4种轮作模式下长期连作烟田土壤微生态的响应特征

文献类型： 中文期刊

第一作者： 周旭东

作者： 周旭东;韩天华;申云鑫;施竹凤;贺彪;杨明英;裴卫华;何永宏;杨佩文

作者机构：

关键词： 植烟土壤;轮作;土壤理化性质;土壤酶活性;微生物群落

期刊名称： 中国农业科技导报

ISSN： 1008-0864

年卷期： 2024 年 26 卷 003 期

页码： 174-187

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果,以连作10年以上的植烟田块为对照(CK),设置大麦-烤烟(YCDM)、大蒜-烤烟(YCDS)、油菜-烤烟(YCYC)和蚕豆-烤烟(YCCD)共4种不同作物与烤烟轮作,分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构.基于相关性分析和冗余分析,解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系.结果表明,轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%~30.29%,总孔隙度增加21.13%~48.26%;其中烤烟-蚕豆(YCCD)轮作模式下土壤的pH、水解氮(available nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)和速效钾(available potassium,AK)含量较CK显著提高 11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%.轮作处理的土壤过氧化氢酶(catalase,CAT)、蔗糖酶(invertase,INV)、脲酶(urease,URE)和酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的活性较 CK 分别提高 16.81%~42.35%、38.09%~51.48%、7.69%~64.29%和5.82%~76.33%,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作模式的提升效果最为显著.高通量测序结果表明,轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK.α多样性显示,不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著;真菌群落的丰富度差异显著,而多样性差异不显著.β多样性分析显示,不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小,细菌群落差异较大.其中,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大.在门水平,烤烟-蚕豆(YCCD)轮作使酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度减少.相关性分析和冗余分析表明,URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子.综上所述,烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性,调节土壤微生物群落结构,消减烤烟连作障碍,最终达到烤烟稳产、增产的目的.

分类号： S572

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