蚯蚓粪缓解草莓连作土壤障碍的作用

田给林， 张潞生

(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)



蚯蚓粪缓解草莓连作土壤障碍的作用

田给林1，2， 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)

【目的】土壤灭菌处理已成为草莓生产中土传病害综合管理的重要措施，但是土壤灭菌明显抑制了土壤微生物的活性，影响草莓植株的生长。有机肥中含有大量的生物活性物质，尤其是蚯蚓粪。本研究通过观测连作土壤灭菌后施用不同有机肥对草莓植株地上部和地下部的影响，为减缓草莓植株生长的连作障碍提供有机肥选择。【方法】采用温室盆栽草莓模拟试验，首先在去除土壤化感效应影响基础上设置土壤灭菌和正常土壤栽培两个处理，探讨土壤灭菌对草莓植株不同阶段地上部叶片及地下部根系生长影响，在此基础上以相同连作土壤进行另一个盆栽试验，设置不灭菌土壤加无机肥料(LW)、 加牛粪(LN)、 加蚯蚓粪(LQ)处理，灭菌土壤加无机肥料(LMW)、 加牛粪(LMN)、 加蚯蚓粪(LMQ)共6个处理。调查了不同处理开花前苗期草莓植株地上部叶片及地下部根系的生长状况。【结果】土壤灭菌处理较相应未灭菌处理显著抑制了草莓花前幼苗阶段植株地下部的生长(P<0.05)，在果实成熟期、 盛果期及盛果末期植株生长均存在补长效应。土壤灭菌改变了草莓植株地上部和地下部正常的生长发育进程，植株不同发育阶段根冠比发生变化。无论连作土壤灭菌与否，施用无机肥料处理较施用有机肥处理显著抑制了根系生长(P<0.05)。在不灭菌土壤上，施用蚯蚓粪处理草莓植株根系总长、 根系总表面积、 根尖数及根叉数与施用牛粪处理差异不显著，但灭菌土壤上，施加蚯蚓粪与施加牛粪相比，显著增加了草莓植株根系总长、 根系表面积及根叉数(P<0.05)。【结论】蚯蚓粪与牛粪和无机肥料相比具有显著的生物活性。在草莓连作土壤灭菌后施用具有生物活性的蚯蚓粪，可以促进根系生长，缓解土壤灭菌对草莓植株生长发育的影响，是值得推荐的有效措施。

草莓; 连作障碍; 土壤灭菌; 肥料; 植株生长

草莓(Fragaria·ananassaDuch.)是一种世界性的重要园艺作物。近年随着草莓产业的发展，草莓连作问题，尤其是土传病害问题日益突出[1]。土壤灭菌处理已成为草莓生产中土传病害综合管理的重要措施[2-3]。目前，我国北方日光温室主要采用太阳能高温闷棚结合石灰氮处理的方式进行灭菌[4]。连作土壤灭菌能较大改善草莓[1-4]、 葡萄[5]、 平邑甜茶[6]、 黄瓜[7-8]、 辣椒[9]、 大豆[10]、 棉花[11]、 马铃薯[12]、 刺楸[13]等作物的连作障碍，促进作物生长。但是，包括草莓等许多作物，在灭菌后的土壤上生长与正茬土壤栽培相比，仍然存在明显的差异[4,9-12]，其机理研究报道依然非常少[13-14]。

根系是植株养分吸收和运输的重要器官，根系形态及构型的发育状况直接影响作物对耕层养分的吸收能力[15]。为适应环境，植物根系表现出很强的可塑性[16]，在根系生长、 分布结构和地上部生物量分配上产生差异。土壤经过高温灭菌后，土壤的一系列理化性质发生了相应的变化[17]，土壤微生物活性被明显抑制[18]，土壤矿质元素存在状态也发生改变[19]，这些因素必然会影响到根系的生长及其构型的变化。有机肥料包括生物肥料能缓解连作障碍、 促进作物生长[7, 14, 20-21]，蚯蚓粪内含有大量的有益微生物[22-23]，具有促进根系生长的作用[24]。为此，我们在比较正常土壤和灭菌土壤栽培草莓植株地上部和地下部生长动态变化的基础上，进一步分析了添加不同肥料对连作土灭菌处理草莓植株苗期生长的影响，以期为减缓土壤灭菌处理对草莓植株苗期生长的影响提供技术指导。

