全 文 ：园艺学报，2015，42 (10)：2039–2048.
Acta Horticulturae Sinica
doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0192；http：//www. ahs. ac. cn 2039
草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚
酸及土壤酶活性的影响
田给林 1,2，严婷婷 1，毕艳孟 3，孙振钧 3，张潞生 1,*
（1中国农业大学农学与生物技术学院，北京 100193；2 山东菏泽学院园林工程系，山东菏泽 274000；3中国农业大
学资源与环境学院，北京 100193）
摘 要：针对草莓连作土壤灭菌后与正茬相比草莓植株根系生长受到抑制，研究了连作土壤灭菌与
施用不同种类肥料对草莓幼苗（移栽 60 d 后）根系分泌酚酸及土壤相关酶活性的影响。结果表明：连作
土壤灭菌与施用有机肥料处理显著提高了草莓植株根际土壤中酚酸的含量，其中施用蚯蚓粪（经蚯蚓食
用处理的牛粪）的增幅显著低于施用牛粪。土壤灭菌处理后施加不同肥料，土壤多酚氧化酶活性均能较
快恢复；有机肥较无机肥能显著促进过氧化氢酶活性的恢复；蚯蚓粪较牛粪和无机肥能显著促进土壤脲
酶活性的提高；土壤蔗糖酶受土壤灭菌影响显著降低且施加不同肥料对其没有显著地影响。综上所述，
对于草莓连作土壤，无论灭菌与否，施用蚯蚓粪较牛粪能减轻连作障碍中的酚酸化感效应，促进脲酶等
土壤相关酶活性提高，是缓解连作障碍及连作土壤灭菌对草莓植株生长发育影响的有效措施。
关键词：草莓；连作障碍；土壤灭菌；肥料；酚酸；土壤酶
中图分类号：S 668.4 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2015）10-2039-10

Effects of Continuous Cropping Soil Sterilization and Applying of Different
Fertilizer on Phenolic Acids in Rhizosphere Soil of the Strawberry Plants
and Soil Enzyme Activities
TIAN Gei-lin1,2，YAN Ting-ting1，BI Yan-meng3，SUN Zhen-jun3，and ZHANG Lu-sheng1,*
（1College of Agriculture and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China；2Department of
Botanical Garden Engineering，Heze University，Heze，Shandong 274000，China；3College of Resources and Environmental
Science，China Agricultural University，Beijing 100193，China）
Abstract：Soil sterilization is one of the most efficiency methods to remit continuous cropping
obstacle and the growth of strawberry plants root still exhibits significant restrained compared with that
grown in normal cropping soil. A pot experiment was conducted to verify the effect of sterilizing and
different kinds of fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil and soil enzyme activities before
flowering of strawberry plants which had grown up to 60 days since transplanting. The results showed
that soil sterilization or applying organic fertilizer could significantly（P < 0.05）promote phenolic acids
content increasing in rhizosphere soil of strawberry plant compared with unsterilized soil and applying
inorganic fertilizer，and the increasing of phenolic acid applied with vermicompost was significantly

收稿日期：2015–05–06；修回日期：2015–09–15
基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目（20110008130003）；北京市大学生创新训练项目（2014bj011）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：lusheng@cau.edu.cn）
Tian Gei-lin，Yan Ting-ting，Bi Yan-meng，Sun Zhen-jun，Zhang Lu-sheng. Effects of continuous cropping soil sterilization and
applying of different fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil of the strawberry plants and soil enzyme activities.
2040 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2039–2048.
（P < 0.05）lower than that applied with cattle manure. After soil sterilization，the activity of soil
polyphenol oxidase could be recovered if applying organic fertilizer. The activity of soil catalase could be
faster recovered if applying organic fertilizer than inorganic fertilizer. Applying vermicompost could
significantly（P < 0.05）promote the activity of soil urease compared with applying cattle manure or
inorganic fertilizer. The activity of soil sucrase decreased significantly（P < 0.05）because of soil
sterilization and there are no significant difference between treatments of applying different fertilizers.
Overall，our results suggested that application of vermicompost which can alleviate the effects of phenolic
acids in rhizosphere soil and improve soil urease and other related enzyme activity is an effective measure
to alleviate soil sterilization effect on strawberry plant growth and development in a continuously
mono-cropped strawberry system.
