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兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)作为极具地方特色的甘肃名优蔬菜,也是中国唯一的甜百合,其适生区仅为甘肃中部兰州周边二阴山区,无性繁殖、分布区域狭窄,多年生栽培,连作现象十分普遍,连作障碍发生十分严重。为研究应用高效、低毒、绿色、安全的兰州百合土壤连作障碍治理技术,本研究以土壤熏蒸与微生物菌剂相结合以调控土壤微生物区系来克服土壤连作障碍作为基本思路,于2018-2019年设计了2年2点试验研究,共4个处理:对照(CK)、威百亩熏蒸(SFM)、微生物菌剂处理(MF)、威百亩熏蒸与微生物菌剂联用(SFM+MF);通过测定了若干百合植株生长指标及生理指标,土壤微生物指标以及土壤理化性状指标,评估了土壤熏蒸和微生物菌剂联用对缓解兰州百合连作障碍的作用效应及其生理生物学机理。主要研究结果如下:1.不同土壤处理对兰州百合在各生育期的株高、茎粗的影响与CK处理相比差异并无显著差异,但从百合植株地上、地下部的干鲜重、根系活力以及百合产量测定结果来看,SFM(威百亩熏蒸)处理一定程度上抑制百合植株的生长,降低了百合产量,MF(微生物菌剂)处理促进了百合植株生长,增加了兰州百合产量,同时SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理可以消减SFM(威百亩熏蒸)处理所产生的产量降低效应。MF(微生物菌剂)处理也具有持续显著提高兰州百合产量的作用;SFM(威百亩熏蒸)处理对百合生长所产生的不良作用是一个长期的负向效应,持续向农药污染田添加微生物菌剂可显著消减威百亩使用所带来的负面效应。2.不同土壤处理对连作百合土壤微生物数量具有显著的影响,4个处理中,MF(微生物菌剂)处理优化了土壤生物化学环境,推动了连作百合土壤由真菌型向细菌型转变的过程,SFM(威百亩熏蒸处理)与SFM+MF(威百亩+微生物菌剂)处理效果次之。MF(微生物菌剂)处理在一定程度上降低了土壤真菌数量,同时有效提高了土壤细菌及放线菌的数量。SFM(威百亩熏蒸)处理具有持久降低土壤真菌数量的效应;但对细菌及放线菌数量影响不显著;在样地S1中,SFM(威百亩熏蒸)处理幼苗期真菌数量比CK降低了68.92%;在MF(微生物菌剂)处理的苗期真菌数量比CK显著增加了239.38%;其幼苗期放线菌数量与CK相比增加了133.97%;SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理苗期真菌数量与CK相比降低了62.80%;苗期细菌数量比CK处理显著增加了113.67%。在样地S2中,SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理对真菌及放线菌数量影响较小,但是有效提高了细菌数量。SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理收获期的真菌数量比CK显著降低了57.00%;SFM(威百亩熏蒸)处理盛花期的真菌数量比CK降低了67.02%;SFM(威百亩熏蒸)处理后苗期的放线菌数量显著低于CK处理23.08%。MF(微生物菌剂)处理收获期的真菌数量比CK显著降低了36.14%;MF(微生物菌剂)处理苗期细菌数量比CK显著增加了89.44%;MF(微生物菌剂)处理收获期放线菌数量比CK增加了178.14%。相较于与SFM(威百亩熏蒸)处理,SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理盛花期细菌数量比CK处理显著增加了287.38%,其收获期放线菌数量显著高于CK处理321.42%。3.不同土壤处理对连作百合土壤理化性状具有显著的影响,4个处理中,MF(微生物菌剂)处理降低了土壤pH,增加土壤总孔隙度,提高了土壤的持水性,降低了土壤容重,改善了土壤物理结构,显著改善了土壤营养状况,增加了土壤中可利用养分含量,优化了植株生育环境。与SFM(威百亩熏蒸)处理相比,SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理后,其总孔隙度及含水量有所提升,其所有理化指标均达到或超过CK水平。在样地S1中,MF(微生物菌剂)处理的EC值、含水量、总孔隙度分别比CK显著提高了16.10%、12.50%、35.92%,土壤pH及容重比CK显著降低了5.07、2.70%;MF(微生物菌剂)处理碱解氮、有机质、速效钾、速效磷含量分别比CK显著提高了154.95%、8.53%、15.85%、292.74%;在样地S1的4组观察值中,有2组SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)显著高于对应的SFM(威百亩熏蒸)处理观察值,有1组SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)显著低于对应的SFM(威百亩熏蒸)处理观察值,1组差异不显著。在样地S2中,相较于CK处理,MF(微生物菌剂)处理的EC值显著提高了16.67%,pH及土壤容重比CK处理显著下降;MF(微生物菌剂)处理的碱解氮、有机质、速效钾、速效磷含量分别比CK显著提高了95.41%、8.01%、7.75%、476.80%;SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)处理的速效磷含量比CK显著提高了195.88%。在样地S2的4组观察值中,有3组SFM+MF(威百亩熏蒸+微生物菌剂)显著高于对应的SFM(威百亩熏蒸)观察值,1组差异不显著。综上所述,威百亩土壤熏蒸和微生物菌剂联用并不能缓解兰州百合连作障碍,相反,由于早春低温及土壤含水量不足,威百亩熏蒸容易对兰州百合产生药害;而单独使用微生物菌剂处理可以显著提高百合产量,缓解连作障碍,并且能够有效消减威百亩处理所产生的负作用。微生物菌剂的基本作用机理是缓解从细菌型土壤向真菌型土壤过度程度,优化土壤物理结构,提高土壤养分水平,同时这也是其消减威百亩药害的重要生物机理所在。在西北寒旱生态区山地高原蔬菜春茬旱作露地栽培模式下,受低温及土壤含水量低的影响,利用异硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate,MITC)及其产生前体棉隆及威百亩进行土壤熏蒸,易发生药害,应谨慎使用。