1　材料与方法

1.1试验材料

非连作土壤取自中国农业大学上庄试验站，以地表20 cm以下的非耕作层土作为园土，按照园土 ∶草炭土 ∶蛭石 ∶砂子体积比等于5 ∶2 ∶2 ∶1配制栽培土，配制好的栽培土壤有机质20.70 g/kg, 有效氮59.02 mg/kg, 有效磷41.36 mg/kg, 速效钾79.15 mg/kg，pH (土水比1 ∶2.5, w ∶v)为7.78。

连作土壤取自中国农业大学科学园草莓圃连作三年的耕作层土壤，土壤有机质28.7g/kg，有效氮154.08 mg/kg，有效磷141.26 mg/kg，速效钾139.35 mg/kg，pH(土水比1 ∶2.5, w ∶v)为7.82。

腐熟的牛粪和蚯蚓粪取自北京绿环泰和生物科技有限公司，腐熟牛粪为蚯蚓处理前的食料，其全氮含量为8.49 mg/g，全磷含量为6.49 mg/g，全钾含量为6.35 mg/g; 蚯蚓粪为经过蚯蚓食用处理后的牛粪，全氮含量为6.54 mg/g，全磷含量为5.65 mg/g，全钾含量为5.39 mg/g。处理牛粪的蚯蚓品种为赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)大平二号。

供试草莓品种为红颜(Fragaria×ananassaDuch ‘Benihoppe’)，选生长状况一致的草莓幼苗，栽培用塑料盆直径15 cm，深15 cm，每盆装土1500 g，每盆栽草莓1株。

1.2试验设计

土壤灭菌对不同生育期草莓生长影响试验于2012年10月到2013年6月在中国农业大学科学园日光温室进行，试验设正常土壤栽培处理(ZCT)和灭菌土栽培处理(MJT)。每处理栽培草莓幼苗30盆。土壤灭菌方法为高压蒸汽灭菌锅(LDZX-40BI，上海申安) 121℃，0.105 MP条件下灭菌120 min。草莓幼苗栽培后正常浇水管理，分别在草莓幼苗定植后60、 90、 120、 150及210 d进行开花前、 幼果期、 果实成熟期、 盛果期、 盛果末期取样测定植株地上部、 地下部根系鲜重及根系结构分析，每期取样6株计6次重复。

连作土壤灭菌及不同肥料试验于2013年9月到2013年11月在中国农业大学科学园日光温室进行。试验处理包括: 连作土+无机肥(LW)、 连作土+牛粪(LN)、 连作土+蚯蚓粪(LQ)、 连作土灭菌+无机肥(LMW)、 连作土灭菌+牛粪(LMN)、 连作土灭菌+蚯蚓粪(LMQ)6个处理，每处理重复6次。蚯蚓粪按照土壤总体积的20%加入[22]，腐熟牛粪按照蚯蚓粪等氮量体积加入，无机肥采用三元复合肥(N ∶P2O5∶K2O=15 ∶15 ∶15)，加入量以氮计算，为蚯蚓粪含氮量减去相同体积的土壤含氮量[25]。所有肥料均与土壤充分混匀后装盆。每盆栽草莓一株，草莓苗定植后正常浇水管理，定植后60 d时进行地上部、 地下部鲜重及根系结构分析测定。

1.3测定方法

1.3.1 植株地上部、 地下部鲜重植株样品用自来水冲洗3遍，然后用去离子水冲洗3遍，吸水纸吸干水分后将地上部和地下部剪断分开进行植株地上部和地下部鲜重测定，根系液氮速冻后-20℃贮藏用于根系结构分析。

