蔬菜种植对土壤微生物性状的影响

刘一倩易欣欣徐全明钟连全

（1. 北京农学院食品科学与工程学院 农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室 食品质量与安全北京实验室，北京102206；2. 北京市昌平区种子管理站，北京 102200）

蔬菜种植对土壤微生物性状的影响

刘一倩1易欣欣1徐全明2钟连全2

（1. 北京农学院食品科学与工程学院 农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室 食品质量与安全北京实验室，北京102206；2. 北京市昌平区种子管理站，北京 102200）

土壤微生物作为土壤中活的有机体系，是衡量土壤质量的重要指标之一。随着蔬菜消费量的增加，我国蔬菜种植面积不断扩大，引起的问题不断出现。通过综述蔬菜种植各种因素对土壤中微生物数量等性状的影响，以期为农业的可持续发展提供一定的参考依据。

蔬菜 土壤微生物 多样性 菜地 微生物数量

随着人们健康意识的加强，蔬菜消费量日益增加，我国蔬菜播种面积达到11 524×107hm2，约占全国农作物播种总面积的1/ 10，蔬菜总产量达4 124×108t。设施栽培面积也发展迅猛，中国现已成为世界上设施栽培面积最大的国家，预计到2031年，全国设施园艺栽培面积可增至2×106hm2以上。不科学的施肥与管理、种植结构单一、多年连作等问题，会导致菜园土壤质量退化，表现为土壤微生态失调、土壤养分失调、土壤生物多样性下降、土传病害严重、蔬菜产量降低、品质变劣等不良现象，严重威胁蔬菜生产的可持续性发展［1，2］。

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分［3］，在维持生态系统整体服务功能方面发挥着重要作用，常被比喻为土壤C、N、S和P 等养分元素循环的“转化器”、环境污染物的“净化器”、陆地生态系统稳定的“调节器”。同时，土壤为微生物生长和繁殖提供良好的物理结构与化学营养，是微生物最好的“天然栖息地”。土壤物质组成、理化过程和微环境的高度异质性，使土壤成为地球上“微生物多样性”最丰富的环境。据估算，每克土壤中约含数万种微生物，数量在100 亿左右，其中仅有1%可进行分离培养研究。微生物在土壤形成与发育、土壤结构与肥力以及高等植物生长等方面起着重要作用，同时以其生命活动产物进一步丰富土壤有机成分，与土壤中的矿物质和有机质构成特殊的无机-有机-生物复合体，对生态环境起着天然的过滤和净化作用，成为

维系土壤生态系统功能稳定的主导因子［4］。许多研究表明，土壤微生物性状随土壤质量变化而变化，是土壤质量变化最敏感的指标［5，6］，也是土壤健康的决定性因素［7］。

蔬菜种植周期短，菜园土壤经常翻耕，土壤疏松，施肥量大；经常浇灌，水分养分充足，非常适宜土壤微生物的生长，因此土壤的微生物量大，微生物活性高。蔬菜的产量和质量与国民经济的发展和人民的生活密切相关。因此，寻求预报和评价菜园土壤质量的方式方法［1］，尤其以菜园土壤微生物作为指标反映菜园土壤质量变化的研究成为近年来的研究热点。本文简要介绍蔬菜种植影响土壤微生物性状的研究进展。

1 研究菜地土壤微生物采用的指标及方法

1.1 研究菜地土壤微生物主要采用的指标

目前，对菜地土壤微生物的研究主要集中在土壤微生物总体数量或是细菌总数、放线菌总数、真菌总数、细菌与真菌比值等方面［8-15］，对细菌或真菌具体的种属分类鉴别较少，涉及到物种、遗传、结构多样性分析等方面，主要根据带型展示微生物多样性，进行测序的条带数量很少，或几乎不进行下一步的测序工作，因而更为具体的信息目前掌握较少［16-20］。刘玮琦等［21］分析根结线虫保护地土壤样品细菌和放线菌发现，根结线虫保护地土壤细菌种群主要包括变形细菌亚群，拟杆菌门，放线菌门等类群，其中能引起植物根癌病的根癌农杆菌所占比例较大；放线菌种群大约83.4%的克隆属于放线菌亚纲，放线菌亚目，包括微球菌亚目、小单胞菌亚目、丙酸杆菌亚目、棒状杆菌亚目和链孢囊菌亚目等，其余为未分类放线菌种类。

