６］ ．其中，细菌数量采用牛肉
膏蛋白胨琼脂平板表面涂布法，真菌数量采用马丁
氏（Ｍａｒｔｉｎ）孟加拉红培养基平板表面涂布法，放线
菌数量采用改良高氏Ⅰ号合成培养基平板表面涂
布法．
１􀆰 ４　 数据处理
采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００７ 软件对数据进行处
理，应用 ＤＰＳ ７．０５ 软件进行数据的单因素方差分
析，差异显著性检验用 ＬＳＤ法，显著性水平 α＝ ０．０５．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 轮作与施肥对土壤化学特性的影响
２􀆰 １􀆰 １土壤有机质和 ｐＨ 值 　 从表 １ 可以看出，与
Ｍ１ 处理相比，Ｍ２ 处理的有机质含量和 ｐＨ值有增加
趋势，但差异不显著（Ｐ＞０􀆰 ０５），Ｍ３处理的有机质含
０８７１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 １　 不同处理的土壤化学特性
Ｔａｂｌｅ １　 Ｓｏｉｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
（ｇ·ｋｇ－１）
ｐＨ 碱解氮
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
速效磷
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
速效钾
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
Ｍ１ １４．５６±０．０５ｂ ４．６９±０．０７ｂ ５０．１７±２．０２ｂ ６８．９２±４．６８ｃ ５０．４９±１．６６ｃ
Ｍ２ １４．８８±０．２３ｂ ４．８１±０．０１ａｂ ５５．１７±２．３６ｂ ７８．０４±２．８０ｂ ６１．７７±２．９７ｂ
Ｍ３ １５．６２±０．３５ａ ４．９８±０．２０ａ ６４．７５±２．９２ａ ８３．２６±０．６４ａ ９６．７２±６．４１ａ
不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
量和 ｐＨ值分别提高了 ７．３％和 ６．２％，差异达到显著
水平（Ｐ＜０．０５）．表明与滁菊连作模式相比，菊麦轮
作模式能在一定程度上提高土壤中的有机质含量，
改善连作土壤酸碱度，以菊麦轮作配施生物有机肥
的效果较好．
２􀆰 １􀆰 ２土壤速效养分　 各处理对土壤碱解氮含量的
影响有所差异（表 １），与 Ｍ１处理相比，Ｍ２处理的碱
解氮含量有增加趋势，Ｍ３处理的碱解氮含量提高了
２９．１％，且 Ｍ３ 处理比 Ｍ２ 处理的碱解氮含量提高了
１７．４％，差异达到显著水平（Ｐ＜０．０５）．各处理对土壤
速效磷和速效钾含量的影响差异显著，与Ｍ１ 处理相
比，Ｍ２ 和 Ｍ３ 处理的速效磷含量分别增加了 １３􀆰 ２％、
２２．３％，速效钾含量分别增加了 ２０． ８％、９１􀆰 ６％ （Ｐ
＜０􀆰 ０５）．表明采取菊麦轮作模式有利于改善连作土壤
的养分利用状况，提高土壤养分供给水平．
２􀆰 ２　 轮作与施肥对土壤微生物生物量碳、氮的影响
２􀆰 ２􀆰 １土壤微生物生物量碳、氮　 从表 ２ 可以看出，
不同菊麦轮作模式对土壤微生物量碳（ＭＢＣ）和氮
（ＭＢＮ）的影响差异显著．与 Ｍ１ 处理相比，Ｍ２、Ｍ３ 处
理的 ＭＢＣ分别增加了 １０．１％、２５．２％，ＭＢＮ 分别增
加了 １６．４％、５４．８％（Ｐ＜０．０５）．与 Ｍ２ 处理相比，Ｍ３
处理的 ＭＢＣ和 ＭＢＮ 分别增加了 １３．７％、３２．９％，且
差异达到显著水平（Ｐ＜０．０５）．说明在菊麦轮作的基
础上，增施生物有机肥为土壤微生物提供了大量的
有机物质，促进土壤微生物的大量繁衍，使其生命活
动旺盛．
