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湖北省是我国小龙虾重要产地,稻虾共作模式发展迅速,具有良好的经济与生态效益。为了评价稻虾共作对土壤环境和水稻病害发生的影响,本文研究了稻虾共作稻田的土壤特性、微生物群落及水稻纹枯病的发生动态,主要研究结果如下:
(1)对稻虾共作田块中的土壤特性分析发现,土壤容重随小龙虾放养密度的增加而增加。稻田土壤pH为6.90-7.15。与不养虾处理相比,养虾处理增加了土壤有机质,碱解氮、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶和微生物生物量碳、氮的含量,降低了土壤中性磷酸酶的活性,其中土壤碱解氮、速效磷、速效钾和微生物生物量碳、氮的含量在水稻收获期养虾密度为40kg/667m2的处理显著增加。
(2)稻虾共作对土壤微生物群落结构有一定影响。与不养虾处理相比,养虾处理增加了土壤细菌多样性和丰富度,降低了土壤真菌的多样性,但差异不显著。养虾和不养虾处理的土壤共同含有8个细菌优势属和9个真菌优势属。与不养虾处理相比,养虾处理增加了硝化螺旋菌属(Nitrospira )、硫杆菌属(Thiobacillus)、葡萄状穗霉属(Stachybotrys)和绿核菌属(Ustilaginnoidea)等微生物的相对丰度,并含有6个特有的细菌优势属,其中亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和固氮螺菌属(Azospirillum)与土壤氮循环有关。
(3)稻虾共作可改变小龙虾肠道微生物群落结构。稻虾共作40d后,降低了小龙虾肠道细菌的多样性和丰富度,增加了真菌的多样性和丰富度。稻虾共作0d和40d的小龙虾肠道共同含有5个细菌优势属和4个真菌优势属。与稻虾共作0d相比,稻虾共作40d后小龙虾肠道的肠杆菌属(Enterobacter)、雷氏菌属(Ralstonia)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)和枝孢霉属(Cladosporium)相对丰度增加,并发现含有9个特有的细菌优势属和15个特有的真菌优势属,其中赤霉菌属(Gibberella)、茎点霉属(Phoma)、链格孢属(Alternaria)、帚梗柱孢属(Sarocladium)、绿核菌属(Ustilaginnoidea)和弯孢属(Curvularia)与植物病害相关。对小龙虾肠道细菌和真菌主坐标分析(PCoA)结果表明稻虾共作0d和40d的小龙虾肠道细菌和真菌的微生物群落结构存在差异。
(4)从水稻孕穗期至收获期调查稻虾共作对水稻纹枯病发生的影响,结果表明,养虾和不养虾处理水稻纹枯病的发病率和病情指数均逐渐增加。与不养虾处理相比,养虾处理田块的水稻纹枯病明显加重,且发病率和病情指数随养虾密度的增加而增加。
(1)对稻虾共作田块中的土壤特性分析发现,土壤容重随小龙虾放养密度的增加而增加。稻田土壤pH为6.90-7.15。与不养虾处理相比,养虾处理增加了土壤有机质,碱解氮、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶和微生物生物量碳、氮的含量,降低了土壤中性磷酸酶的活性,其中土壤碱解氮、速效磷、速效钾和微生物生物量碳、氮的含量在水稻收获期养虾密度为40kg/667m2的处理显著增加。
(2)稻虾共作对土壤微生物群落结构有一定影响。与不养虾处理相比,养虾处理增加了土壤细菌多样性和丰富度,降低了土壤真菌的多样性,但差异不显著。养虾和不养虾处理的土壤共同含有8个细菌优势属和9个真菌优势属。与不养虾处理相比,养虾处理增加了硝化螺旋菌属(Nitrospira )、硫杆菌属(Thiobacillus)、葡萄状穗霉属(Stachybotrys)和绿核菌属(Ustilaginnoidea)等微生物的相对丰度,并含有6个特有的细菌优势属,其中亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和固氮螺菌属(Azospirillum)与土壤氮循环有关。
(3)稻虾共作可改变小龙虾肠道微生物群落结构。稻虾共作40d后,降低了小龙虾肠道细菌的多样性和丰富度,增加了真菌的多样性和丰富度。稻虾共作0d和40d的小龙虾肠道共同含有5个细菌优势属和4个真菌优势属。与稻虾共作0d相比,稻虾共作40d后小龙虾肠道的肠杆菌属(Enterobacter)、雷氏菌属(Ralstonia)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)和枝孢霉属(Cladosporium)相对丰度增加,并发现含有9个特有的细菌优势属和15个特有的真菌优势属,其中赤霉菌属(Gibberella)、茎点霉属(Phoma)、链格孢属(Alternaria)、帚梗柱孢属(Sarocladium)、绿核菌属(Ustilaginnoidea)和弯孢属(Curvularia)与植物病害相关。对小龙虾肠道细菌和真菌主坐标分析(PCoA)结果表明稻虾共作0d和40d的小龙虾肠道细菌和真菌的微生物群落结构存在差异。
(4)从水稻孕穗期至收获期调查稻虾共作对水稻纹枯病发生的影响,结果表明,养虾和不养虾处理水稻纹枯病的发病率和病情指数均逐渐增加。与不养虾处理相比,养虾处理田块的水稻纹枯病明显加重,且发病率和病情指数随养虾密度的增加而增加。