Key words：strawberry；continuous cropping problem；soil sterilization；fertilizer；phenolic acid；
soil enzyme

随着草莓产业的发展，草莓连作问题，尤其是连作土传病害问题日益突出（Cao & Wang，2007）。
目前连作草莓种植主要采用太阳能高温或化学药剂处理的方式进行土壤灭菌（Pinkerton et al.，2002；
王素素 等，2011；Koike et al.，2013）。研究表明连作土壤灭菌能较大改善草莓（Pinkerton et al.，
2002；Cao & Wang，2000；王素素 等，2011；Koike et al.，2013）、葡萄（郭修武 等，2010a）、平
邑甜茶（肖宏 等，2004）和辣椒（侯永侠 等，2006）等作物的连作障碍，减轻土传病害，促进作
物生长。但是，包括草莓在内的许多作物，在灭菌后的连作土壤上生长与在正茬土壤相比仍然存在
明显的差异（阮维斌 等，2001；侯永侠 等，2006；王素素 等，2011），表明土传病害不是造成连
作障碍的唯一因素，但是其确切的机理至今仍然没有定论。
许多作物根系分泌物和植物残体腐解物具有化感效应，其中低分子量的有机酸在影响微生物区
系结构中起着核心作用（Shi et al.，2011），并且众多被分离和鉴定的低分子量有机酸类化感物质为
酚酸类物质，例如肉桂酸、香草醛、对香豆酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸、水杨酸等（Yu & Matsui，
1994；He et al.，2008；Hao et al.，2010；Huang et al.，2010；郭修武 等，2010b；Zhou et al.，2012；
范腾飞 等，2103）。根系分泌产生的酚酸类化感自毒物质能够抑制细胞周期相关基因，特别是负责
调控有丝分裂的基因（Zhang et al.，2009）表达而产生自毒作用。通过施用有益微生物（Chen et al.，
2010）和物理方法（Mercado et al.，2007；Asaduzzaman et al.，2012）等措施调控降解酚酸能够有
效预防或减轻作物连作障碍。土壤酶活性可敏感地对土壤的变化做出响应，对土壤供肥能力、养分
转化及循环、土壤环境质量等具有重要影响（关松荫，1986）。研究草莓连作土壤及其连作土壤灭菌
条件下土壤相关酶的变化及其与酚酸的关系，对缓解连作障碍具有重要意义。
目前，关于有机肥料及各种生物肥料能缓解连作障碍、改进作物生长的研究已有较多报道（Yang
et al.，2011；袁玉娟 等，2014）。有机肥（尤其是蚯蚓粪）含有大量的有益微生物（胡艳霞 等，2002），
具有提高作物系统抗性（胡艳霞 等，2004）和促进根系生长的作用（赵海涛 等，2014）。作者研究
发现，土壤灭菌后，草莓植株开花前（幼苗移栽后 60 d）根系生长受到抑制，而施用有机肥尤其是
蚯蚓粪能改善草莓植株根系生长，探明连作土壤灭菌后施用有机肥对草莓植株根系分泌酚酸特性及
土壤相关酶活性的影响，对于预防和减轻草莓植株连作障碍，调控植株生长，提高产量和品质具有
重要意义。
田给林，严婷婷，毕艳孟，孙振钧，张潞生.
草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚酸及土壤酶活性的影响.
园艺学报，2015，42 (10)：2039–2048. 2041
1 材料与方法
1.1 试验材料与处理
试材为生长整齐一致的三叶一心期‘红颜’草莓（Fragaria × ananassa Duch.‘Benihoppe’）幼
苗。
试验土壤为中国农业大学科学园草莓圃连作 3 年的耕作层土壤，含有机质 2.87%，有效氮 154.08
mg · kg-1，有效磷 141.26 mg · kg-1，有效钾 139.35 mg · kg-1，pH 7.82。
蚯蚓粪和腐熟的牛粪取自北京绿环泰和生物科技有限公司有机肥生产原料，腐熟的牛粪为蚯蚓
处理前的食料，蚯蚓粪为经过蚯蚓食用处理的牛粪。蚯蚓品种为赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）‘大
平二号’。
试验于2013年9—11月在中国农业大学科学园日光温室进行。试验设计为两因素完全随机设计，
因素一为土壤灭菌，包括土壤不灭菌和土壤灭菌 2 个水平；因素二为肥料种类，包括无机肥、牛粪、
蚯蚓粪 3 个水平，每处理重复 6 次。土壤灭菌方法为高压蒸汽 121 ℃，0.105 MPa 条件下灭菌 120 min，
有机肥料和无机肥料按等氮量原则加入（吕丽媛 等，2013），其中蚯蚓粪的加入量按照土壤总体积
的 20%（胡艳霞 等，2002），腐熟牛粪的加入量按照牛粪和蚯蚓粪含等量的氮的体积，无机肥选用
三元复合肥（N︰P2O5︰K2O = 15︰15︰15），其加入量与施入蚯蚓粪含氮量减去相同体积的栽培土壤
的含氮的差值等氮量加入。每种肥料加入土壤后充分混匀装盆。塑料盆直径 15 cm，深 15 cm，每盆
装土 1 500 g，每盆栽草莓一株。
草莓幼苗定植后正常浇水管理，土壤含水量控制在 18%左右，移栽后适当遮阴 3 d后，正常自
然光照管理，温度维持在 20 ~ 25 ℃之间，空气相对湿度 70% ~ 80%，光周期约 12 h（昼）/12 h（夜）。
定植后 60 d时（开花前）进行土壤取样及测定分析。采用抖土法（Xu et al.，2009）获取粘附在根系
表面上的根际土壤（Nazih et al.，2001），经 10 目网筛除去杂质后于 4 ℃保存用于酚酸提取和分析
测定。其余非根际土壤风干后过 100 目网筛用于土壤相关酶活性的分析。
1.2 土壤取样与指标测定
1.2.1 土壤酚酸的提取和测定
土壤酚酸的提取参考 Dalton 等（1987）的方法。取 25 g 的新鲜土壤添加 25 mL 的 1 mol · L-1
的 NaOH 溶液静置 24 h，在 210 r · min-1 摇床上振荡 30 min 后在 8 000 × g 离心力下离心 10 min，分
离上清液用 12 mol · L-1 的盐酸调整溶液 pH 2.5 沉淀胡敏酸，静置 2 h 后在 8 000 × g 离心力下离心
10 min，分离上清液 4 ℃保存准备分析测定。
总酚的测定采用福林酚比色法（Box，1983），土壤中不同种类酚酸的测定采用 HPLC 法（Agilent
1260，德国）。样品进样前用 0.22 μm 的微孔滤膜过滤，色谱分离柱为 XDB-C18（4.6 mm × 250 mm），
流速 1 mL · min-1，进样量 20 μL，柱温 25 ℃，检测波长 280 nm，流动相 A：甲醇（色谱级），流动
相 B：pH 2.8 的乙酸水溶液（色谱级），样品的分离采用梯度洗脱，洗脱条件为 B：70%（0 min）→50%
（15 min）→30%（16 min）→0（30 min）→结束（30 min）。采用保留时间进行定性分析，采用峰
面积外标法进行定量分析。福林酚试剂及没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、对羟基苯甲酸、紫丁香酸、
咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、香草醛、肉桂酸等色谱级标准品均为 Sigma 公司产品。
1.2.2 土壤酶活性的测定
土壤蔗糖酶活性的测定采用 3,5–二硝基水杨酸比色法，土壤过氧化氢酶活性的测定采用高锰

Tian Gei-lin，Yan Ting-ting，Bi Yan-meng，Sun Zhen-jun，Zhang Lu-sheng. Effects of continuous cropping soil sterilization and
applying of different fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil of the strawberry plants and soil enzyme activities.
