近年來，山東省大蒜(AlliumsativumL．)產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外，其品質(zhì)優(yōu)良，極大地促進了我國大蒜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是由于土地面積的限制，大蒜主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不得不在同一片土地上連續(xù)種植，引發(fā)了一系列的連作問題，如土壤病害嚴(yán)重，大蒜生長情況差等，嚴(yán)重影響了大蒜生產(chǎn)和農(nóng)民的收益。農(nóng)民不得不施用大量的農(nóng)藥或土壤消毒劑，不僅成本投入大幅上升，而且威脅大蒜品質(zhì)安全。

連作是限制許多作物生產(chǎn)的主要因素之一，其可能導(dǎo)致土壤病蟲害加劇、作物生長緩慢，長期連作還可能導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降，輕則減產(chǎn)，重則絕收，已成為許多作物生產(chǎn)急需解決的問題。連作造成的易發(fā)病土壤稱為致病型土壤。在引起連作障礙的因素中，土壤中的微生物是最重要的障礙因子。土壤酶是土壤生物活性的重要指標(biāo)，參與了土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化。其中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性之間的關(guān)系及總體活性對評價土壤肥力水平有重要意義。越來越多的證據(jù)表明，經(jīng)濟作物土壤的抑病/致病性能與土體微生物區(qū)系密切相關(guān)。呂衛(wèi)光等通過盆栽和田間研究表明，長期黃瓜連作使土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土壤微生物由細(xì)菌占主導(dǎo)優(yōu)勢向真菌占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變，線蟲密度高達4．38條/g土，土傳病蟲害加重。對馬鈴薯連作土壤中微生物區(qū)系研究表明，占細(xì)菌總數(shù)24%～36%的Acidobacteria與土傳病原菌Fusarium的數(shù)量之間高度負(fù)相關(guān)，Acidobacteria數(shù)量越低，土壤致病性越強。因此，目前認(rèn)為土壤微生物變化與連作障礙關(guān)系最為密切。

隨著大蒜連作年限的增加，植株的葉面積、株高等都呈現(xiàn)出先增長后降低的趨勢，大蒜產(chǎn)量下降。通過對長期大蒜連作根際微生物的研究，發(fā)現(xiàn)長期大蒜連作時土壤中微生物的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)菌數(shù)量降低，而真菌數(shù)量增加。長期連作土壤中功能微生物的數(shù)量發(fā)生改變，如硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌和芳香族化合物降解菌等類群也隨連作年限的增加而急劇下降。土壤中原有微生物群落結(jié)構(gòu)的失調(diào)，導(dǎo)致土壤中物質(zhì)和養(yǎng)分的循環(huán)發(fā)生改變，進而導(dǎo)致大蒜無法正常補給元素，生長發(fā)育受阻。另外，長期連作的大蒜土壤中，有害微生物的數(shù)量增多，使大蒜受到病害感染病害的幾率增大。但是微生物群落到底發(fā)生了怎樣的變化，這些變化的形成機制是什么，都還不明確。

隨著大蒜連作年限的增加，土壤pH呈現(xiàn)上升的趨勢，表明長期連作可能導(dǎo)致土壤堿性增加。相關(guān)性分析表明土壤pH與土壤中的有益微生物數(shù)量、酶含量等呈顯著相關(guān)關(guān)系，說明土壤pH的改變可能影響土壤微生物區(qū)系的成分，從而導(dǎo)致大蒜連作障礙。土壤中速效鉀、銨態(tài)氮，硝態(tài)氮以及有機質(zhì)的含量隨著大蒜連作時間的增長逐漸降低，大蒜長期連作使得土壤中養(yǎng)分含量降低，在大蒜種植過程中要注意肥料的合理施用。

土壤微生物是土壤生態(tài)環(huán)境的重要組成成分，參與地上和地下物質(zhì)的交換和轉(zhuǎn)化，在土壤礦物質(zhì)、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)中起重要作用。作物栽培方式影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成和功能。研究中，大蒜連作5年和10年降低了土壤中細(xì)菌和放線菌的數(shù)量，而增加了真菌的數(shù)量。連作破壞微生物群落的平衡，降低了土壤中有益細(xì)菌和放線菌的種類和數(shù)量，提高有害真菌的數(shù)量，減弱了土壤養(yǎng)分的有效性，進而導(dǎo)致營養(yǎng)礦物質(zhì)含量的降低。與連作相比，套作可以通過緩解土壤pH的變化從而提高土壤中酶活性，增加土壤中速效養(yǎng)分含量，維持土壤生態(tài)平衡，從而減弱連作給土壤微生物帶來的傷害。通過測定連續(xù)套作大蒜和番茄的土壤中可培養(yǎng)微生物數(shù)量發(fā)現(xiàn)，番茄、大蒜套作使土壤中細(xì)菌和真菌數(shù)量降低，同時使土壤中真菌的數(shù)量升高，并且可以促進作物的生長。大蒜和當(dāng)歸間作也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)論。因此，在大蒜的生產(chǎn)過程中可以和其它作物套作，以改善土壤中微生物的群落結(jié)構(gòu)。

酶在土壤養(yǎng)分循環(huán)轉(zhuǎn)化中起著舉足輕重的作用。越來越多的研究表明，土壤酶活與土壤養(yǎng)分含量存在著密切的聯(lián)系。研究表明，長期大蒜連作使得土壤中過氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶的含量降低，說明長期大蒜連作降低土壤中酶的水平，從而阻礙了土壤中養(yǎng)分的循環(huán)和轉(zhuǎn)化。研究發(fā)現(xiàn)在長期連作的土壤中使用生物有機肥后，土壤中蔗糖酶、脲酶的活性顯著提高。因此，在長期種植大蒜的田地中施用有機肥等可以緩解大蒜連作障礙。

通過對大蒜主產(chǎn)區(qū)大蒜連作的土壤進行研究發(fā)現(xiàn)，隨著大蒜連作年限的增加，土壤pH值升高，土壤養(yǎng)分含量失衡，大蒜產(chǎn)量降低;同時長期連作還使得土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土壤由“細(xì)菌型”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;真菌型”，并使得土壤酶活降低，影響土壤中物質(zhì)和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。

因此，在大蒜生產(chǎn)過程中應(yīng)避免長期連作，注意種、養(yǎng)結(jié)合，同時要注意合理的間作和套作。對于在長期連作的大蒜主產(chǎn)區(qū)可以通過施用生物有機肥等方式緩解大蒜連作，提高大蒜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

本文轉(zhuǎn)載于農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)平臺

參考文獻：

【1】李奉國， 馬龍傳， 孔 勇， 孔 磊， 李冠喜， 周 晶。連作對大蒜土壤養(yǎng)分、微生物結(jié)構(gòu)和酶活的影響