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耕地土壤酸化是导致农作物的产量降低、影响农业可持续发展的主要原因之一。杂草是农田生态系统的重要组成部分,在维持农田生态平衡以及保持农田可持续利用方面起着重要的作用。为了探究土壤酸化对小麦和杂草种间关系的影响,本研究选取小麦(Triticum aestivum L.)和具有较强耐酸性的狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)作为实验材料,于室内通过de Wit取代实验设置4种不同土壤酸度(p H 7.3、p H 6.2、p H 5.9、p H 5.3)、3种配置比例(小麦单种、狗尾草单种、小麦和狗尾草按1:1混种),分析土壤p H值的降低对狗尾草和小麦幼苗生长发育、土壤养分及根际微生物结构三方面的影响,为土壤酸化对农田杂草的可持续管理和资源利用提供理论依据。主要结果如下:1.土壤酸化对狗尾草和小麦幼苗生长的影响为了探究土壤酸化对狗尾草和小麦生长及种间关系的影响,以叶片酶活(丙二醛MDA、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)、叶绿素含量、形态学指标(株高、叶面积、根长、生物量等)、相对竞争强度RCI作为土壤p H对狗尾草和小麦生长影响的参数。结果表明:(1)单种时,土壤p H下降显著增加狗尾草和小麦的MDA含量、POD活性,显著增加狗尾草CAT活性。相比于单种,混种时狗尾草MDA含量在土壤p H 5.9时显著降低49.44%,POD活性除在土壤p H 6.2外均显著增加;混种时小麦MDA含量显著降低,CAT活性在土壤p H 5.9~6.2时增加8.32%~84.89%。(2)随土壤p H下降,单种时狗尾草叶绿素含量呈先降低后增加趋势且在土壤p H≤5.9时差异显著;小麦叶绿素a含量降低,叶绿素b含量呈先增加后降低趋势且差异显著。相比于单种,混种时狗尾草叶绿素b含量显著增加47.38%~213.07%,小麦叶绿素b含量显著降低9.72%~30.28%。(3)随土壤p H下降,单种时狗尾草除根冠比、叶面积外,其他形态学指标均呈先升高后降低趋势且差异显著;小麦的株高、根长、生物量均呈先升高后降低趋势,其他形态学指标均呈先降低后升高趋势。相比于单种,混种时狗尾草株高在土壤p H≤6.2时显著降低35.07%~46.92%,根冠比在土壤p H≥6.2时显著增加202.33%~1025.51%,其他形态学指标均显著降低;小麦株高在土壤p H 6.2时显著降低7.90%,生物量在土壤p H 6.2时显著降低13.03%,根冠比在土壤p H 6.2时增加7.90%。(4)狗尾草各土壤酸度下的RCI值均处于0~1。小麦RCI值在土壤p H5.3和土壤p H 6.2大于0,在土壤p H 5.9和土壤p H 7.3小于0。2.土壤酸化对土壤养分的影响为了探究土壤酸化对土壤养分的影响,于植物收获后采集土壤样品,土壤样品混匀、风干后过筛,进行理化性质分析。结果表明:(1)在植物种植前,随土壤p H值降低,有机质含量显著增加0.18%~9.96%,有效养分含量先降低后增加。(2)混种有机质含量在土壤p H 5.9~6.2时低于单种,混种铵态氮含量在土壤p H>5.9时高于单种时,混种速效磷含量除在土壤p H 5.9外均显著高于单种,混种速效钾含量在土壤p H≥5.9时低于显著单种。相比于种植前,混种在土壤p H 5.9时和小麦单种在土壤p H5.3时有机质含量显著降低,其余处理的有机质含量均增加;混种、小麦单种、狗尾草单种的铵态氮含量分别降低16.16%~60.56%、24.24%~67.75%、35.98%~71.50%;混种在土壤p H 5.3时速效磷含量增加3.58%,其余处理的速效磷含量均降低;混种、小麦单种、狗尾草单种的速效钾含量分别降低8.03%~14.37%、7.97%~10.53%、0.58%~12.15%。(3)全磷和速效磷与土壤p H呈正相关,相关系数为0.144、0.767,其余土壤养分与土壤p H呈负相关。有机质、速效磷、全钾与土壤p H的相关性最大。3.土壤酸化对根际土壤微生物的影响对植物根际土壤进行取样,进行高通量测序,分析土壤微生物群落结构。结果表明:(1)细菌的物种数目、丰富度、均匀度和多样性随土壤p H值降低呈先增加后降低的趋势且差异显著。与混种相比,狗尾草单种、小麦单种时土壤细菌的丰富度增加;物种数目在土壤p H 5.3时显著增加8.97%、3.38%;Shannon指数在土壤p H6.2时降低0.36%、0.26%。土壤p H下降导致真菌物种数目和多样性降低,单种的丰富度和均匀度升高,混种的丰富度和均匀度降低。与混种相比,狗尾草单种、小麦单种时土壤真菌的丰富度在土壤p H≥6.2时均降低;物种数目在土壤p H≥5.9时降低1.93%~12.26%、7.45%~11.86%;Shannon指数在土壤p H 7.3时降低4.98%、12.04%。(2)混种的共有细菌物种数比狗尾草单种和小麦单种分别降低6.90%、1.27%,混种共有真菌物种数比狗尾草单种和小麦单种分别提高1.92%、6.83%。细菌主要优势菌群有变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,真菌主要优势菌群为子囊菌门、unclassified-k-Fungi和被孢菌门。(3)土壤p H、铵态氮、速效磷、速效钾、有机质和全钾对土壤细菌群落结构有显著影响,对真菌群落结构有显著影响只有速效磷。