微生物功能多样性检测主要集中在微生物群落对不同碳源的利用及相应Shannon、Simpson等指数分析［1，12，22-27］；刘亚锋等［28］采用不同类型的选择培养基对土壤中的自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、硝化细菌和氨化细菌做了总数变化的检测。此外，对碳源以外其他营养源的利用多样性研究方面甚少。土壤酶类活性方面的研究较多，主要集中在脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、中性磷酸酶和纤维素酶等酶［10，12，14，16，22，28］。

1.2 研究菜地土壤微生物常用的方法

土壤质量（Soilquality）是指维持生态系统生产力和动植物健康，而不发生土壤退化及其他生态环境问题的能力。它是土壤的许多物理性质、化学性质和生物学性质，以及形成这些性质的一些重要过程的综合体。迄今为止，还没有评价土壤质量的统一标准。微生物是土壤的重要组成部分，是土壤生态系统的重要分解者和消费者，部分微生物还是生产者，也是土壤有机质转化过程的主导者［29］。微生物在土壤中种类繁多，数量巨大，目前研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及功能多样性等4个方面。它们对于指示微生物群落的稳定性及维持土壤理化性质，保持生态系统稳定性等方面具有重要作用。所以，目前已经有很多科研工作者投入到微生物多样性研究中。但是，自然界中有85%-99%的微生物至今无法纯培养。因此，采用纯培养技术很可能会导致一些微生物不仅难以得到分析，而且造成微生物信息丢失的情况发生，这似乎成了微生物多样性研究的瓶颈［30］。如何真正使其在土壤中的类型分布表现出来，一直是困扰着人们的难题。传统的方法是采用培养基培养土壤中可被培养的微生物，并对之进行分析，但是很难全面的评估出微生物的多样性，不能深入的研究微生物的生态功能及动态变化过程。近年来，大量的分子生物学技术不断地被应用到微生物研究中，为土壤微生物的鉴定及多态性研究提供了更多更好的方法，如单链构象多态性分析（Single strand conformation polymorphism，SSCP）、限制性片段长度多态性分析（Restrictionfragment length polymorphism，RFLP）、随机扩增DNA多态性分析（Ran-dom amplifiedpolymorphim DNA，RAPD）、扩增片段长度多态性分析（Amplified restriction fragment polymorphism，AFLP）、16S rRNA基因克隆文库、rDNA限制性酶切片段（Amplified ribosomal DNA restriction analysis，ARDRA）分析、变性梯度凝胶电泳（Denatured gradient gel electrophoresis，DGGE）、温度梯度凝胶电泳（Temperature gradient gel electrophoresis，TGGE）、脂肪酸甲脂分析方法（Fatty acid methyl esters，FAMEs）等［31］；或使用群落水平碳源利用技术（Biolog-

ECO 测定方法）检测微生物功能多样性［1，22-27］。

稳定性同位素示踪以及基于高通量测序技术的宏基因组学研究方法目前已广泛应用于微生物生态学研究，这些最先进的技术大多出现于2005年以后。稳定性同位素示踪技术应用于土壤氮素转化微生物学机制和土壤有机质的周转与肥力演变等方面；新一代高通量测序技术的发展，使植物根际微生物区系的研究进展迅速。国内学者及时采用新方法应用于我国植物根际微生物区系研究，结合我国特有的集约化管理模式，开展了构建和调控高生物肥力及抑病型根际土壤微生物区系工作。利用外源有益微生物与有机肥通过二次固体发酵制成的微生物有机肥，在调控根际微生物区系、促进植物生长和健康的研究方面取得了显著成果［32-34］，受到国际同行的重视［4］。

