中山杉连作扦插对插床基质的影响

李 进，朱振华

（1南通科技职业学院，江苏南通 226007；2南通东方庄园休闲农庄有限公司）

中山杉（Taxodium‘Zhongshanshan’）是江苏省·中国科学院植物研究所，用落羽杉属种间杂交育成了一批以国家级林木良种中山杉302、中山杉118为代表的落羽杉。具有耐盐碱、生长快、耐水湿、耐低温、材质优、防风性强、常绿性好、观赏价值高等优点，为长江中、下游及其以南地区平原湿地和沿海滩涂绿化造林、农田防护林的优秀树种[1]。南通东方庄园休闲农庄有限公司是在温室内周年生产中山杉扦插苗供应市场，插床基质多年连茬使用出现连作障碍，直接影响了中山杉扦插苗的成苗率与壮苗率。为确保生产质优价廉的中山苗，分析导致中山杉扦插基质连作障碍的主要原因，为科学利用扦插基质提供依据[2]。

1 材料与方法

2016年9月采集南通东方庄园休闲农庄有限公司中山杉扦插苗插床表层约0～5cm深基质（1/2草炭+1/2珍珠岩），每份400g，均匀混合，分别采集连作年限为1、2、3年的基质样品，并配制没有使用的基质为对照（CK）。pHSJ24A酸度计测定pH值，电导率仪测定基质全盐量（电导法）。取容积为V容器，称重W0；装满风干基质，称重WI；然后浸泡水中24h，称重W2；将容器中的水分自然沥干后，再称重W3；容重（g/cm3）=（W1-W0）/V；总孔隙度（%）=[（W2-W1）/V]×100；通气孔隙（%）=[（W2·W3）/V]×100；持水孔隙（%）=总孔隙度-通气孔隙。凯氏定氮法测定全氮，钼锑钪比色法测定速效磷，火焰光度法测定基质全钾，醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾。0.1mol/L KMnO4滴定法测定基质过氧化氢酶活性，3,5-二硝基水杨酸比色法测定基质蔗糖酶活性，苯酚-次氯酸钠比色法测定基质脲酶活性，磷酸苯二钠比色法测定基质磷酸酶活性。

基质微生物的分离采用稀释分离法，每处理分别取待测中山杉5株，取混合后的根际土10g，加入盛有100mL无菌水的三角瓶中，振荡30min，制成0.1g/mL基质悬浮液。未沉淀前吸取1mL加入盛有9ml无菌水的灭菌三角瓶中摇匀，并依次稀释成不同浓度的基质悬浮液。分离不同微生物采用的基质悬浮液稀释度及培养基分别为：细菌的稀释浓度为10-5，牛肉膏蛋白胨培养基；根际真菌的稀释浓度为10-3，马丁氏培养基；放线菌的稀释浓度为10-4，采用高氏一号培养基。

试验数据用SPSS软件进行新复极差多重比较。

2 结果与分析

2.1 对基质理化性状的影响

为促进中山杉扦插苗快速生长，生产上大量使用氮肥，积累较多的硝酸引起插床基质酸化，同时使用硫酸铵、氯化钾等生理酸性肥料进一步导致插床基质酸化[3,4]。随着中山杉插床基质多年连茬使用年限增加，pH值不断小幅降低，连作3年pH值为6.07比CK下降9.8%。温室条件下缺少雨水淋洗量，过量施肥更容易造成盐分在基质表面积累，基质含盐量与连茬年限量成正相关。插床基质中的草炭、珍珠岩不断风化变细，通气孔隙不断下降导致总孔隙度同步下降，连茬3年通气孔隙仅为15.76%，几乎为CK的1/2，持水孔隙度基本没有变化，同时容重也小幅上升。

表1 对基质理化性状的影响

表2 对基质养分的影响

2.2 对基质养分的影响

中山杉扦插苗生根后追肥主要使用尿素和N、P、K复合肥，造成氮、磷、钾等主要营养元素在基质内富集，全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾随着连作年限的均增加；特别是氮富集现象严重，3年连作全氮含量达7.36g/kg，比CK增加41.5%。中山杉扦插苗的不定根在移苗时大量残留在插床基质中，连作导致基质有机质含量有所上升。

