西北半干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱,土地養(yǎng)分流失嚴(yán)重,而過量施肥和連作會導(dǎo)致土壤性狀惡化。為了滿足當(dāng)?shù)仫暡菪枨蠹案纳仆寥罓顩r,本研究對紫花苜蓿和玉米進行連續(xù)間作,研究其對根際土壤養(yǎng)分、生物活性及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:根際土壤pH在間作下較單作大幅降低。間作根際土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量均顯著大于玉米單作,根際土壤堿性磷酸酶活性顯著大于紫花苜蓿單作,而過氧化氫酶活性則表現(xiàn)相反。間作土壤脲酶、堿性磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶活性顯著大于玉米單作。細(xì)菌/真菌數(shù)量在間作根際土壤中顯著大于單作。間作根際土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量及細(xì)菌序列數(shù)顯著大于玉米單作,擬桿菌門和疣微菌門相對豐度顯著大于紫花苜蓿單作,土壤綠彎菌門和放線菌門相對豐度顯著大于玉米單作。土壤酶活性和細(xì)菌數(shù)量均與pH呈極顯著負(fù)相關(guān),而與有機質(zhì)、全氮、堿解氮含量極顯著正相關(guān);擬桿菌門與pH呈極顯著負(fù)相關(guān),與有機質(zhì)、堿解氮及速效鉀含量極顯著正相關(guān);酸桿菌門、疣微菌門與pH顯著正相關(guān),而與有機質(zhì)、全氮、堿解氮及速效鉀含量極顯著負(fù)相關(guān)。紫花苜蓿/玉米間作可改善根際土壤堿性條件及微生物環(huán)境,同時改善玉米根際土壤養(yǎng)分。紫花苜蓿/玉米間作是防止西北半干旱區(qū)... 

【文章來源】：中國沙漠. 2020,40(03)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

不同年份下間作對根際土壤養(yǎng)分的影響

表2 樣品測序結(jié)果及多樣性指數(shù)Table 2 Sequencing results and diversity indices of different soil samples 處理 測序結(jié)果 多樣性指標(biāo) 序列 分類單元 覆蓋度/% ACE指數(shù) Chao指數(shù) Shannon指數(shù) Simpson指數(shù) 單作苜蓿 145882±2004a 4751±65a 0.99±0.0031a 5662±48a 5599±67a 6.71±0.02b 0.0052±0.0001a 間作苜蓿 141455±1639a 4869±174a 0.99±0.0007a 5736±54a 5702±74a 6.74±0.03b 0.0051±0.0001a 單作玉米 167892±1774a 5008±66a 0.99±0.0049a 5689±54a 5635±57a 7.02±0.05a 0.0022±0.0001b 間作玉米 158754±2662b 5034±59a 0.99±0.0029a 5797±92a 5768±53a 6.98±0.03a 0.0021±0.0001b 不同字母表示差異顯著,P<0.05。表3 土壤酶、微生物與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性Table 3 Correlation analysis of enzyme, microbial and nutrient of rhizosphere soil 土壤酶、微生物 pH 有機質(zhì) 全氮 堿解氮 有效磷 速效鉀 細(xì)菌 真菌 放線菌 脲酶 -0.889** 0.949** 0.884** 0.920** 0.204 0.882** 0.868** 0.155 0.661* 堿性磷酸酶 -0.956** 0.853** 0.576* 0.742** 0.225 0.595* 0.844** -0.279 0.688* 過氧化氫酶 -0.808** 0.942** 0.919** 0.898** 0.270 0.927** 0.832** 0.243 0.666* 蔗糖酶 -0.918** 0.979** 0.712** 0.833** 0.351 0.783** 0.966** -0.113 0.809** 細(xì)菌 -0.827** 0.943** 0.681* 0.742** 0.538 0.741** — — — 真菌 0.142 0.038 0.408 0.0332 -0.343 0.440 — — — 放線菌 -0.608* 0.786** 0.525 0.489 0.757** 0.540 — — — **表示極顯著相關(guān),P<0.05;*表示顯著相關(guān),P<0.01。

