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种养模式下蚯蚓对西瓜连作障碍的影响

张娟琴 郑宪清 李双喜 白娜玲 张海韵 吕卫光 张月 张翰林

张娟琴, 郑宪清, 李双喜, 白娜玲, 张海韵, 吕卫光, 张 月, 张翰林. 种养模式下蚯蚓对西瓜连作障碍的影响[J]. 土壤通报, 2023, 54(5): 1159 − 1166 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082602
引用本文: 张娟琴, 郑宪清, 李双喜, 白娜玲, 张海韵, 吕卫光, 张 月, 张翰林. 种养模式下蚯蚓对西瓜连作障碍的影响[J]. 土壤通报, 2023, 54(5): 1159 − 1166 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082602
ZHANG Juan-qin, ZHENG Xian-qing, LI Shuang-xi, BAI Na-ling, ZHANG Hai-yun, LV Wei-guang, ZHANG Yue, ZHANG Han-lin. Effects of Different Earthworms on Continuous Cropping Obstacles in Watermelon-Earthworm Co-culture Pattern[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(5): 1159 − 1166 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082602
Citation: ZHANG Juan-qin, ZHENG Xian-qing, LI Shuang-xi, BAI Na-ling, ZHANG Hai-yun, LV Wei-guang, ZHANG Yue, ZHANG Han-lin. Effects of Different Earthworms on Continuous Cropping Obstacles in Watermelon-Earthworm Co-culture Pattern[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2023, 54(5): 1159 − 1166 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082602

种养模式下蚯蚓对西瓜连作障碍的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022082602
基金项目: 上海市农业科学院卓越团队建设计划 [沪农科卓〔2022〕008];上海市农业科学院卓越团队建设计划[农科创 2017(A-03)]
详细信息
    作者简介:

    张娟琴(1982−),女,硕士研究生,主要从事土壤生态与土壤生物修复技术研究

    通讯作者:

    E-mail: lwei1217@sina.com

    E-mail: zhangyuelsz@163.com

  • 中图分类号: S156;S181

Effects of Different Earthworms on Continuous Cropping Obstacles in Watermelon-Earthworm Co-culture Pattern

  • 摘要:   目的  为了探索种养模式下,不同品种蚯蚓对连作土壤微生态及西瓜长势的影响,阐释蚯蚓防控西瓜连作障碍机制。  方法  基于连作6 a的西瓜设施大棚,以连作障碍成因为切入点,设置不投放蚯蚓(CK)、投放0.6 kg m−2赤子爱胜蚓(T1)、投放0.6 kg m−2威廉环毛蚓(T2)3个处理,监测不同时期土壤微生态、西瓜长势的变化动态,并分析它们之间的相关性。  结果  与CK相比,西瓜移栽前,T1、T2增加了土壤总养分(23.92% ~ 31.90%)、有效养分(10.67% ~ 13.70%)的含量;西瓜种植季,T1、T2显著降低土壤的pH(2.03% ~ 8.25%)、总酚酸(23.98% ~ 60.80%)、容重(3.79% ~ 5.39%)、西瓜枯萎病病原菌的数量(22.93% ~ 59.18%),显著提高了细菌数量、土壤细菌/真菌比值,显著降低了西瓜枯萎病的发病率(10.00%以上),促进了主蔓生长(增加了71.43%以上)。而与T1相比,T2能更好的改善土壤微生态环境,降低连作障碍的发生。  结论  蚯蚓能显著改善土壤微生态,促进西瓜生长,从而缓解连作障碍,而且土壤微生态、西瓜长势均与土壤微生物密切相关。
  • 图  1  不同处理西瓜枯萎病发病率(a)及西瓜植株蔓长(b)的变化

    Figure  1.  Dynamics of the incidence of Fusarium wilt (a) and vine length (b) under different treatments