2042 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2039–2048.
酸钾滴定法、脲酶活性的测定采用靛酚蓝比色法、多酚氧化酶的测定采用邻苯三酚比色法（关松荫，
1986）。蔗糖酶活性以 1 d 后每克土壤葡萄糖的毫克数表示，过氧化氢酶活性以每克土消耗 0.002
mol · L-1高锰酸钾的毫升数表示，脲酶活性以 NH3+-N µg · g-1表示，多酚氧化酶活性以单位时间内 1 g
土壤中催化氧化酚类物质形成的红紫棓精（purpurogallin）质量（µg · g-1 · h-1）来表示。
1.3 数据处理及统计分析
试验数据采用 Excel 2003 进行整理作图，使用 SPSS18.0 对数据进行统计分析，使用邓肯氏新
复极差法进行差异分析。
2 结果与分析
2.1 草莓植株根际土壤酚酸的鉴定
色谱分离结果（图 1）显示，连作土壤栽培草莓植株根际土壤所含酚酸类物质主要有没食子酸、
原儿茶酸、绿原酸、对羟基苯甲酸、咖啡酸、紫丁香酸、香草醛、对香豆酸、阿魏酸、肉桂酸。






















图 1 根际土壤酚酸类物质及标准酚酸类物资样品色谱分离图
依保留时间依次从土壤中检测出的酚酸种类分别为：没食子酸（1），原儿茶酸（2），绿原酸（3），对羟基苯甲酸（4），
咖啡酸（5），紫丁香酸（6），香草醛（7），对香豆酸（8），阿魏酸（9），苯甲酸（10），肉桂酸（11）。
Fig. 1 Representative HPLC chromatogram from the extraction of the rhizosphere soil before flowering
Compounds detected from soil samples：Gallic acid（1），protocatechuic acid（2），chlorogenic acid（3），P-hydroxybenzoic acid（4），
caffeic acid（5），syringic acid（6），vanillin（7），P-coumaric acid（8），ferulic acid（9），
benzoic acid（10）and trans-cinnamic acid（11）.

2.2 土壤灭菌及添加不同肥料处理对草莓植株根际土壤中总酚和酚酸含量的影响
由表 1 可看出，不灭菌 + 无机肥处理和灭菌 + 无机肥处理草莓植株根际土壤总酚含量差异不
田给林，严婷婷，毕艳孟，孙振钧，张潞生.
草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚酸及土壤酶活性的影响.
园艺学报，2015，42 (10)：2039–2048. 2043
显著，但不灭菌 + 牛粪处理及不灭菌 + 蚯蚓粪处理根际土壤总酚含量分别低于灭菌 + 牛粪处理
和灭菌 + 蚯蚓粪处理的土壤总酚含量（P < 0.05）。不管连作土壤灭菌与否，施加蚯蚓粪处理草莓植
株根际土壤总酚含量均小于施加牛粪处理草莓植株根际土壤总酚含量（P < 0.05）。不管施加什么肥
料，相对于不灭菌处理，连作土壤灭菌处理均能使得草莓植株根际土壤含量相对较高的对香豆酸、
阿魏酸相对含量显著（P < 0.05）提高，其中施用牛粪处理的对香豆酸、阿魏酸含量分别提高 31.94%
和 63.63%；不管灭菌与否，施加蚯蚓粪的对香豆酸、阿魏酸、绿原酸含量为施牛粪的 65.89%、66.22%
和 54.03%。
两因素方差分析表明，连作土壤灭菌能显著增加了根际土壤中绿原酸、丁香酸、对香豆酸、阿
魏酸及总酚的含量。施用不同的种类的肥料，显著影响根际土壤中绿原酸、丁香酸、香草醛、对香
豆酸、阿魏酸、肉桂酸及总酚的含量。灭菌与施用有机肥对于绿原酸、阿魏酸、总酚的交互效应显
著（P < 0.05）。

表 1 连作土壤灭菌及施加不同肥料处理对草莓植株根际土壤（干土）酚酸的含量
Table 1 Contents of phenolic acids in rhizosphere soil（dry soil）of strawberry plants under the condition of soil sterilization and
addition of different fertilizer µg · g-1
土壤灭菌
Soil sterilization
肥料种类
Fertilizer type
绿原酸
Chlorogenic acid
对羟基苯甲酸
P-hydroxy
benzoic acid
咖啡酸
Caffeic acid
丁香酸
Syringic acid
香草醛
Vanillin
不灭菌 Unsterilization 无机肥 Inorganic fertilizer 14.05 ± 1.28 d 2.11 ± 0.34 a 0.85 ± 0.06 a 1.12 ±0.27 e 1.52 ± 0.12 c