1.3.2 根系结构分析草莓苗根系结构分析时，将草莓根系缓慢解冻后，其形态指标采用Epson Expression 1600 pro, Model EU-35,Japan根系扫描仪进行扫描，扫描后的图片利用WinRHIZO Pro2004,version 5.0,Canad程序系统进行分析获得根系总长(cm)、 根表面积(cm2)、 平均根系直径(mm)、 根体积(cm3)、 根尖数、 根叉数等根系结构和形态指标。

1.3.3 叶面积的测定每个处理选取整齐一致的草莓苗6株进行草莓开花前幼苗期叶面积的测定。叶面积的测定采用剪纸称重法。具体步骤为: 将取样的叶片逐叶平铺在厚薄均匀纸上(纸的均匀程度可预先剪同等大小的纸片称重测定)，用铅笔沿叶缘描下，然后用剪刀按铅笔所画叶形剪下。称量剪下纸张重量，通过测得已知纸张重G1，纸张面积A1，剪下的叶形纸重G2，计算求得不同处理每株叶面积A2。

1.4数据处理及统计分析

试验数据采用Excel 2003进行处理，用SPSS 18.0对数据进行统计分析，Duncan法进行显著性分析。

2　结果与分析

2.1土壤灭菌对草莓植株生长的影响

由表1可知，开花前幼苗阶段，非连作土壤灭菌处理较不灭菌处理显著(P<0.05)抑制根系鲜重，显著(P<0.05)促进地上部叶片鲜重和叶面积增大。但是在幼果期、 果实成熟期和盛果期，灭菌处理植株根系鲜重的增加较不灭菌处理加快，而地上部鲜重及叶面积的增加较不灭菌处理变慢，且根系鲜重在幼果期、 果实成熟期和盛果期处理间差异达到显著水平(P<0.05)。叶片鲜重在盛果期和盛果末期处理间差异达到显著水平(P<0.05)，叶面积在盛果期和盛果末期处理间差异达到显著(P<0.05)水平。

表1　土壤灭菌对草莓植株不同发育阶段根系鲜重、 叶片鲜重及叶面积的影响

注(Note): ZCT—非连作土壤不灭菌 Normal soil without sterilized; MJT—非连作土壤灭菌处理 Normal soil sterilized; 同一采样时期同列数据后不同字母表示在5%水平差异显著Values followed by different letters at the same growth stage mean significant difference between treatments at 5% level.

由图1可知，从栽培定植到开花前，未灭菌土壤栽培草莓植株地下部优先生长，而灭菌土壤草莓植株地上部优先生长，从幼果期开始直至果实成熟期、 盛果期及盛果末期，灭菌土壤草莓植株对根系生长有补长效应。未灭菌土壤草莓植株生长发育前期(幼苗期)根冠鲜重比显著(P<0.05)高于灭菌处理，在幼果期两处理间差异不显著，但是在果实成熟期、 盛果期及盛果末期未灭菌土壤栽培草莓植株根冠鲜重比显著(P<0.05)低于灭菌处理土壤。

由表2可知，土壤灭菌处理影响草莓植株的总根长和根系总表面积，从栽培定植到开花前阶段，未灭菌处理栽培草莓植株优先生长地下部，而灭菌处理草莓植株优先生长地上部。在幼苗阶段(60 d)、 幼果期(90 d)及果实成熟期(120 d)，未灭菌土壤栽培草莓植株根系总根长分别是灭菌土壤栽培草莓植株总根长的139%、 112%及111%且在幼苗阶段(60 d)及幼果期(90 d)处理间差异达到显著水平(P<0.05)。在盛果期(150 d)及盛果末期(210d)，两处理间差异不显著。在幼苗阶段，未灭菌土壤栽培草莓植株根系总表面积是灭菌土壤栽培草莓植株根系总表面积的127%且处理间差异达到显著水平(P<0.05)。在幼果期、 果实成熟期及盛果期及盛果末期根系总表面积处理间差异不显著。不同处理间根系直径在整个生育期处理间差异均不显著。