    表  1  不同处理土壤养分含量的变化

    Table  1.   Soil nutrient dynamics of different treatments

    时期
    Period
    处理
    Treatment
    全氮(g kg–1
    TN
    全磷(g kg–1
    TP
    全钾(g kg–1
    TK
    碱解氮(mg kg–1
    AN
    有效磷(mg kg–1
    AP
    有效钾(mg kg–1
    AK
    有机质(g kg–1
    SOM
    移栽前 CK 1.46 ± 0.01 b 1.55 ± 0.07 b 23.25 ± 0.35 bc 127.02 ± 0.7 e 54.02 ± 5.64 d 505.00 ± 7.07 c 17.81 ± 0.14 d
    T1 1.53 ± 0.01 a 1.65 ± 0.06 a 29.25 ± 0.35 a 141.58 ± 3.13 c 68.77 ± 7.65 bc 550.00 ± 14.14 a 22.55 ± 0.35 b
    T2 1.56 ± 0.01 a 1.71 ± 0.06 a 31.49 ± 0.01 a 150.82 ± 2.33 b 70.32 ± 3.70 b 560.00 ± 28.28 a 23.82 ± 0.45 a
    伸蔓期 CK 1.47 ± 0.03 b 1.52 ± 0.16 b 21.64 ± 0.82 c 122.38 ± 5.02 e 53.32 ± 1.27 d 501.33 ± 15.28 c 17.74 ± 0.05 d
    T1 1.49 ± 0.02 b 1.57 ± 0.03 ab 24.67 ± 1.61 b 135.04 ± 6.85 d 61.57 ± 2.51 c 546.67 ± 20.82 a 20.43 ± 1.04 c
    T2 1.51 ± 0.04 ab 1.61 ± 0.1 ab 26.33 ± 1.26 b 144.28 ± 2.93 c 64.15 ± 2.41 c 548.00 ± 19.70 a 21.24 ± 0.36 c
    盛花期 CK 1.50 ± 0.01 ab 1.52 ± 0.01 b 25.76 ± 0.78 b 133.15 ± 5.56 d 70.55 ± 1,00 b 518.51 ± 17.68 b 18.15 ± 0.35 d
    T1 1.53 ± 0.01 a 1.59 ± 0.01 ab 29.65 ± 0.21 a 155.24 ± 2.1 b 76.54 ± 1.36 b 551.50 ± 7.78 a 21.10 ± 0.85 c
    T2 1.56 ± 0.01 a 1.64 ± 0.03 a 33.15 ± 0.21 a 162.12 ± 9.31 a 82.72 ± 2.64 a 560.00 ± 14.14 a 22.01 ± 0.43 b
    盛果期 CK 1.50 ± 0.01 ab 1.51 ± 0.01 b 23.75 ± 0.35 bc 129.57 ± 3.74 de 67.38 ± 2.60 c 505.00 ± 21.21 c 17.71 ± 0.14 d
    T1 1.51 ± 0.05 ab 1.51 ± 0.03 b 24.92 ± 0.30 b 148.45 ± 3.66 c 70.49 ± 4.66 b 512.50 ± 0.71 b 18.45 ± 0.21 d
    T2 1.52 ± 0.04 a 1.53 ± 0.01 b 26.75 ± 0.81 ab 150.79 ± 7.77 bc 73.62 ± 4.59 b 515.00 ± 12.73 b 18.65 ± 0.21 d
      注:CK: 不投放蚯蚓; T1: 投放赤子爱胜蚓0.6 kg m–2; T2投放威廉环毛蚓0.6 kg m–2。表中数据为 3 个数值的平均值 ± 标准差。同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P < 0.05)。下同。
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    表  2  不同处理土壤理化性质、总酚酸含量的变化

    Table  2.   Dynamics of physicochemical properties and total phenolic acids under different treatments

    时期
    Period
    处理
    Treatment
    pH水溶性总盐(%)
    TSS
    阳离子交换量(cmol kg–1
    CEC
    总酚酸(mg g–1
    TPA
    容重(g cm–3
    SBD
    移栽前 CK 7.90 ± 0.04 a 0.17 ± 0.05 c 14.30 ± 0.63 d 52.46 ± 3.34 c 1.32 ± 0.01 a
    T1 7.74 ± 0.14 b 0.13 ± 0.00 d 14.97 ± 0.99 d 39.88 ± 0.38 d 1.27 ± 0.01 b
    T2 7.5 ± 0.05 cd 0.13 ± 0.02 d 16.99 ± 0.44 c 34.72 ± 0.77 f 1.25 ± 0.01 bc
    伸蔓期 CK 7.92 ± 0.07 a 0.17 ± 0.01 c 16.97 ± 0.79 c 55.42 ± 0.56 b 1.30 ± 0.01 a
    T1 7.62 ± 0.04 bc 0.16 ± 0.01 c 18.75 ± 1.87 c 39.39 ± 0.56 d 1.25 ± 0.02 bc
    T2 7.58 ± 0.12 c 0.15 ± 0.03 cd 18.28 ± 1.20 c 34.64 ± 2.06 f 1.24 ± 0.01 bc
    盛花期 CK 7.91 ± 0.02 a 0.20 ± 0.01 bc 17.11 ± 0.94 c 58.96 ± 1.25 b 1.30 ± 0.01 a
    T1 7.59 ± 0.06 c 0.16 ± 0.03 c 18.36 ± 0.83 c 36.69 ± 0.71 d 1.25 ± 0.01 bc
    T2 7.42 ± 0.06 de 0.17 ± 0.01 c 19.06 ± 0.11 c 32.79 ± 1.48 e 1.23 ± 0.01 cd
    盛果期 CK 7.94 ± 0.03 a 0.27 ± 0.02 a 18.27 ± 0.97 c 67.07 ± 1.62 a 1.30 ± 0.01 a
    T1 7.62 ± 0.01 bc 0.23 ± 0.05 ab 23.48 ± 0.71 b 33.65 ± 1.39 e 1.24 ± 0.01 cd
    T2 7.29 ± 0.01 e 0.21 ± 0.05 bc 28.34 ± 2.11 a 26.29 ± 2.18 g 1.23 ± 0.01 d
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    表  3  不同处理土壤细菌、真菌及西瓜枯萎病病原菌的变化