磷脂脂肪酸（PLFA）是活体微生物细胞膜的重要组分，不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA 可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的生物标记 。在土壤微生物分析中越来越多地采用了PLFA 方法［35］。磷脂脂肪酸分析方法与其他方法相比具有以下优点：检测环境样品微生物群落时，可避免培养体系的影响，直接有效地提供微生物群落的信息，适合跟踪研究微生物群落的动态变化；对细胞生理活性无特殊要求，对样品保存时间要求不高；相对容易且能快速处理大量样品；脂肪酸成分不受质粒损失或增加的影响，也几乎不受有机体变化的影响，实验结果更为客观、可靠［35-37］。但磷脂脂肪酸分析法在微生物多样性的研究中也存在不足，虽然其应用可以解决不可培养微生物的问题，但是现有的提取方法只能提取土壤当中一部分磷脂脂肪酸，并不能代表土壤中所有的微生物。另外，磷脂脂肪酸的分析方法只能监测微生物群落整体的变化，而无法针对某一个具体的种类微生物种群的变化进行研究［37］。

2 影响土壤微生物数量和类别的因素

目前对土壤微生物数量和种类的分析主要集中在土壤中微生物的数量和细菌、放线菌、真菌的数量和之间的比值等几个方面；土壤中微生物功能多样性归根结底还是土壤中微生物种类变化所致；土壤不同酶的活性，一部分是来源于土壤中的植物分泌，但大部分源于土壤中微生物本身酶的活性。因此，土壤中微生物数量和种类变化是土壤微生物性状变化的主要原因，研究影响土壤微生物数量和类别的影响因素，有利于了解土壤微生物数量和类别的变化，通过这些变化可以考察土壤质量的变化状况。与土壤中微生物数量和种类性状相关的因素主要有以下几种。

2.1 土壤的固有结构特质

土壤是微生物的生活场所，土壤的水分状况、通气性、养分状况尤其是有机质含量直接影响着土壤微生物的种类及数量。全球土壤类型多种多样，构成复杂，理化特征各不相同，对土壤中微生物的数量和种类的影响亦不同，其中土壤有机质的类型和含量对提供维持土壤各种功能所必需的能量、底物和生物多样性至关重要［38］，受有机质转化的影响，士壤有机碳与土壤微生物功能多样性之间存在明显的相关性［39-41］。高玉峰等［42］对土壤质地和土壤真菌的研究结果表明，在土壤速效养分、有机肥、含水量、土壤质地等土壤因子中，以有机肥含量对土壤真菌数量和种类的影响最大，相关系数分别为0.976 和0.960。而其他土壤因子与真菌数量和种类关系不大。

除有机质外，黎宁等［1］对广州白云区64 个菜园土壤样本的研究表明，较低的碱解氮含量使土壤微生物碳、土壤基础呼吸和呼吸商的值升高，过高的碱解氮则使呼吸商下降；过高的土壤有效磷降低微生物碳、氮和呼吸商。有效磷/碱解氮比值过高降低了土壤微生物碳、氮和碳氮比及土壤基础呼吸。有效养分过高及养分比例不适当对土壤微生物均存在不利影响。亦有研究显示，土壤有效氮含量较多会使土壤中氨化细菌、硝化细菌的数量增加，尤其是反硝化细菌更为突出［43］。

2.2 蔬菜耕种及栽培方式

2.2.1 连作 设施用地的蔬菜栽培，连续种植的现象普遍存在，而蔬菜连作会出现产量下降，病害增加等问题。黎宁等［1］在广州白云区采集64个不同种植年限的菜园土壤样本，对其微生物生态特征进行分析，结果表明，随着菜园土壤种植年限的增加，

土壤细菌/真菌、放线菌/真菌有升高的趋势，种植10 a左右菜园土壤的Shannon多样性指数和BIOLOG ECO 板平均每孔吸光值（AWCD）最低，40 a土壤最高（细菌/真菌为3.35，放线菌/真菌为3.75，Shannon多样性指数2.84），80 a以上土壤的微生物多样性指标有所降低（细菌/真菌为2.39，放线菌/真菌为1.93，Shannon多样性指数2.77）。该研究采集的菜园土壤样本在种植蔬菜的过程中并未显示是同种蔬菜连作，在连续种植80年后菜园土壤碳源利用能力和微生物多样性下降；细菌/真菌比值下降［1，26］。该研究结果表明蔬菜连续长时间种植会降低微生物中细菌比例，土壤质量有所退化。而单英杰等［44］在浙东滨海平原的研究结果显示，蔬菜在围垦涂地的种植年限达到20年或以上就已经出现种植的蔬菜发病早而重的现象，细菌和放线菌与真菌的比值呈下降趋势；种植年限在8-10 年内，蔬菜基本上没有病害发生，生长旺盛，采收期延长，但是随着连作蔬菜年限的增加，细菌、放线菌和真菌的含量均呈增加的趋势。该研究还发现有害真菌的种类和数量随着蔬菜连作年限的增加而增加，放线菌随连作年限的增加其种类和数量减少。 土壤微生物数量和结构的此类改变，使得蔬菜生长发育、品质等也发生了变化［32］。蔬菜连续种植，即使是不同种类的蔬菜连作，随着连作年限的延长，土壤细菌和放线菌数量大体呈现先增加后降低的趋势，而真菌总体呈现增加的趋势，尤其是其中有害真菌的数量。这些变化使得土壤的质量下降，蔬菜发病率增加。