图1　土壤灭菌处理对草莓植株不同生长发育阶段根冠鲜重比的影响Fig.1　Change of fresh root/leaf weight influenced by soil sterilization at different growth stages of strawberry

表2　灭菌土壤草莓不同发育阶段植株总根长、 根表面积和根系平均直径

注(Note): ZCT—非连作土壤不灭菌 Normal soil without sterilized; MJT—非连作土壤灭菌处理 Normal soil sterilized. 同一采样时期同列数据后不同字母表示在5%水平上显著Values followed by different letters in a column at the same growth stage mean significant at 5% level.

由表3可知，在不同发育阶段，MJT处理及ZCT处理栽培草莓植株根体积处理间差异不显著。在整个发育期，ZCT栽培处理草莓植株根系的根尖数均高于MJT栽培处理草莓植株且在幼苗阶段和幼果期阶段处理间差异达到显著水平(P<0.05)。根尖数在果实成熟期、 盛果期及盛果末期处理间差异不显著。在幼苗阶段、 幼果期及果实成熟期，ZCT栽培草莓植株根叉数高于MJT栽培草莓植株且处理间差异达到显著水平(P<0.05)。但是，在盛果期ZCT处理栽培草莓植株根叉数小于MJT栽培草莓植株且处理间差异达到显著水平。在盛果末期，两处理间根叉数差异不显著。

表3　灭菌土壤不同发育阶段草莓植株根系体积、 根尖数及根叉数

注(Note): ZCT—非连作土壤不灭菌 Normal soil without sterilized; MJT—非连作土壤灭菌处理 Normal soil sterilized. 同一采样时期同列数据后不同字母表示在5%水平上显著Values followed by different letters in a column at the same growth stage mean significant at 5% level.

2.2连作土壤灭菌及施用不同肥料对草莓植株生长的影响

由表4可知，施加有机肥可显著(P<0.05)促进草莓植株根系鲜重的增加，LQ、 LN处理栽培草莓植株分别是LW处理栽培草莓植株根系鲜重的362%和365%; LMQ和LMN处理栽培草莓植株根系鲜重分别是LMW处理栽培草莓植株根系鲜重的186%或163%。LQ和LN处理对根系鲜重的影响处理间差异不显著，但LMQ处理较LMN处理显著(P<0.05)促进根系鲜重增加。连作土灭菌能显著(P<0.05)促进根系鲜重增加， LMW、 LMQ、 LMN处理分别较LW、 LQ、 LN处理根系鲜重增加179%、 44%、 25%。施用有机肥能显著(P<0.05)促进草莓植株叶片鲜重的增加，LQ及LN处理分别是LW处理栽培草莓植株叶片鲜重的322%和331%，LMQ及LMN处理分别是LMW处理栽培草莓植株叶片鲜重的166%和140%。连作土壤灭菌能显著(P<0.05)促进草莓植株叶片的鲜重增加。LMW、 LMQ及LMN处理草莓植株叶片的鲜重分别是LW、 LQ及LN的301%、 156%和128%。连作土施加有机肥料能显著(P<0.05)促进草莓植株叶面积的增加。LQ及LN处理栽培草莓植株叶面积分别是LW处理栽培草莓植株叶面积的167%和140%; LMQ和LMN处理栽培草莓植株叶面积分别是LMW处理栽培草莓植株叶面积的160%和165%。连作土灭菌能显著(P<0.05)促进草莓植株叶面积的增加。连LMW、 LMQ、 LMN处理栽培草莓植株叶面积分别是LW、 LQ及LN处理栽培草莓植株叶面积的145%、 140%和171%。

表4　连作土壤灭菌及添加不同肥料草莓植株根系鲜重、 叶片鲜重及叶面积

注(Note): L—连作土壤Continues cropping soil; W—化肥Compound fertilizer; Q—蚯蚓粪Vermicompost; N—腐熟牛粪 Cattle manure; M—土壤灭菌处理Soil sterilization treatment. 同列数字后面不同字母表示在5%水平上显著Values followed by different letters in a column means significant at 5% level.