牛粪 Cattle manure 35.46 ± 1.96 b 2.00 ± 0.11 a 0.97 ± 0.16 a 2.31 ± 0.23 ab 2.07 ± 0.17 ab
蚯蚓粪 Vermicompost 19.16 ± 0.97 c 1.76 ± 0.14 a 0.80 ± 0.02 a 1.88 ± 0.09 c 1.59 ± 0.16 c
灭菌 Sterilization 无机肥 Inorganic fertilizer 16.45 ± 1.24 dc 1.90 ± 0.65 a 0.74 ± 0.06 a 1.51 ± 0.07 d 1.44 ± 0.37 c
牛粪 Cattle manure 47.01 ± 5.08 a 2.15 ± 0.67 a 0.83 ± 0.06 a 2.45 ± 0.09 a 2.43 ± 0.05 a
蚯蚓粪 Vermicompost 20.90 ± 3.75 c 2.72 ± 0.89 a 0.91 ± 0.13 a 2.18 ± 0.16 b 1.95 ±0.29 b
两因素方差分析（P 值） 灭菌 Soil sterilization（S）0.002 0.268 0.346 0.005 0.065
Two-way ANOVA（P value） 肥料 Fertilizer types（F） 0 0.747 0.174 0 0
互作效应 S  F 0.019 0.214 0.099 0.478 0.175
土壤灭菌
Soil sterilization
肥料种类
Fertilizer type
对香豆酸
P-coumaric acid
阿魏酸
Ferulic acid
肉桂酸
Trans-cinnamic acid
总酚
Total phenolics
不灭菌 Unsterilization 无机肥 Inorganic fertilizer 23.46 ± 2.57 e 8.87 ± 1.69 d 2.40 ± 0.36 b 161.02 ± 23.56 e
牛粪 Cattle manure 51.78 ± 1.34 b 15.81 ± 1.74 c 8.74 ± 1.47 a 263.75 ± 6.12 b
蚯蚓粪 Vermicompost 34.12 ± 3.82 d 10.47 ± 1.03 d 8.30 ±0.69 a 221.69 ± 19.33 d
灭菌 Sterilization 无机肥 Inorganic fertilizer 29.46 ± 1.12 d 9.87 ± 2.73 d 2.52 ± 0.13 b 154.03 ± 22.18 e
牛粪 Cattle manure 68.32 ± 5.50 a 25.87 ±0.30 a 7.76 ± 2.09 a 338.61 ± 25.19 a
蚯蚓粪 Vermicompost 41.02 ± 7.15 c 20.59 ± 3.30 b 6.93 ± 1.74 a 244.29 ± 3.51 c
两因素方差分析（P 值） 灭菌 Soil sterilization（S）0 0 0.251 0.005
Two-way ANOVA（P value）肥料 Fertilizer type（F） 0 0 0 0
互作效应 S  F 0.094 0.003 0.065 0.008
P < 0.05.
2.3 土壤灭菌及施加不同肥料处理对草莓植株土壤相关酶活性的影响
2.3.1 土壤脲酶
连作土壤施加有机肥均能增加土壤脲酶的活性（图 2，A）。其中不灭菌条件下施牛粪和蚯蚓粪
处理土壤脲酶活性分别较施无机肥处理增加 321.74%和 555.32%；灭菌条件下施牛粪和蚯蚓粪处理
土壤脲酶活性分别较施无机肥处理增加 1 030.98%和 1 346.60%。连作土壤灭菌处理均可显著降低土
壤脲酶的活性，但施牛粪可抑制降低。施加不同有机肥料对土壤脲酶的活性影响不同。其中不灭菌
条件下，施蚯蚓粪较施牛粪处理土壤脲酶的活性增加了 55.38%，灭菌 + 蚯蚓粪处理较灭菌 + 牛粪
处理土壤脲酶的活性增加了 28.49%。
两因素方差分析表明，连作土壤灭菌显著降低了土壤脲酶的活性，施加有机肥能显著提高脲酶

Tian Gei-lin，Yan Ting-ting，Bi Yan-meng，Sun Zhen-jun，Zhang Lu-sheng. Effects of continuous cropping soil sterilization and
applying of different fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil of the strawberry plants and soil enzyme activities.
2044 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2039–2048.
