连作对马铃薯生长和土壤健康的影响及机制研究

以连作马铃薯土壤及不同连作年限马铃薯为材料，通过分析不同连作年限（分别连作0、3、6 a）马铃薯生长发育及土壤健康各因素的变化，对连作马铃薯生长发育及土壤健康的变化及机制进行了探讨。结果表明，随连作年限增加，土壤有机质、速效磷含量以及土壤pH值逐渐降低，在连作6 a时，土壤有机质含量、速效磷含量和土壤pH值分别比对照下降了50.72%、34.10%和8.68%；碱解氮含量上升，在连作3 a和6 a时，碱解氮分别比对照升高了84.62%、169.23%；土壤肥力相关酶活性下降，在连作6 a时，土壤中碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比对照下降了36.34%、35.72%、29.83%和74.16%；酚酸类化感物质含量升高，在连作6 a时，土壤中羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和总酚酸的含量比对照升高了33.61%、31.30%、51.64%、40.57%；细菌和放线菌数量下降，真菌数量升高，在连作6 a时，细菌和放线菌数量比对照降低了88.59%和84.21%，真菌数量在连作6 a时比对照升高了253.85%，说明连作造成土壤健康状况下降。研究还发现随着连作年限增加，马铃薯叶片MDA含量升高，连作6 a时 MDA含量比对照增加了142.47%，说明马铃薯叶片遭受了一定程度的脂质过氧化；马铃薯叶片相对叶绿素含量、净光合速率和气孔导度下降，连作6 a时分别比对照降低了13.30%、13.98%和50.00%；株高、茎粗、地上生物量和块茎产量逐渐下降，连作6 a时分别比对照下降了42.49%、54.40%、58.35%和61.79%，说明连作严重影响了马铃薯的光合能力和生长发育。可见，马铃薯连作导致了土壤理化性质恶化，代谢活力降低，养分失去平衡，土壤酚酸类物质大量累积，最终导致微生物群系发生变化，从而从整体上降低了土壤的健康状况，严重影响马铃薯生长发育。