轮作小麦消减胡麻连作障碍的效应研究

作者：王立光; 叶春雷; 陈军; 李进京; 罗俊杰^*

来源：干旱地区农业研究, 2020, 38(02): 158-184.

• 胡麻
• 连作障碍
• 小麦
• 轮作
• 土壤酶
• 化感效应

为探讨轮作小麦对胡麻连作障碍的消减作用,通过田间试验研究了轮作小麦对胡麻株高和产量的影响,并通过测定土壤酶活性和土壤水提液化感作用,探寻消减连作障碍的机制。结果表明:重茬种植胡麻导致连作障碍现象突出,表现为连作3 a时株高、出苗率、千粒重和单株产量分别降低14.0%、7.75%、33.8%和43.2%,而第二年轮作小麦可以消减连作障碍,使下茬胡麻株高和产量保持在胡麻连作1 a水平,分别为69.7 cm和1.43 g·株-1。轮作小麦后土壤过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性分别为2.41 mL·g-1·h-1、2.32 mg·g-1·d-1和9.04 mg·g-1·d-1,与连作1 a胡麻地土壤酶活性无显著性差异,但连作将使部分土壤酶活性发生较大变化,表现为连作2a后土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、碱性磷酸酶的活性分别降低至2.16 mL·g-1·h-1、8.18 mg·g-1·d-1和2.01 mg·g-1·d-1,表明轮作小麦可通过保持部分土壤酶活性消减连作障碍,从而利于下茬胡麻生长。与胡麻连作相比,轮作小麦使土壤水提液对胡麻种子萌发和幼苗生长的化感自毒作用减弱,并表现出综合化感效应为0.21%的促进作用,使发芽指数(46.0)、发芽势(92.0%)、活力指数(3.36)、根长(8.35 cm)及根重(23.17 mg)等指标与CK和TC1处理下无显著性差异,而连作加剧土壤水提液自毒作用,对胡麻种子萌发和幼苗生长的抑制作用增强,且综合化感效应随连作年限增加分别降低至-8.61%和-17.01%,表明轮作小麦可以通过影响土壤自毒作用消减胡麻连作障碍。综上所述,胡麻重茬种植将导致明显的连作障碍,合理轮作小麦有利于维持胡麻地土壤酶活性、降低土壤自毒作用,从而消减胡麻连作障碍的发生。

• 单位
  甘肃省农业科学院生物技术研究所