活性，连作土壤灭菌和施用不同种类肥料对脲酶活性不存在交互效应（表 2）。
2.3.2 土壤蔗糖酶
连作土壤灭菌及施加不同的肥料对土壤蔗糖酶的影响如图 2，B 所示，无论分别在不灭菌条件
下或是灭菌条件下，施不同肥料处理间差异均不显著。灭菌条件下施无机肥、牛粪和蚯蚓粪分别较
不灭菌处理土壤蔗糖酶活性分别降低 70.12%、72.26%和 76.62%。两因素方差分析表明，连作土壤
灭菌显著降低了蔗糖酶的活性，施加有机肥对蔗糖酶活性影响不显著。连作土壤灭菌和施用不同种
类肥料对蔗糖酶活性不存在交互效应（表 2）。
2.3.3 土壤过氧化氢酶
连作土壤灭菌及施加不同肥料处理对草莓植株土壤过氧化氢酶活性的影响如图 2，C 所示，灭
菌施无机肥处理土壤过氧化氢酶活性较不灭菌处理降低 11.98%，且处理间差异达到显著水平（P <
0.05），但是，施牛粪和蚯蚓粪能抑制过氧化氢酶活性的下降且处理间差异不显著。连作土壤灭菌显
著降低了过氧化氢酶的活性，施加有机肥能显著提高过氧化氢酶活性。
两因素方差分析表明，连作土壤灭菌和施用不同种类肥料对过氧化氢酶活性存在交互效应，施
用有机肥料能够减轻连作土灭菌对土壤过氧化氢酶活性降低的影响（表 2）。
2.3.4 土壤多酚氧化酶
连作土壤灭菌及施加不同肥料处理对草莓植株土壤多酚氧化酶活性的影响如图 2，D 所示，施
无机肥处理间差异不显著。施牛粪和蚯蚓粪处理有利于土壤多酚氧化酶活性的提高。
两因素方差分析表明，连作土壤灭菌对多酚氧化酶活性影响不显著，施加有机肥能显著提多酚
氧化酶活性，连作土壤灭菌和不同种类肥料对多酚氧化酶影响交互效应不显著（表 2）。























图 2 土壤灭菌及施加不同肥料处理对草莓植株土壤相关酶活性的影响
NM：不灭菌；M：灭菌；W：无机肥；Q：蚯蚓粪；N：牛粪。
Fig 2 Effects of soil sterilization and addition of different fertilizer on soil enzyme activities
NM：No soil sterilization；M：Soil sterilization；W：Inorganic fertilizer；
Q：Vermicompost；N：Cattle manure .
田给林，严婷婷，毕艳孟，孙振钧，张潞生.
草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚酸及土壤酶活性的影响.
园艺学报，2015，42 (10)：2039–2048. 2045
表 2 土壤灭菌及施加不同肥料处理影响草莓植株土壤相关酶活性的两因素方差分析（P 值）
Table 2 Effects of soil sterilization and addition of different fertilizer on two-way ANOVA（P value）of soil enzyme activities
因素
Factor
脲酶
Urease
蔗糖酶
Sucrase
过氧化氢酶
Catalase
多酚氧化酶
Polyphenol oxidase
灭菌 Soil sterilization（S） 0.047 0 0 0.143
肥料 Fertilizer type（F） 0 0.440 0 0.030
互作效应 S  F 0.283 0.322 0 0.903
3 讨论
本研究中，连作草莓根际土壤共鉴定出 10 种酚酸类成分，分别是没食子酸、原儿茶酸绿原酸、
对羟基苯甲酸、咖啡酸、丁香酸、香草醛、对香豆酸、阿魏酸、肉桂酸，其中没食子酸和原儿茶酸
由于低于检出限未能检出其含量，含量较高的酚酸分别是对香豆酸、绿原酸和阿魏酸。这一结果与
李贺琴等（2014）、范腾飞等（2013）的研究结果中对羟基苯甲酸、对香豆酸、阿魏酸、肉桂酸的鉴
定结果一致，但是与 Kitazawa 等（2005）的研究结果仅有对羟基苯甲酸一致，可能的原因是所选用
草莓品种、培养条件以及酚酸提取方法不同。在酚酸的定性和定量分析过程中，标准样品中保留时
间为 19.076 min 的色谱分标准曲线的峰相对比较窄，而样品中肉桂酸的色谱峰相对比较宽，可能的
原因是样品中保留时间为 19.076 min 的色谱峰含有肉桂酸，但是不一定全是肉桂酸，还可能含有不
能分开的其他物质，所以，试验中定量检测到的肉桂酸含量可能比实际土壤中含量略大。
草莓根系能够分泌自毒物质抑制植株的生长（Kitazawa et al.，2005），且通过电极降解根系自毒
物质能够减缓水培草莓的自毒作用恢复植株生长（Mercado et al.，2007；Asaduzzaman et al.，2012）。
不论连作土壤灭菌与否，施用有机肥均能够较施用无机肥显著增加草莓植株根际土壤中对香豆酸、
阿魏酸、绿原酸等酚酸的含量，其原因可能是施用有机肥能够提高根系活力促进根系生长（李絮花
等，2005），进而促进根系分泌物增加。研究中还发现施用蚯蚓粪较施用牛粪能显著促进根系总根长、
总根表面积、以及根体积及根叉数的增加，但是，施蚯蚓粪处理草莓植株根际土壤中总酚及其对香
豆酸等酚酸含量均分别低于施牛粪处理，这一方面说明蚯蚓粪含有能促进根系生长的成分，这一研
究结果与赵海涛等（2014）的蚯蚓粪能促进辣椒根系生长的结果研究一致。另一方面，也说明蚯蚓
粪可能含有能促进酚酸降解的微生物。胡艳霞等（2002）的研究表明，蚯蚓粪含有特有微生物，这
些微生物在预防黄瓜连作障碍中起重要的作用。酚酸是黄瓜根系分泌物中重要的化感物质且能诱导
黄瓜镰刀菌枯萎病的发生（Yu & Matsui，1994；Ye et al.，2004）。结合本研究结果及前人的研究证
明降解调控酚酸可作为预防连作障碍的重要措施（Mercado et al.，2007；Chen et al.，2010；
Asaduzzaman et al.，2012），施加蚯蚓粪既能促进根系生长，又能降解根际土壤酚酸可能是其预防连
作障碍的重要机制之一。
土壤酶活性反映了土壤中进行的各种生物化学过程的动向和强度。各种酶在土壤中的积累是由
于土壤微生物、动物和植物根系的生命活动以及生物残体胞溶的结果（关松荫，1986）。本试验结果
表明，连作土壤灭菌后经过 60 d 自然恢复，多酚氧化酶的活性可以恢复到灭菌前水平，尤其是土壤
灭菌后施用有机肥后，根际土壤中的酚类物质浓度较施用无机肥显著提高，而相应的多酚氧化酶的
活性也提高，这一研究结果和葡萄根系分泌物对多酚氧化酶的影响是低浓度促进高浓度抑制的研究
结果（孙英妮，2010）一致。但是，过氧化氢酶和脲酶处于较低水平，施用不同肥料脲酶和过氧化
氢酶活性的恢复影响较大，过氧化氢酶活性与土壤有机质含量有关，也与微生物数量有关（关松荫，
1986），连作土壤灭菌后施用牛粪和蚯蚓粪均增加有益微生物数量是其能较快促进过氧化氢酶活性提

Tian Gei-lin，Yan Ting-ting，Bi Yan-meng，Sun Zhen-jun，Zhang Lu-sheng. Effects of continuous cropping soil sterilization and
applying of different fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil of the strawberry plants and soil enzyme activities.