有人研究了同一种蔬菜连续种植后的土壤微生物发现，豇豆的根际土壤随着豇豆连作年限的增加，土壤中细菌、放线菌数量变化不大，真菌数量有下降趋稳的趋势，仅仅连作3年，豇豆出现了发病增加的现象，发病土壤的细菌、放线菌的数量均比正常生长区土壤的数量显著降低，而真菌数量明显增加［15］。同是同种蔬菜连作，而大蒜连作5-10 年，根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升，都未发生连作障碍；连作长达15-20 年后，才出现根际土壤微生物结构失调，土壤酶活性下降，连作障碍才表现明显［16］。对黄瓜连作四茬的跟踪研究显示，土壤细菌数量降低最为明显，对连作表现出较高的敏感性，根际细菌至第四茬时贫营养培养基R2A上的细菌数量已减少31.0%；根外减少24.8 %；根际放线菌数量到第四茬减幅才达到了显著水平，而根外在连作四茬过程中均未达显著水平；黄瓜连作致使少数真菌种群富集，同时多种真菌类群数量减少，种群变化呈现单一化趋势。根际B /F值呈明显的下降趋势（头茬1. 99，二茬2. 00，三茬1. 49，四茬1.51），暗示黄瓜连作土壤肥力下降，根际肥力由细菌型向真菌型变化。连作还会导致根际自生固氮菌（13.114×103CFU/g降至6.834×103CFU/g）与好气性纤维素分解菌（14.825×103CFU/g降至6.83×103CFU/g）数目明显下降［28］。何莉莉等［45］的研究亦表明尖孢镰刀菌（黄瓜致病菌）数量随连作茬数的增加呈线性增长。同是细菌，黄瓜连作亦会引起其种群发生较大变化，其中Bacteriovorax sp.（序列同源性为93%）、Pseudomonas sp.（序列同源性达97%）和另两种未培养（Uncultured）细菌种群数量减少，而Sphingomonas sp.（序列同源性达100%）和另一未培养细菌种群数量增加。连作对土壤真核微生物影响较小，但其在根际的数量变化幅度较非根际明显［18］。同种蔬菜连续种植，蔬菜的种类不同，土壤微生物数量和细菌与真菌比值的变化亦不同，连作障碍出现的时间由连种几茬到连种15年的差异，但是连作时间超过15年，土壤细菌与真菌比值都呈下降趋势，而真菌中病害菌的数量上升。细菌内的不同种类亦会发生变化，这些变化对土壤质量的影响如何还需要进一步研究。

无论是设施栽培还是露地栽培，同种蔬菜连作或不同种蔬菜连作都会使土壤质量降低，随着连作年限增加，土壤中细菌和放线菌数量通常先上升后下降，而真菌数量尤其有害病菌数量则呈上升趋势，细菌与真菌比值多数情况下总体呈下降趋势。不同种蔬菜连作出现连作障碍的时间明显大于同种蔬菜连作，因此建议在农业生产过程中，尽量避免同种蔬菜连作。

2.2.2 轮作、间作、套作、填闲 连作问题引起的蔬菜减产病害增加，已经引起人们重视，农业生产中轮作、间作、套作、填闲可以适当减轻连作障碍。随着生产模式的变化，土壤微生物性状亦相应变化。