图2　连作土灭菌及添加不同的肥料草莓植株幼苗期根系鲜重和叶片鲜重比值Fig.2　Fresh root weight/fresh leaf weight as influenced by continuous cropping soil sterilization and the addition of different fertilizer of strawberry plant

注(Note)：L—连作土壤Continues cropping soil; W—化肥Compound fertilizer; Q—蚯蚓粪Vermicompost; N—腐熟牛粪 Cattle manure; M—土壤灭菌处理Soil sterilization treatment. 柱上不同字母表示处理间在5%水平差异显著 Different letters above the bars mean significant at 5% level.]

由图2可知，LMW栽培草莓植株地下部根系鲜重和地上部叶片鲜重比值显著(P<0.05)低于LMN、 LMQ处理及LN和LQ处理栽培草莓植株地下部根系鲜重和地上部叶片鲜重比值。LMN、 LMQ及LN和LQ处理间栽培草莓植株地下部根系鲜重和地上部叶片鲜重比值差异不显著(P<0.05)。

由表5可知，施加有机肥料能够显著(P<0.05)促进草莓植株根系总长的增加。LQ和LN处理栽培草莓植株根系总长分别是LW处理栽培草莓植株根系总长的568%和558%，LMQ处理和LMN处理栽培草莓植株根系总长分别是LMW处理栽培草莓植株根系总长的318%和216%。连作土壤灭菌处理能够显著(P<0.05)促进草莓植株根系总长的增加。LMW、 LMQ及LMN处理栽培草莓植株根系总长分别是LW、 LQ及LN处理栽培草莓植株根系总长的350%、 196%及136%。LMQ处理草莓栽培植株根系总长是LMN处理栽培草莓植株根系总长的147%且处理间差异达到显著(P<0.05)水平。LQ和LN处理栽培草莓植株处理间根系总长差异不显著。连作土壤施加有机肥料及灭菌对栽培草莓植株苗期根系表面积的影响与根系总长的影响类似。连作土条件下施加无机肥料会显著(P<0.05)抑制根系直径的增加，LQ处理较LN处理更能促进根系直径的增加且两处理间差异达到显著水平(P<0.05)。但是在灭菌条件下，施加有机肥料对根系直径的影响处理间差异不显著。

表5　连作土壤灭菌及施加不同的肥料草莓苗期植株

注(Note): L—连作土壤Continues cropping soil; W—化肥Compound fertilizer; Q—蚯蚓粪Vermicompost; N—腐熟牛粪 Cattle manure; M—土壤灭菌处理Soil sterilization treatment. 同列数字后面不同字母表示在5%水平上显著Values followed by different letters in a column are significant at 5% level.

由表6可知，施加有机肥可以显著(P<0.05)促进根系体积增加，LQ处理和LN处理栽培草莓植株根系体积分别是LW处理栽培草莓植株根系体积的610%和473%; LMQ处理和LMN处理栽培草莓植株根系体积分别是LMW处理栽培草莓植株根系体积的215%和181%。LMW处理及LMN处理栽培草莓植株根系体积分别显著(P<0.05)高于LW处理及LN处理栽培草莓植株根系体积，但是LQ处理栽培草莓植株与LMQ处理栽培草莓植株根系体积差异不显著。施加有机肥料可以显著促进(P<0.05)根尖数增加，LQ和LN处理栽培草莓植株根尖数分别是LW处理栽培草莓植株根尖数的474%和439%; LMQ处理和LMN处理栽培草莓植株根尖数分别是LMW处理栽培草莓植株根尖数的200%和184%。连作土壤灭菌对添加不同有机肥的栽培草莓植株根尖数影响不显著，LQ处理、 LN处理分别与LMQ处理和LMN处理栽培草莓植株根尖数处理间差异不显著，但是连作土灭菌对添加无机肥料的栽培草莓植株根尖数影响显著(P<0.05)，LMW处理栽培草莓植株根尖数是LW处理栽培草莓植株根尖数的236%。施加有机肥料可以显著促进栽培草莓植株根叉数的增加，LQ处理和LN处理栽培草莓植株根叉数分别是LW栽培草莓植株根尖数的604%和600%。LMQ处理和LMN处理栽培草莓植株根叉数分别是LMW处理栽培草莓植株根叉数的405%和245%。连作土壤灭菌施加蚯蚓粪可以显著(P<0.05)促进栽培草莓植株根叉数的增加，LMQ处理栽培草莓植株根叉数分别是LMN处理和LMW处理栽培草莓植株根叉数的165%和405%。但是在连作土条件下LQ处理和LN处理间草莓植株根叉数差异不显著。