2046 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2039–2048.
高的原因之一。施用蚯蚓粪更有利于土壤脲酶活性的恢复，平邑甜茶残留根系增加了土壤酚酸含量
的同时也显著影响了土壤脲酶的活性（孙步蕾 等，2015），蚯蚓粪含有能降解连作根际土壤酚酸含
量的微生物可能是其促进脲酶活性增加的原因之一。脲酶能促进土壤中含氮有机物尿素分子酰胺态
氮的水解，生成的氨是植物氮素营养来源之一（李春霞 等，2007），说明施用具有生物活性的蚯蚓
粪恢复脲酶活性也是蚯蚓粪预防连减轻作障碍的机理之一。蔗糖酶活性受施加肥料的影响不显著，
这一结果和杜社妮等（2007）关于施有机肥对日光温室土壤蔗糖酶活性影响较小的研究结果一致。
土壤蔗糖酶广泛存在于土壤中，直接参与土壤有机质的代谢过程，其不仅能够表征蔗糖水解活性及
表征土壤生物学活性强度，也可以作为评价土壤熟化程度和土壤肥力的指标（关松荫，1986）。土壤
灭菌后土壤蔗糖酶活性显著降低且施加不同有机肥对其影响不显著，有关土壤灭菌后如何尽快提高
蔗糖酶活性还有待于进一步深入研究。

Reserences
Asaduzzaman M，Kobayashi Y，Isogami K，Tokura M，Tokumasa K，Asao T. 2012. Growth and yield recovery in strawberry plants under autotoxicity
through electrodegradation. Eur J Hortic Sci，77：58–67.
Box J D. 1983. Inveatigation of the folin-clocalteau phenol reagent for the determination of polyphenolic substances in natural-waters. Water
Research，17：511–525.
Cao K Q，Wang S T. 2007. Autotoxicity and soil sickness of strawberry（Fragaria × ananassa）. Allelopathy Journal，20：103–113.
Chen L，Yang X，Raza W，Li J，Liu Y，Qiu M，Zhang F，Shen Q. 2010. Trichoderma harzianum SQR-T037 rapidly degrades allelochemicals in
rhizospheres of continuously cropped cucumbers. Applied Microbiology and Biotechnology，89：1653–1663.
Dalton B R，Weed S B，Blum U. 1987. Plant phenolic acids in soil a comparison of extraction procedures. Soil Science Society of America Journal，
51：1515–1521.
Du She-ni，Liang Yin-li，Xu Fu-li，Zhang Chen-e，Chen Zhi-jie. 2007. Effect of fertilization on soil microorganisms and enzyme activity under
greenhouse condition. Chin J Eco-Agric，15 (4)：68–71. (in Chinese)
杜社妮，梁银丽，徐福利，张成娥，陈志杰. 2007. 施肥对日光温室土壤微生物与酶活性变化的影响. 中国生态农业学报，15 (4)：
68–71.
Fan Ten-fei，Cao Zeng-qiang，Bi Yan-meng，Tian Gei-lin，Zhang Lu-sheng. 2013. Influence of K-deficiency stress on plant growth of strawberry and
soil-borne disease under continuous cultivation. Acta Horticulturae Sinica，40 (4)：633–640. (in Chinese)
范腾飞，曹增强，毕艳孟，田给林，张潞生. 2013. 缺钾胁迫对连作草莓生长和土传病害的影响. 园艺学报，40 (4)：633–640.
Guan Song-yin. 1986. Soil enzyme and its research. Beijing：Agricultural Press.
关松荫. 1986. 土壤酶及其研究法. 北京：农业出版社.
Guo Xiu-wu，Li Kun，Xie Hong-gang，Sun Ying-ni，Hu Xi-xi，Zhang Li-heng. 2010a. Effect of sterilized replant soil on grape growth and root
exudation characteristics. Journal of Fruit Science，27 (1)：29–33. (in Chinese)
郭修武，李 坤，谢洪刚，孙英妮，胡禧熙，张立恒. 2010a. 连作土灭菌对葡萄生长及根系分泌特性的影响. 果树学报，27 (1)：
29–33.
Guo Xiu-wu，Li Kun，Sun Ying-ni，Zhang Li-heng，Hu Xi-xi，Xie Hong-gang. 2010b. Allelopathic effects and identification of allelochemicals in
grape root exudates. Acta Horticulturae Sinica，37 (6)：861–868. (in Chinese)
郭修武，李 坤，孙英妮，张立恒，胡禧熙，谢洪刚. 2010b. 葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定. 园艺学报，37 (6)：
861–868.