２􀆰 ２􀆰 ２土壤微生物生物量碳氮比和土壤微生物熵　
研究表明，土壤的 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ比值低，则土壤微生物
表 ２　 不同处理对土壤微生物生物量碳、氮的影响
Ｔａｂｌｅ ２ 　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ
ｂｉｏｍａｓｓ ｃａｒｂｏｎ （ＭＢＣ ） ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ （ＭＢＮ ）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
微生物生物量碳
ＭＢＣ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
微生物生物量氮
ＭＢＮ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＭＢＣ ／ ＭＢＮ 微生物熵
ｑＭＢ
（％）
Ｍ１ １７３．６９±１．７５ｃ ２４．８２±０．４４ｃ ７．００±０．１６ａ ２．１±０．０２ｃ
Ｍ２ １９１．２３±７．１０ｂ ２８．９０±１．６５ｂ ６．６４±０．５９ａ ２．２±０．１０ｂ
Ｍ３ ２１７．４０±３．７８ａ ３８．４１±０．４７ａ ５．６６±０．０４ｂ ２．４±０．０８ａ
种类以细菌为主，其土壤的 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ一般为 ３～５；
反之土壤微生物种类以真菌为主，其土壤的 ＭＢＣ ／
ＭＢＮ一般为 ５．５～１５［１７－１８］ ．从表 ２可以看出，Ｍ１ 处理
的土壤 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ值为 ７．０，表明滁菊连作条件下，
其土壤微生物群落结构已由“细菌型”转变为“真菌
型”．与 Ｍ１ 处理相比，Ｍ２ 处理的 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ 值有所
降低 （ Ｐ ＞ ０． ０５），Ｍ３ 处理的比值降低 １９． １％ （ Ｐ
＜０􀆰 ０５）．说明菊麦轮作可降低连作土壤 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ
值，而配施生物有机肥可有效改善连作土壤微生物
群落结构．不同处理间的土壤微生物熵差异显著，其
大小顺序为 Ｍ３＞Ｍ２＞Ｍ１（Ｐ＜０．０５），其变化趋势与土
壤微生物生物量碳较为相似．说明菊麦轮作可以改
善滁菊连作土壤质量，提高土壤中微生物对有机碳
的利用，且有机物质的投入有助于土壤微生物熵的
提高．
２􀆰 ３　 轮作与施肥对土壤微生物数量的影响
２􀆰 ３􀆰 １细菌　 从表 ３ 可以看出，不同处理间土壤细
菌数量差异达到显著水平．与 Ｍ１ 处理相比，Ｍ２、Ｍ３
处理的细菌数量分别提高了 ３７． ７％和 ６６． ５％ （Ｐ
＜０􀆰 ０５）．说明菊麦轮作可以显著提高滁菊连作土壤
细菌数量，特别是在配施生物有机肥的条件下，其原
因是由于生物有机肥的施入，增加了土壤中可利用
碳的含量，提高土壤中细菌的含量与比例．
２􀆰 ３􀆰 ２真菌　 从表 ３ 可以看出，与 Ｍ１ 处理相比，Ｍ２
处理的土壤真菌数量有所降低，但差异不显著（Ｐ
＞０．０５），表明菊麦轮作可在一定程度上抑制连作土
壤真菌的生长，可能是由于土壤 ｐＨ 升高，不利于真
菌的生长；Ｍ３处理土壤真菌数量提高了２２．３％，差
表 ３　 不同处理对土壤微生物数量的影响
Ｔａｂｌｅ ３ 　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ
