马铃薯连作栽培及多样性调控对土壤微生物的影响

【摘要】为缓解宁夏南部山区马铃薯连作障碍,找到适宜的马铃薯多样性栽培模式,采用大田试验与盆栽试验相结合的方法,利用BIOLOG、PLFA等手段,以不同连作年限的土壤为研究对象,开展了持续连作栽培对马铃薯根际土壤养分和土壤微生物多样性的影响、植物多样性调控后大田马铃薯连作土壤养分和微生物群落的多样性的演变规律研究；分析了盆栽条件下,物种多样性调控(马||玉米、马||蚕豆和马||玉||蚕)及接种AM真菌(Glomusetunicatum)对马铃薯连作土壤养分和微生物群落结构与功能多样性的影响。主要研究结果如下：1.连作栽培条件下,土壤养分总体表现为随连作年限的增加呈现出先降低后升高的趋势,pH于连作10年时达到最大,比连作2年、4年、6年显著提高了0.62%、1.37%和1.37%；有机质的含量随连作年限的增加也有一定程度的下降。土壤微生物总菌数随连作年限的增加有一定程度的下降,总体表现为：连作4年>连作2年>连作10年>连作6年,孢子密度、微生物代谢活性也表现出类似规律。鉴定出AM真菌4属54种,优势种也由连作2年时的福摩萨球囊霉和扭形球囊霉转换成4年时的沙漠球囊霉和地球囊霉、6年的福摩萨球囊霉和地球囊霉到10年的球泡球囊霉。2.间作栽培下,各处理都显著提高了土壤速效钾、速效磷的含量,其中尤以马||蚕豆的效果明显,速效磷、速效钾含量比CK显著提高了49.86%、27.41%。鉴定出的14种PLFA里,以16：1ω5c、i16：0和18：1ω9c(AM真菌、革兰氏阴性菌细菌和革兰氏阳性菌细菌特征脂肪酸)所占的比例最高,分别占总PLFA生物量的20.20%、17.26%和34.32%。各处理的微生物代谢活性有不同程度的提高。AM真菌共鉴定出4属43种。其中,单作马铃薯鉴定出的AM真菌总菌数为27种,马||玉米20种,马||蚕豆29种；优势种由单作马铃薯时的明球囊霉、地球囊霉演变成马||玉米间作体系里的福摩萨球囊霉、球泡球囊霉,再转变成马||蚕豆间作体系里的福摩萨球囊霉和疣状无梗囊霉。3.间作栽培并接种幼套球囊霉(Glomusetunicatum)后,各处理都表现为细菌所占比例下降、放线菌所占比例上升,真菌比例无明显变化,且以马铃薯||玉米对土壤微生物结构的影响最显著。土壤微生物的代谢活性有一定程度的上升,对碳水化合物、氨基酸的利用能力最强,芳香化合物的利用能力最弱,且相较于单纯间作,培养96h时的AWCD值增加了9.41%、12.19%。4.影响AM真菌多样性的因子表现出：连作马铃薯根际AM真菌多样性的变化主要受土壤速效磷、速效钾、pH等环境因子的限制。间作栽培下AM真菌多样性的变化受土壤速效养分、土壤pH值和微生物结构与功能多样性等综合因素的共同制约。间作并接种AMF的调控方式对土壤微生物群落功能多样性的增加可能存在一定的叠加效应。
【作者】马玲；
【导师】马琨；
【作者基本信息】宁夏大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】马铃薯；连作；间作；AM真菌；微生物群落结构与功能；多样性；

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