Hao W Y，Ren L X，Ran W，Shen Q R. 2010. Allelopathic effects of root exudates from watermelon and rice plants on Fusarium oxysporum f. sp.
niveum. Plant and Soil，336：485–497.
He C N，Gao W W，Yang J X，Bi W，Zhang X S，Zhao Y J. 2008. Identification of autotoxic compounds from fibrous roots of Panax quinquefolium
L. Plant and Soil，318：63–72.
田给林，严婷婷，毕艳孟，孙振钧，张潞生.
草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚酸及土壤酶活性的影响.
园艺学报，2015，42 (10)：2039–2048. 2047
Hou Yong-xia，Zhou Bao-li，Wu Xiao-ling，Fu Ya-wen，Wang Yue-ying. 2006. Effects of soil sterilization on preventing continuous pepper cropping
obstacles. Chinese Journal of Ecology，25 (3)：340–342. (in Chinese)
侯永侠，周宝利，吴晓玲，付亚文，王月英. 2006. 土壤灭菌对辣椒抗连作障碍效果. 生态学杂志，25 (3)：340–342.
Hu Yan-xia，Sun Zhen-jun，Sun Yong-ming，Wang Che-hui. 2004. Earthworm feces-induceed systemic resistance of cucumber against anthracnose.
Chinese Journal of Applied Ecology，15 (8)：1358–1362. (in Chinese)
胡艳霞，孙振钧，孙永明，王车辉. 2004. 蚯蚓粪对黄瓜炭疽病的系统抗性系统诱导抗性作用. 应用生态学报，15 (8)：1358–1362.
Hu Yan-xia，Sun Zhen-jun，Zhou Fa-yong，Liu Xiao-yang，Cao Ao-cheng. 2002. Study on the supressness of vermicompost to soil-boron disease of
cucumber seedling. Acta Ecologica Sinica，22 (7)：1051–1060. (in Chinese)
胡艳霞，孙振钧，周法勇，刘小秧，曹坳程. 2002. 蚯蚓粪对黄瓜苗期土传病害的控制作用. 生态学报，22 (7)：1051–1060.
Huang X X，Bie Z L，Huang Y. 2010. Identification of autotoxins in rhizosphere soils under the continuous cropping of cowpea. Allelopathy Journal，
25：383–392.
Kitazawa H，Asao T，Ban T，Pramanik MHR，Hosoki T. 2005. Autotoxicity of root exudates from strawberry in hydroponic culture. Journal of
Horticultural Science & Biotechnology，80：677–680.
Koike Steven T，Gordon Thomas R，Oleg Daugovish，Husein Ajwa，Mark Bolda. 2013. Recent developments on strawberry plant collapse problems
in california caused by fusarium and macrophomina. International Journal of Fruit Science，13：76–83.
Lü Li-yuan，Wu Yu-peng，Sun Zhen-jun，Bi Yan-meng. 2013. Effect of organic fertilizer on growth of castor bean seedling under saline sodic soil.
Journal of China Agricultural University，18 (3)：73–80. (in Chinese)
吕丽媛，伍玉鹏，孙振钧，毕艳孟. 2013. 有机肥对盐碱土蓖麻苗生长的调控作用. 中国农业大学学报，18 (3)：73–80.
Pinkerton J N，Ivors K L，Reeser P W，Bristow P R，Windom G E. 2002. The Use of soil solarization for the management of soilborne plant
pathogens in strawberry and red raspberry production. Plant Disease，86 (6)：646–651.
Li Chun-xia，Chen Fu，Wang Jun-zhong. 2007. Effect of different tillage practices on soil enzyme activity. Chin J Soil Sci，38 (3)：601–603. (in
Chinese)
李春霞，陈 阜，王俊忠. 2007. 不同耕作措施对土壤酶活性的影响. 土壤通报，38 (3)：601–603.
Li He-qin，Liu Qi-zhi，Zhang Lin-lin，Wang Yu-ling. 2014. Accumulation of phenolic acids in the monocultured strawberry soils and their effect on
soil nematodes. Chinese Journal of Ecology，33 (1)：169–175. (in Chinese)
李贺琴，刘奇志，张林林，王玉玲. 2014. 草莓连作土壤酚酸类物质积累对土壤线虫的影响. 生态学杂志，33 (1)：169–175.
Li Xu-hua，Yang Shou-xiang，Yu Zhen-wen，Yu Song-lie. 2005. Effects of organic manure application on growth and senescence of root in winter
wheat. Plant Nutrition and Fertilizer Science，11 (4)：467–472.
李絮花，杨守祥，于振文，余松烈. 2005. 有机肥对小麦根系生长及根系衰老进程的影响. 植物营养与肥料学报，11 (4)：467–472.
Mercado J A，Martin-Pizarro C，Pascual L，de los Santos B，Romero F，Quesada M A，Pliego-Alfaro F，Galvez J，Rey M，de la Vina G，Llobell
A，Yubero-Serrano E M，Munoz-Blanco J，Caballero J L. 2007. Evaluation of tolerance of Colletotrichum acutatum in strawberry plants
transformed with Trichoderma-derived genes. Acta Hortic，738 (46)：383–388.
Nazih N，Finlay-Moore O，Hartel P G，Fuhrmann J J，2001. Whole soil fatty acid methyl ester（FAME）profiles of early soybean rhizosphere as
affected by temperature and matric water potential. Soil Biology & Biochemistry，33：693–696.