ｑｕａｎｔｉｔｙ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
细菌
Ｂａｃｔｅｒｉａ
（１０６ ｃｆｕ·ｇ－１）
真菌
Ｆｕｎｇｉ
（１０３ ｃｆｕ·ｇ－１）
放线菌
Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ
（１０５ ｃｆｕ·ｇ－１）
合计
Ｔｏｔａｌ
（１０６ ｃｆｕ·ｇ－１）
Ｍ１ １３．４０±１．７３ｃ ４６．０８±１．４４ｂ １１．７５±１．０８ｃ １４．６２±１．８３ｃ
Ｍ２ １８．４５±０．８０ｂ ４２．６６±１．４２ｂ １３．８５±０．３５ｂ １９．８８±０．８３ｂ
Ｍ３ ２２．３１±１．１４ａ ５６．３６±２．０２ａ １５．９０±１．２３ａ ２３．９５±１．０２ａ
１８７１６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 肖　 新等： 轮作与施肥对滁菊连作土壤微生物特性的影响　 　 　 　 　
异达到显著水平（Ｐ＜０．０５），说明菊麦轮作配施生物
有机肥促进了连作土壤中真菌的繁殖．
２􀆰 ３􀆰 ３放线菌　 各处理土壤放线菌数量的变化与细
菌数量的变化趋势相同，与 Ｍ１ 处理相比，Ｍ２、Ｍ３ 处
理的放线菌数量分别提高了 １７． ９％、 ３５． ３％ （ Ｐ
＜０􀆰 ０５）．
从微生物总量及其组成上来看（表 ３），各处理
土壤微生物总量均以细菌为主，占总量的 ９１．６％ ～
９３．１％；放线菌次之，占 ６．６％～８．０％；真菌最少，仅占
０．２％～０．３％．从三大菌群的增加量来看，土壤细菌数
量的增加量明显高于真菌、放线菌，表明细菌较真菌
和放线菌对耕作措施、肥料管理等更为敏感．
３　 讨　 　 论
３􀆰 １　 菊麦轮作及生物有机肥施用与土壤化学特性
的关系
土壤有机质是衡量土壤肥力高低的重要标志，
也是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来
源．在本试验条件下，常规菊麦轮作模式在一定程度
上提高了土壤有机质含量，但差异不显著．与滁菊连
作、常规菊麦轮作模式相比，菊麦轮作配施生物有机
肥模式的土壤有机质含量均显著增加，究其原因可
能是有机物质施入土壤后，在作物根系分泌物和土
壤微生物的共同作用下逐渐分解转化，部分转化为
腐殖质，使有机质含量增加．这与宇万太等［１９］的研
究结果一致．
土壤酸化是土壤连作障碍发生的主要原因之
一，因此减缓土壤酸化成为克服连作障碍重要措施
之一．本试验条件下，菊麦轮作可在一定程度上提高
连作土壤 ｐＨ值，配施生物有机肥的效果更佳．胡凤
霞［２０］研究也表明，合理轮作有利于降低土壤容重，
减少土壤 ＥＣ 值，从而对酸性土壤有一定的改善作
用；李银平等［２１］认为，施用有机肥可以延缓土壤盐
分的累积速度，避免土壤酸化．在滁菊生产中，通过
采取合理轮作和增施生物有机肥可以改善土壤酸化
状况，增加土壤养分有效供给，对减轻连作障碍具有
积极作用．
就土壤速效养分而言，本试验条件下，常规菊麦
轮作可显著提高滁菊连作土壤中的速效 Ｐ、Ｋ 含量，
对连作土壤的碱解氮含量影响不显著．这与李银平
等［２１］的研究结果一致．造成这种差异的原因可能
是：相对于 Ｐ、Ｋ，作物需 Ｎ 量较大，轮作小麦增加了
对土壤 Ｎ的吸收．另外，与常规菊麦连作相比，菊麦
轮作配施生物有机肥模式可以有效提高连作土壤速
效 Ｎ、Ｐ、Ｋ含量，主要原因是生物有机肥的施入提高
了土壤微生物的群落结构和多样性，促进土壤中固
定养分向有效养分的转化，提升土壤肥力水平．
３􀆰 ２　 菊麦轮作及生物有机肥施用与土壤微生物生
物量碳、氮的关系
土壤微生物生物量碳是土壤有机碳的灵敏指示
因子，土壤微生物生物量氮是土壤微生物对氮素固
持与矿化作用的综合体现［２２］ ．在本试验条件下，常
规菊麦轮作、菊麦轮作配施生物有机肥模式均可以