蔬菜-水稻轮作8-10年的大棚蔬菜地土壤研究表明，与连作相比，轮作蔬菜地土壤细菌和放线菌

数量高于连作蔬菜地，而真菌数量则相反。蔬菜与作物轮作可以显著防止土壤生物学性质恶化［32］。连作8年黄瓜的温室在夏季休闲期种植大蒜和菠菜及白菜可以显著降低土壤盐分积累，增加土壤微生物数量，抑制镰刀菌增殖。 叶菜-黄瓜-番茄轮作较对照收益提高了26.3%，大蒜-黄瓜-黄瓜轮作较对照提高了11.6%［46］。蔬菜间轮作亦可改善土壤微生物组成，抑制有害真菌增殖，蔬菜间轮作方式不同对土壤理化性状改善程度不同，但都可提高土壤酶活性、增加细菌和放线菌数量及降低真菌数量［47］。不同种类蔬菜与作物轮作相结合，其效果比蔬菜大类中不同种类间的组合效果好，如吴焕涛等［48］发现大葱、糯玉米与黄瓜轮作对土壤的改良效果较理想。轮作困难的情况下，休茬亦能有利于改善土壤的微生物区系，增强土壤酶活性，使土壤中真菌数量减少，细菌和放线菌数量增加。

有研究发现套作亦能改变黄瓜根际土壤细菌群落结构的多样性和优势菌群结构，提高黄瓜产量。在黄瓜定植前和拉秧期，套作处理的土壤细菌群落结构多样性有比对照高的趋势，而在根瓜期和盛瓜期套作处理的土壤细菌群落结构多样性有比对照低的趋势；套种毛葱的黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性高于套种蒜的黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性；毛葱的套作效果优于蒜套作［49］。由此可知，土壤中细菌群落结构多样性较高的情况表明土壤质量较好，土壤质量除了与土壤中细菌与真菌的比值相关，还与细菌的群落多样性相关。

轮作、间作、套作、填闲等方式都可以改变土壤微生物的群落结构，使细菌与真菌比值都比在连作条件下有所提高。表明这几种方式可以改善土壤质量，提高蔬菜产量。同是轮作，蔬菜与作物之间的轮作不仅优于蔬菜与不同蔬菜之间的轮作，而且无论是在改善土壤质量还是提高蔬菜产量方面效果都比较好。

2.2.3 不同栽培模式 随着人们对食品安全的关注程度增加，农业生产中除常规式普通栽培模式外，出现了有机栽培、绿色栽培模式。不同栽培模式下土壤状态不同，其中的微生物亦有差异。许多研究表明［50-53］，不同栽培方式下土壤微生物数量和酶活性、细菌多样性存在明显差异。有机管理方式明显促进土壤细菌和放线菌数量增长，明显减少土壤真菌数量；土壤微生物的优势种群和数量受有机、常规栽培和季节影响，有机栽培较之常规栽培能够显著增加土壤细菌群落多样性；有机栽培模式下土壤酶活性增加，土壤过氧化氢酶和脲酶活性在有机栽培、安全环境质量栽培和特别栽培下比常规栽培显著提高17.4%-38.8%，且过氧化氢酶活性达到显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）差异。有机栽培模式较其他栽培模式能够丰富细菌群落多样性，促进土壤细菌、放线菌数量的增长，明显减少土壤真菌数量，提高土壤酶活性，具有土壤优化效应。

2.3 肥料及其配施方式

农业生产中使用不同类型的肥料对蔬菜生长的影响不同，对土壤的影响亦不同。同是使用氮肥，不同形态对土壤中真菌影响不同，有研究显示，施用不同形态有机氮肥的土壤真菌多样性从高到低排序为，施Gly＞施NH4Cl＞施KNO3＞未施肥的土壤。其中真菌大部分属于子囊菌纲（Ascomycota），占真菌总数的28.125%；其次为担子菌纲（Basidiomycota），占真菌总数的21.875%［20］。不同氮肥处理的土壤细菌多样性亦会提高，各处理之间优势菌群种类差异较大，氮肥用量不同对土壤微生物组成也有一定影响，但是适量使用氮肥，会促进微生物的繁殖，增加土壤中微生物数量［54］。