Ruan Wei-bin，Wang Jing-guo，Zhang Fu-suo，Li Xiao-ming，Wang Yu-feng，Su Qing-rui. 2001. Effect of sterilization with CH3Br on root growth
of soybean seedlings. Acta Ecologica Sinica，21 (5)：759–764. (in Chinese)
阮维斌，王敬国，张福锁，李小鸣，王玉峰，宿庆瑞. 2001. 溴甲烷土壤灭菌对大豆苗期根系生长的影响. 生态学报，21 (5)：759–764.
Shi S，Richardson A E，OCallaghan M，DeAngelis K M，Jones E E，Stewart A，Firestone M K，Condron L M. 2011. Effects of selected root exudate
components on soil bacterial communities. FEMS Microbiology Ecology，77：600–610.
Sun Bu-lei，Wang Yan-fang，Zhang Xian-fu，Shen Xiang，Chen Xue-sen，Mao Zhi-quan. 2015. Effect of residual roots on the biomass of Malus
hupehensis seedlings，phenolic acids and microbiology in the soil of continuous cropping. Acta Horticulturae Sinica，42 (1)：131–139. (in
Chinese)
孙步蕾，王艳芳，张先富，沈 向，陈学森，毛志泉. 2015. 连作土壤中残根对平邑甜茶幼苗生物量及土壤酚酸类物质和微生物的影响.

Tian Gei-lin，Yan Ting-ting，Bi Yan-meng，Sun Zhen-jun，Zhang Lu-sheng. Effects of continuous cropping soil sterilization and
applying of different fertilizer on phenolic acids in rhizosphere soil of the strawberry plants and soil enzyme activities.
2048 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (10)：2039–2048.
园艺学报，42 (1)：131–139.
Sun Ying-ni. 2010. The study on isolation，identification of allelochenicals and its mechanism in grape[M. D. Dissertation]. Shenyang：Shenyang
Agricultural University. (in Chinese)
孙英妮. 2010. 葡萄化感物质的分离、鉴定及其作用机制研究[硕士论文]. 沈阳：沈阳农业大学.
Wang Su-su，Du Guo-dong，Lü De-guo. 2011. Effects of soil sterilization treatments on root respiratory metabolism and development of strawberry
under the replanting conditions. Journal of Fruit Science，28 (2)：234–239. (in Chinese)
王素素，杜国栋，吕德国. 2011. 土壤高温处理对连作草莓根系呼吸代谢及植株发育的影响. 果树学报，28 (2)：234–239.
Xiao Hong，Mao Zhi-quan，Yu Ming-ge，Wang Li-qing，Shu Huai-rui. 2004. Effects of successive cropping soil and successive cropping soil
pasteurized on the growth and development of Malus hupehensis seedlings. Journal of Fruit Science，21 (4)：370–372. (in Chinese)
肖 宏，毛志泉，于明革，王丽琴，束怀瑞. 2004. 连作土与灭菌土对平邑甜茶幼苗生长发育的影响. 果树学报，21 (4)：370–372.
Xu Y，Wang G，Jin J，Liu J，Zhang Q，Liu X，2009. Bacterial communities in soybean rhizosphere in response to soil type，soybean genotype，
and their growth stage. Soil Biology and Biochemistry，41：919–925.
Yang Yu-hong，Chen Dong-mei，Jin Yan，Wang Hai-bin，Quan Yu-qi，Guo Xu-kui，He Hai-bin，Lin Wen-xiong. 2011. Effect of different fertilizers
on functional diversity of microbial flora in rhizospheric soil under tobacco monoculture. Acta Agron Sin，37 (1)：105–111.
Ye S F，Yu J Q，Peng Y H，Zheng J H，Zou L Y. 2004. Incidence of fusarium wilt in Cucumis sativus L. is promoted by cinnamic acid，an autotoxin
in root exudates. Plant and Soil，263：143–150.
Yuan Yu-juan，Hu Jiang，Ling Ning，Qiu Mei-hua，Shen Qi-rong，Yang Xing-ming. 2014. Effects and mechanisms of application with different bio-
organic fertilizers in controlling Fusarium wilt of cucumber. Plant Nutr Fert Sci，20 (2)：372–379. (in Chinese)
袁玉娟，胡 江，凌 宁，仇美华，沈其荣，杨兴明. 2014. 施用不同生物有机肥对连作黄瓜枯萎病防治效果及其机理初探. 植物营养
与肥料学报，20 (2)：372–379.
Yu J Q，Matsui Y. 1994. Phytotoxic substances in root exudates of cucumber（Cucumis sativus L.）. J Chem Ecol，20：21–31.
Zhang Y，Gu M，Xia X J，Shi K，Zhou Y H，Yu J Q. 2009. Effects of phenylcarboxylic acids on mitosis，endoreduplication and expression of cell
sycle-related genes in roots of cucumber. J Chem Ecol，35：679–688.
Zhao Hai-tao，Che Ling，Jiang Wei，Zhu Yan-hong，Qiu Liang-zhu，Shan Yu-hua，Feng Ke. 2014. Effect of high-temperature sterilization and
materials addition of vermicompost-formulated substrate on Capsicum seedling development. Plant Nutr Fert Sci，20 (2)：380–388. (in
Chinese)
赵海涛，车 玲，姜 薇，朱燕红，邱良祝，单玉华，封 克. 2014. 高温处理与添加物料对蚓粪基质培育辣椒壮苗的影响. 植物营养
与肥料学报，20 (2)：380–388.
Zhou X，Yu G，Wu F. 2012. Soil phenolics in a continuously mono-cropped cucumber（Cucumis sativus L.）system and their effects on cucumber
seedling growth and soil microbial communities. European Journal of Soil Science，63：332–340.