显著提高滁菊连作土壤中微生物生物量碳、氮及微
生物熵．这主要是由于菊麦轮作后，土壤微生物区系
结构发生改变，继而加速了土壤中有机质的分解，促
进腐殖质的形成，为微生物生长提供了足够的营养
成分．戴建军等［２３］研究发现，大豆连作和玉米连作
的土壤微生物生物量碳、氮均高于大豆⁃玉米轮作；
在前茬为玉米的土壤中，大豆⁃玉米混作的土壤微生
物生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理．
官会林等［２４］研究表明，绿肥⁃烟草和大豆⁃烟草复种
模式下，植烟土壤微生物生物量碳显著高于冬闲连
作地．可见，土壤微生物生物量碳、氮的变化与种植
制度、作物连作年限、作物种类等多因素有关．另外，
在本试验条件下，菊麦轮作配施生物有机肥可有效
提高连作土壤微生物生物量碳、氮及微生物熵，显著
降低 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ值．这与王利利等［２５］的研究结果相
符，其原因在于：生物有机肥的施用能增加土壤微生
物利用碳源的能力，为微生物提供良好的营养条件，
微生物保持较高活性，从而提高土壤微生物多样性，
进而增加连作土壤微生物生物量碳、氮．
３􀆰 ３　 菊麦轮作及生物有机肥施用与土壤微生物数
量的关系
土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分之
一，土壤微生物的种群和数量易受耕作措施、水肥管
理和外界环境条件变化等的影响，土壤微生物的种
类和数量的变化也是造成植物连作障碍的重要因素
之一．华菊玲等［２６］研究表明，连作会导致土壤微生
物区系比例失衡，使土壤微生物种群由高肥的“细
菌型”向低肥的“真菌型”转化，且致病性真菌增加，
病虫害加剧．而轮作能有效调节土壤微生物区系，增
加微生物群落的多样性和稳定性，使土壤微生态环
境得到改善，最终达到减轻甚至克服植物连作障碍
的目的．在本试验条件下，常规菊麦轮作可以显著提
高连作土壤中细菌、放线菌数量，一定程度上降低了
土壤的真菌数量．这与解开治等［２７］的研究结果相一
致．菊麦轮作配施生物有机肥提高了连作土壤中真
２８７１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
菌数量，主要原因在于生物有机肥的施入，土壤中有
机物质大量增加，从而提高了土壤中可利用碳的含
量，促进了真菌生长，在一定程度上弥补了土壤 ｐＨ
值升高对真菌造成的影响．但从真菌占三大菌群总
量的比例来看，与滁菊连作模式相比，菊麦轮作配施
生物模式由 ０．３％降至 ０．２％，微生物区系状态仍处
于“细菌型”．
４　 结　 　 论
采取合理轮作和增施生物有机肥可以改善连作
土壤酸化状况和土壤肥力状况，增加土壤养分有效
供给，促进微生物正常活动和繁殖，有利于提高土壤
细菌、真菌和放线菌数量，降低真菌占三大菌群总量
的比例和土壤 ＭＢＣ ／ ＭＢＮ，改善土壤微生物群落结
构，减轻连作障碍．在本试验条件下，以菊麦轮作配
施生物有机肥（２７．６ ｋｇ Ｎ·６６７ ｍ－２、９ ｋｇ Ｐ ２Ｏ５·６６７
ｍ－２、９ ｋｇ Ｋ２Ｏ·６６７ ｍ
－２ ＋３０００ ｋｇ· ｈｍ－２生物有机
肥）下的土壤质量和微生物环境最佳．
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作者简介　 肖　 新，男，１９８０ 年生，博士，副教授． 主要从事
环境生态与区域规划的研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｘｉａｏｘｉｎ８０８８＠ １２６．ｃｏｍ
责任编辑　 肖　 红
４８７１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