表4 細(xì)菌優(yōu)勢菌群(門)與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性Table 4 Correlation analysis between dominant bacterial (Phylum)and nutrient of rhizosphere soil 優(yōu)勢菌群(門) pH 有機質(zhì) 全氮 堿解氮 有效磷 速效鉀 變形菌門 -0.837** 0.681* 0.390 0.746** 0.044 0.541 擬桿菌門 -0.927** 0.820** 0.699* 0.855** -0.111 0.727** 綠彎菌門 0.553 -0.321 -0.361 -0.583* 0.562 -0.464 放線菌門 -0.776** 0.708* 0.273 0.633* 0.256 0.417 酸桿菌門 0.943** -0.940** -0.778** -0.926** -0.077 -0.824** 浮霉菌門 -0.429 0.202 0.290 0.341 -0.523 0.255 疣微菌門 0.641* -0.763** -0.826** -0.874** 0.061 -0.876** 芽單胞菌門 0.793** -0.535 -0.250 -0.369 -0.080 -0.235 **表示極顯著相關(guān),P<0.05;*表示顯著相關(guān),P<0.01。土壤酶是土壤有機體的代謝動力,其活性可以反映土壤有機質(zhì)與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的強弱。本研究中,脲酶和蔗糖酶活性在紫花苜蓿間作和單作根際土壤中均差異不顯著,而在玉米間作根際土壤中顯著大于單作。脲酶能夠反映土壤的氮素水平,表征氮素的轉(zhuǎn)化能力;蔗糖酶可以體現(xiàn)有機碳累積與分解轉(zhuǎn)化的能力,而在本研究中,紫花苜蓿碳氮養(yǎng)分在間作和單作的根際土壤中差異較小,而在玉米間作根際土壤中顯著高于單作,因此脲酶和蔗糖酶活性在玉米間作下活性較大。堿性磷酸酶活性在紫花苜蓿和玉米根際土壤中均表現(xiàn)為間作顯著大于單作,在豇豆/高粱間作[25]和玉米/花生間作[26]研究中也得到了相同的結(jié)論。堿性磷酸酶可以促進土壤中的有機磷轉(zhuǎn)化為無機磷,形成可以被植物直接吸收利用的磷形態(tài),而在本研究中玉米間作下根際土壤有效磷含量顯著大于單作,間作中紫花苜蓿在玉米強競爭有效磷的情況下仍然表現(xiàn)為有效磷在間作與單作下差異不顯著,此現(xiàn)象進一步說明間作可以提高紫花苜蓿和玉米的堿性磷酸酶活性。根際土壤中,過氧化氫酶活性在紫花苜蓿單作時顯著大于其間作,而在玉米單作時顯著低于其間作。過氧化氫酶活性的大小主要來源于微生物數(shù)量的多少,在本研究中根際微生物數(shù)量在紫花苜蓿單作時大于間作,而玉米相反,因此可以解釋過氧化氫酶在間作與單作中的差異規(guī)律。在其他研究中,土壤酶大部分表現(xiàn)為兩種作物在間作根際土壤中均大于相應(yīng)的單作[19],其結(jié)果與本研究略有差異,這是由于作物種類、土壤類型及間作模式不同造成的�？傮w而言,紫花苜蓿/玉米間作可以顯著提高玉米根際土壤酶活性,促進土壤的生物有效性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]西北干旱區(qū)生態(tài)承載力監(jiān)測及安全格局構(gòu)建[J]. 張學(xué)淵,魏偉,頡斌斌,郭澤呈,周俊菊.  自然資源學(xué)報. 2019(11)
[2]寧夏黃灌區(qū)專用青貯玉米品種生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價值研究[J]. 林語梵,朱鴻福,王麗慧,張桂杰.  草業(yè)學(xué)報. 2019(08)
[3]騰格里沙漠東南緣植被恢復(fù)過程中土壤微生物量及酶活性[J]. 馬曉俊,李云飛.  中國沙漠. 2019(06)
[4]桑樹根際土壤微生物對間作和施氮的響應(yīng)[J]. 許振羽,李學(xué)鵬,杜宇,許博濤,張秀麗.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(06)
[5]人為踩踏生物土壤結(jié)皮對土壤酶活性的影響[J]. 劉艷梅,楊航宇,賈榮亮,李宜軒.  中國沙漠. 2019(04)
[6]馬鈴薯間作栽培對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與功能的影響[J]. 劉亞軍,馬琨,李越,杜春鳳,李倩,李賀,馬玲,汪春明.  核農(nóng)學(xué)報. 2018(06)
[7]不同施氮水平下玉米單作及間作紫花苜蓿對玉米產(chǎn)量及白漿土養(yǎng)分含量的影響[J]. 王帥,王立波,李玉璽,劉凌云,陳殿元,王楠,莊巍.  河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(02)
[8]間作玉米大豆根系分泌物中有機酸的變化特征[J]. 陳利,肖靖秀,鄭毅.  西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[9]有機農(nóng)業(yè)發(fā)展概述[J]. 劉曉梅,余宏軍,李強,蔣衛(wèi)杰.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2016(04)
[10]玉米間作夏季綠肥對當(dāng)季植物養(yǎng)分吸收和土壤養(yǎng)分有效性的影響[J]. 杜青峰,王黨軍,于翔宇,姚露花,和玉吉,王瑞,馬生蘭,郭彥軍.  草業(yè)學(xué)報. 2016(03)

碩士論文
[1]紫花苜�！帑滈g作效應(yīng)及氮素吸收機理研究[D]. 王妍.東北師范大學(xué) 2019



本文編號：3116912