    Table  3.   Dynamics of soil bacteria, fungi and F. oxysporum f. sp. niveum under different treatments

    时期
    Period
    处理
    Treatment
    病原菌
    FON
    x104 Copies g–1
    细菌
    Bacteria
    x109 Copies g–1
    真菌
    Fungi
    x107 Copies g–1
    细菌/真菌比值
    Ratio of
    Bacteria to Fungi
    移栽前 CK 1.35 ± 0.04 b 6.8 ± 0.18 g 3.84 ± 0.73 b 177.08
    T1 0.87 ± 0.05 d 8.88 ± 0.72 f 2.29 ± 0.35 cd 358.52
    T2 0.72 ± 0.04 d 10.83 ± 0.68 e 1.97 ± 0.17 d 549.75
    伸蔓期 CK 1.57 ± 0.06 b 6.96 ± 0.29 g 3.95 ± 0.29 b 176.20
    T1 1.21 ± 0.04 c 10.36 ± 0.71 e 2.45 ± 1.53 c 422.86
    T2 1.11 ± 0.03 c 13.65 ± 0.89 d 2.03 ± 0.27 d 672.41
    盛花期 CK 2.52 ± 0.06 a 10.02 ± 0.59 e 4.96 ± 0.67 a 202.02
    T1 1.26 ± 0.06 c 14.96 ± 1.29 cd 2.84 ± 0.39 bc 526.76
    T2 1.29 ± 0.02 bc 19.85 ± 1.46 b 2.59 ± 0.34 c 766.41
    盛果期 CK 2.94 ± 0.06 a 10.4 ± 0.64 e 5.17 ± 0.74 a 201.16
    T1 1.24 ± 0.04 c 16.38 ± 0.73 c 3.35 ± 0.56 b 488.96
    T2 1.20 ± 0.03 c 22.39 ± 2.41 a 2.93 ± 0.14 b 764.16
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    表  4  西瓜-蚯蚓种养模式下,西瓜生长指标与土壤微生态因子的相关性性

    Table  4.   Correlation analysis between watermelon growth indicators and soil factors

    相关性系数
    Coefficient
    pH全氮
    TN
    全磷
    TP
    全钾
    TK
    碱解氮
    AV
    有效磷
    AP
    有效钾
    AK
    有机质
    SOM
    水溶性
    总盐
    TSS
    阳离子
    交换量
    CEC
    总酚酸
    TPA
    容重
    SBD
    病原菌
    FON
    细菌
    Bacteria
    真菌
    Fungi
    发病率 Pearson 0.533 −0.097 −0.528 −0.277 −0.322 0.11 −0.497 −0.548 0.569 −0.065 0.704* 0.578 0.891** −0.221 0.820**
    Spearman 0.427 0.076 −0.664 −0.167 −0.1 0.383 −0.333 −0.583 0.529 0.233 0.670* 0.352 0.819** 0.05 0.817**
    主蔓长 Pearson −0.605 0.731* −0.17 0.264 0.674* 0.577 0.184 0.720* 0.531 0.894** −0.687* −0.164 −0.525 0.833** −0.073
    Spearman −0.536 0.715* −0.05 0.417 0.667* 0.539 0.1 0.683* 0.529 0.900** −0.667* −0.217 −0.596 0.917** 0.033
      注:***分别表示 P < 0.01 和 P < 0.05 水平显著相关。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-02
  • 录用日期:  2022-12-24
  • 修回日期:  2022-12-19
  • 网络出版日期:  2023-10-20
  • 刊出日期:  2023-10-06

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