玉米花生带状间作对养分吸收利用和微生物群落的影响
玉米花生带状间作对养分吸收利用和微生物群落的影响
【摘要】：【研究背景】针对辽宁省玉米、花生田土壤质量退化、板结、连作障碍严重、化肥施用量大、利用率低、环境污染加剧等问题,本试验在玉米花生带状间作复合种植条件下,探明间作系统对土壤理化性质、复合群体养分吸收利用及微生物群落结构的变化规律,构建玉米花生带状间作模式下化肥减施增效的技术,制定东北地区的施肥策略,在可持续农业的基础上提高生产率;【材料与方法】供试玉米为耐密、养分高效品种良玉66,花生品种为农花9号,疏枝直立型、耐荫、结荚集中、综合抗性好。设置玉米单作(SM)、花生单作(SP)、玉米花生间作(IMP)3个处理。采取玉米花生16:8宽幅带状间作,南北向种植。于各生育时期测定植株各器官N积累量,0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm不同土层深度土壤N含量。在PacBio平台进行分类学测定,分析细菌和真菌群落结构与多样性;【结果与分析】玉米花生带状间作条件下,边行玉米(IM)各器官N积累量显著高于中间行(MIM)和单作玉米(SM)。在播种后80d时,玉米植株各器官N积累量达到最大值。边行花生(IP)的茎秆、叶片、荚果中N积累量显著低于中间行(MIP)和单作花生(SP)。可见,间作下玉米充分发挥边行优势,边行玉米的养分积累优于中间行和单作玉米,而花生则相反。土壤N含量随生育时期的推进而增加,其中在生育时期95d时,单作玉米(SM)、边行花生(IP)和中间行花生(MIP)各土层深度土壤N含量均达到最大值。与单作玉米(SM)相比,边行玉米(IM)在各土层深度的土壤N含量均显著低于SM。与单作花生(SP)相比,边行花生(IP)各土层土壤N含量均显著低于SP,而交互区(II)的土壤N含量在0-20cm时高于中间行玉米(MIM)和中间行花生(MIP)。土壤N含量以表层含量最高。无论单作还是间作,土壤N含量随土层深度增加整体呈下降趋势。IM中细菌和真菌的多样性和丰富度高于SM,但真菌的丰富度低于SM,且细菌群落差异显著。IP中细菌的多样性和丰富度低于SP,真菌的丰富度高于SP,而交互区(II)中细菌和真菌的多样性和丰富度依次低于单作中间行花生(SIP)和玉米(SIM),两者之间无显著性差异;【结论】研究结果表明,玉米花生带状间作增加了边行玉米N积累量和交互区土壤N含量,改变了花生根际微生物群落的组成和结构,提高了花生根际土壤中真菌的丰富度;同时,明显提高玉米根际土壤微生物群落的多样性。
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