生物有机肥与普通化肥相比，生物有机肥可提高土壤微生物数量，提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性，促进土壤有机质的分解转化［55］。亦有研究显示，施用有机肥除可增加蔬菜根际土壤中细菌、真菌及放线菌数目外，还可提高其活性［56］。研究显示有机肥的施用可以提高土壤中微生物数量，还可以提高土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性［57，58］。任爽［57］将生防菌剂与腐熟有机肥混合制成生物有机肥（BOF），不但可以提高土壤中微生物数量和土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性；在提高土壤细菌和放线菌数量的同时可以降低真菌和尖孢镰刀菌数量［57］，在改善土壤质量的同时还可以降低土壤中病原菌的数量。施入外源有机物质（菜粕、猪粪与中药渣）能改变土壤细菌群落结构，而施入化肥对土壤细菌群落结构影响较小［59］。

生物有机肥的施用比普通化肥的施用对土壤微生物数量和活性影响大，而且施用有机肥还可以防止土壤板结，防止进一步造成土壤质量全面退化。随着生产技术的进步，施肥方法越来越科学，有利于蔬菜生长，如长期定位施肥、配方施肥、水肥一体化、秸秆还田、施用土壤调理剂等方法［2，25，59］。施肥方式的不同，影响土壤微生物的变化，如数量、活性或种群结构的变化，从短期看在一定程度上起到了增产的作用。但是农业生产是一个长期的过程，应该在尽可能考虑施肥方式增产的同时，还应考虑土壤质量（理化性质、微生物性状等）的长期变化，使土壤形成一个良性循环，以实现农业的可持续发展。

2.4 其他影响因素

康恩祥等［60］分析不同粒径砂砾石覆盖对砂田西瓜土壤微生物的影响发现，与露地对照相比，砂砾石覆盖明显改善土壤根际微生物区系，显著提高各类微生物数量，增强酶活性；各粒径砂砾石覆盖下的土壤微生物数均为细菌＞放线菌＞真菌数；豆砂覆盖下细菌数（2.29×107CFU/g）最多，毛砂覆盖下放线菌（1.86×106CFU/g）和真菌数（61.00× 106CFU/g）最多，卵石覆盖下各微生物量均最少。各粒径砂砾石覆盖均为氨化菌＞纤维素分解菌＞硝化菌，以毛砂覆盖下，3 种菌数量最多；豆砂次之；卵石最少。脲酶、纤维素酶、蛋白酶、磷酸酶活性以豆砂覆盖的最高；毛砂次之；卵石最小。

不同生防菌细菌D、放线菌317和木霉菌对黄瓜不同生育时期根际土壤中微生物数量及酶活性的动态变化表明，细菌D和放线菌317的施入利于细菌和放线菌数量增加，同时有效控制土壤中真菌数量增加；木霉菌的施入利于土壤中放线菌真菌数量增加；3个菌株对根际土壤中蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶都有促进作用［14］。但是接种多黏类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）对黄瓜根际细菌和真菌群落结构均无显著影响，两种生防菌对番茄真菌群落结构变化有显著影响［61］。蔬菜种类不同，生防菌种类不同，对于蔬菜根际微生物群落结构，无论是细菌放线菌还是真菌影响也会不同。

单砧与双砧嫁接和分蘖洋葱根系分泌物均可增加黄瓜根际土壤细菌和放线菌数量，降低真菌和尖镰孢菌数量（单砧嫁接与双砧嫁接黄瓜根际真菌数量比自根对照分别减少21.3%与24.1%，黄瓜病原菌单砧嫁接与双砧嫁接比自根对照，分别减少32.3%和23.2%）［62，63］。分蘖洋葱根系分泌物还能提高黄瓜根际土壤细菌群落丰富度，差异条带的序列片段经比对推测为3 大细菌类群：Actinobacteria（放线菌纲）、Proteobacteria（变形菌纲）和Anaerolineaceae（厌氧绳菌纲）［62］。秸秆生物反应堆处理可使土壤微生物结构由易发病真菌型向有利于黄瓜生长的细菌型转变，即真菌数量几乎维持不变，但细菌和放线菌数量增加较快［64］。余文英等［65］研究发现硝化细菌可能对黄瓜枯萎病的发生起重要调节作用。