表6　连作土灭菌及添加不同的肥料对草莓植株根系体积、 根尖数及根叉数的影响

注(Note): L—连作土壤Continues cropping soil; W—化肥Compound fertilizer; Q—蚯蚓粪Vermicompost; N—腐熟牛粪 Cattle manure; M—土壤灭菌处理Soil sterilization treatment. 同列数字后面不同字母表示在5%水平上显著Values followed by different letters in a column means significant at 5% level.

3　讨论与结论

草莓连作栽培比较普遍且容易产生连作障碍[1]，已有的研究表明，有两个主要因素和作物连作障碍有关，一是土壤生物结构的改变，另一个是土壤化感物质的自毒效应[26]。连作土壤灭菌是克服草莓连作生物障碍的重要措施[1-4]，连作土壤灭菌的同时也杀灭了对土壤养分转化至关重要的微生物群落，而根际土壤微生物区系与植物根系的生长和代谢密切相关，对植物营养元素的供给和植物健康的维持发挥着重要作用[27]。本研究选用非耕层土壤与蛭石、 砂子、 草炭土按照一定比例配制栽培土壤，在减少化感效应影响的条件下研究土壤灭菌对草莓植株生长。研究表明, 土壤高温灭菌可以使得草莓植株地上部、 地下部生长发育进程发生改变，正常土壤栽培草莓植株生长发育前期优先生长地下部从而具有较高的根冠比，而土壤灭菌栽培草莓植株生长发育前期优先生长地上部而具有相对较低的根冠比(图1)。这一结果产生的原因可能是高温灭菌会使得土壤中的某些缓效养分得到释放[19],以及土壤灭菌使得土壤中有益根系生长微生物减少而影响根系生长[18]。这一研究结果与土壤灭菌使得黄瓜[7]、 大豆[10]生长发育前期阶段往往会出现生长迟缓现象的研究结果一致。Tilman等[28]认为，植物地下部与地上部生物量比率大小反映了植物对养分因子的需求和竞争能力，地下部与地上部生物量之比越大，表明对养分的需求和竞争能力越强。已经有研究表明，草莓全生育期中根冠比呈“高—低—高”的总变化趋势有利于植株生育中后期冠层生物量累积的增加和果实成熟后期生理活性的保持[29]。灭菌条件下草莓植株发育进程的改变，幼苗期根冠比变小，对养分的需求和竞争力变小可能是连作土壤灭菌后虽然能够极大改善草莓植株的生长发育，但是与正茬相比仍然存在一定差距的重要原因之一。

本研究结果表明，不灭菌连作土壤添加无机肥、 蚯蚓粪、 牛粪，及灭菌土壤添加蚯蚓粪处理和添加牛粪处理，草莓植株地下部根系鲜重和地上部叶片鲜重的比值处理间差异均不显著(P<0.05)，而灭菌添加无机肥处理根冠鲜重比显著(P<0.05)低于未灭菌土壤添加无机肥、 蚯蚓粪和牛粪处理，也显著低于灭菌连作土壤添加蚯蚓粪和添加牛粪。灭菌土壤处理栽培草莓植株根冠鲜重比值显著(P<0.05)低于未灭菌土壤,说明微生物失活是造成灭菌土壤栽培草莓植株苗期根冠比减少、 生长发育减缓的主要原因，施用有机肥比施用化肥更能有效减缓这一不利影响。