2.3 对基质活性酶的影响

中山杉插床基质随着使用年限的增加基质中酶的活性不断下降，过氧化氢酶3年连作后为0.88 ml/g，比CK下降28.5%，扦插基质解毒能力降低，影响中山杉插穗生根成活及培育壮苗；磷酸酶活性小幅下降，脲酶活性降幅最大比CK下降33.7%，抑制了中山杉扦插苗对养分的有效吸收利用；蔗糖酶活性下降，抑制了能源物质的转化影响基质中微生物活力[5]。

表3 对基质活性酶的影响

2.4 对基质微生物的影响

中山杉插床育苗基质连作扦插，破坏了基质中微生物群落结构、多样性和微生物活性[6]。有益微生物细菌和放线菌数量不断下降，连作3年细菌、放线菌为44.3105cfu/g、25.4104cfu/g，比 CK分别下降 21.5%、18.1%。致病微生物真菌数量迅速增加，3年后比CK增加49.0%。细菌/真菌从263.6降为138.9下降了124.7，营养基质元素转化、肥力的保持、能量转化等能力持续下降[13]。

表4 对基质微生物的影响

3 小结

在温室全覆盖条件下扦插中山杉，插床基质多年连茬使用，基质酸化pH值下降，影响基质微生物活性及对营养元素的吸收，使中山扦插苗生长缓慢[7]。温室育苗自然淋洗作用明显降低，而基质蒸发显著增强，从而引起盐分在表层的积累，EC值上升的基质溶液渗透势下降,影响中山杉插穗愈伤组织形成及分化成生根。中山杉插穗生根率与基质中的含氧量成正比，基质连作容重增大，孔隙度变小，通气能力变差；直接抑制中山杉插穗生根，降低插穗成活率[8]。

生产上为促进中山杉苗迅速生长，大量使用氮肥及酸性肥料，超过中山杉苗吸收量的营养元素则在插床基质中过量积累,发生次生盐渍化及酸化[9]。本试验表明连作基质，全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾均出现富集，特别是全氮处于较高的养分水平，引发次生盐渍化；长期连作造成养分富集的同时，也会造成某一种或某几种营养元素的亏缺，在得不到及时补充的情况下便出现连作障碍[10]。

基质中酶活性是维持基质肥力的一个潜在指标，反映了基质养分转化的强弱。过氧化氢酶减少，基质腐殖质化强度和有机质转化速度均下降[5]。基质蔗糖酶减少影响基质中的易溶性营养物质，有机质的转化、呼吸强度均下降。基质脲酶活性下降反映基质的供氮能力下降，导致氮素在基质中积累[11]。基质磷酸酶是活性下降直接影响着基质中有机磷的分解转化，导致磷在基质中富积[12]。

基质微生物是基质生态系统的重要组成部分，它在有机质分解、营养循环、植物生长的促进或抑制以及各种基质物理过程中，发挥着重要的作用[13]。中山杉插床基质微生物多样性降低和有害微生物种群增加，随着连作扦插年限的增加，插床基质及根际的真菌数量大量增加，细菌和放线菌大量减少，插床基质从细菌型向真菌型转化。细菌、放线菌的减少，影响有机质的分解和氮、磷、钾等营养元素的转化，也削弱对病原菌的拮抗能力；致病真菌不断增加，中山杉插穗伤口易感病发霉，影响插穗的成活和培养壮苗[6]。

中山杉插床基质在温室内使用量少（插床基质深15～20cm）使用强度大，比设施连作土壤更容易出现连作障碍。导致插床基质表现连障碍的各因子可相互影响转化，如基质中细菌减少而真菌占据优势，抑制了土壤酶活性；连作基质pH值降低，利于病原菌生长和繁殖；各个因子之间的相关性，需在进一步试验中明确。

（收稿：2018-05-10）