王林闯［66］发现接种丛枝菌根真菌使甜椒根际土壤微生物细菌的种类在数量上有所增加，其中有新的细菌类型出现，也有一些细菌类型减少和消失，一些共有细菌种类的数量得到了丰富；接种菌根真菌使土壤的细菌种群结构发生了变化，并增加其菌群种类的相似性。

蔬菜种植过程中很小的因素改变（嫁接方式、蔬菜根系分泌物、丛枝菌根真菌、植物病害等）都会使土壤中微生物性状发生变化，如数量、酶活性、细菌与真菌比值、细菌群落结构等。由此可以看出土壤微生物性状是一个较为敏感的指标，土壤微生物性状可以用来及时监测土壤质量变化情况。

3 改善土壤质量的措施

合理安排不同作物间的轮作、间作或套作等生产方式是目前防治蔬菜连作障碍的有效方法，它不仅有效防治菜地的连作障碍，还可以提高农田的经济效益。轮作可有效防治或减轻作物的病虫危害，尤其是土传病害。科学施肥首先要求测土施肥，即根据土壤肥力情况，主要了解有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量，以及土壤质地、土壤酸碱度、土壤pH值、水分含盐量等，按照不同生育期进行配方施肥，确保投入的肥料维持土壤营养条件相对均衡，给作物提供一个良好的土壤营养环境。其次，以有机肥为主、无机肥为辅，以基肥为主、追肥为辅。

增施有机肥不仅可以为黄瓜生长提供充足的养分，还可以提高土壤中各种酶的活性，增加土壤生物多样性和改良土壤环境，提高作物的抗逆性［67］。此外，还应注意寻找合适的生防菌，利用微生物和病害之间的相互作用，抑制蔬菜有害菌生长，降低土壤本身微生物构成和数量，或者采用有机耕作模式，或针对不同的蔬菜种类寻找不同的方法，尽可能保护土壤微生物不被破坏，减少病虫害的发生，避免土壤质量退化造成蔬菜减产。

4 总结

土壤是一个微生态系统，土壤质量退化与很多因素相关，微生物只是其中一个指标，但这一指标与土壤养分、酶活等其他指标之间息息相关。因此，研究菜地土壤微生物在为农业生产提供指导的同时还可以监测土壤质量，可避免土壤退化后才被发现。目前对土壤微生物的研究还停留在较为粗放的阶段，随着宏基因组等新技术的应用，这一研究会越来越详细，其提供的信息也会越准确，对农业生产的指导意义亦会增大。

目前，人们对土壤中不同种微生物之间以及与所种植蔬菜之间的相互作用知之甚少，需要加强这方面的研究，以期能够通过微生物间的生物防治作用在减少蔬菜病害尤其是土传病害发生的同时，能够减少对环境的污染或破坏，实现农业生产的可持续发展。

虽然现在对土壤质量还没有一个公认的评价体系，但是随着科学和技术的进步，相信这些问题都可以解决。

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（责任编辑 狄艳红）

Effect of Vegetable Cultivation on Microbiological Properties of Soil

Liu Yiqian1Yi Xinxin1Xu Quanming2Zhong Lianquan2
（1. Faculty of Food Science and Engineering，Beijing University of Agriculture，Beijing Key Laboratory of Agricultural Product Detection and Control of Spoilage Organisms and Pesticide Residue，Beijing Laboratory of Food Quality and Safety，Beijing 102206；2. Changping Seed Management Station，Beijing 102200）

Soil microbial organic system is one of the important indicators of soil quality. Vegetable cultivation effects the number of soil microorganisms, summarized various factors of vegetable cultivation affecting the quantity of soil microbial properties, provide a reference for the sustainable development of agriculture.

Vegetables Soil microbiology Diversity Vegetable plot Number of microbiology

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2014.12.002

2014-04-29

现代农业产业技术体系北京市叶类蔬菜创新团队建设专项资金项目（blvt-16），北京市教委项目 （PXM2014_014207_000001）

刘一倩，女，讲师，研究方向：微生物学；E-mail：liuyi143@163.com

易欣欣，男，研究方向：致病微生物与蔬菜产品安全；E-mail: yixinxin2008@163.com