草莓根系能够分泌自毒物质抑制草莓植株的生长[30-31]，并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进而恢复草莓植株生长[32-33]。本研究结果表明，连作土壤不论灭菌与否，施用化肥对草莓根系生长的抑制作用显著大于施用有机肥(P<0.05)。Yang等[14]对连作烟草根际土壤化感自毒潜力的缓解作用研究也表明化肥不如农家肥。连作土施用蚯蚓粪后草莓植株根系总体积、 根系总表面积、 根尖数及根叉数与施加牛粪没有显著差异(P<0.05)，但在灭菌后，施加蚯蚓粪较施加牛粪能显著(P<0.05)促进草莓植株根系总长、 根系表面积及根叉数(表5、 表6)，表明蚯蚓粪较牛粪具有更高的生物活性，这可能是因为蚯蚓粪中含有能促进根系生长的物质[24]及有益微功能生物[22-23]，更加有利于植物微生物群落结构的恢复及缓解化感自毒作用的结果[34]。因此，连作草莓土壤灭菌后施用蚯蚓粪是减轻连作土壤灭菌负效应的有效措施。

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Alleviation of vermicompost to obstacle in sterilized continuous cropping soil in strawberry production

TIAN Gei-lin1,2， ZHANG Lu-sheng1*

(1CollegeofAgricultureandBiotechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China; 2DepartmentofBotanicalGardenEngineering,HezeUniversity,Heze，Shandong274000,China)

【Objectives】 Soil sterilization has been used to deal with the disease obstacles caused by continuous cropping, however, this measurement also causes inhibition to the crop growth in the sterilized soils. Organic manures contain diverse bioactive components, especially bioactive vermicompost. So the effects of vermicompost and cattle manure were compared to provide a base for the choose of correct fertilizer source in strawberry production.【Methods】 Pot strawberry plants in greenhouse were chosen to conduct the experiments. Normal soil was collected from the soil below 20 cm depth in a grain field, and continuous cropping soil was from a strawberry garden where strawberry had been continuously grown for three years. All the two soils were divided into two parts, one part was sterilized and the other not. For the continuous cropping soil either sterilized or not, cattle compost or vermicompost, which was made by feeding earthworms with the cattle compost, was added in ratio of 20% of the soil separately, and NPK compound fertilizer was used as control. The growth of leaves and roots of strawberry plants in different growth stages was measured.【Results】Soil sterilization significantly(P<0.05)suppressed the growth of roots, especially in seeding stage before flowering, and altered root architecture and ratio of shoot to root in all the monitored stages of strawberry plants. In the sterilized continuous cropping soil and normal soil, the addition of compound fertilizer significantly (P<0.05) inhibited the development of root system, compared to the two compost treatments. There was no significant difference in total root length, root surface area, root tips and root forks between vermicompost and cattle compost treatments in continuous cropping soil, but those in vermicompost treatment were significantly higher than in cattle manure treatment in sterilized continuous cropping soil (P<0.05).【Conclusions】 Vermicompost shows higher bioactivity than cattle manure in sterilized soils. In sterilized soils, application of vermicompost could significantly stimulate the growth of root system, and form larger shoot and root biomass and good root system of strawberry. So, the application of vermicompost should be recommended for the alleviation of continuous cropping obstacles in strawberry production.

strawberry; continuous-cropping problem; soil sterilization; fertilizer; plant growth

2015-01-27接受日期: 2015-06-18网络出版日期: 2016-01-26

高等学校博士学科点专项科研基金(20110008130003)资助。

田给林(1978—)，男，山西太谷人，博士研究生，主要是从事草莓连作障碍研究。E-mail: geilintian@126.com

Tel: 010-62732477, E-mail: lusheng@cau.edu.cn

S668.3; S141

A

1008-505X(2016)03-0759-09