生物菌肥施用方式对连作花生生长和根际微生物群落结构的影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jacky899
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花生是我国重要的农业作物,但是花生生产中产区的相对集中以及农民的种植习惯等问题,导致了花生长期连作,从而引起了一系列的问题。随着连作年限增加,花生的连作障碍也越来越严重,主要表现包括花生产量下降,土传病害发生,以及土壤微生物环境的改变等。前人采取了多种方式改善花生的连作效应,而近年来,微生物肥料由于有着改善土壤微生物环境、可以缓解连作障碍等突出优点,而受到广大学者的关注。本试验设计通过对比不同生物菌肥施用方式对花生生长,土壤酶活性,土壤微生物群落结构的影响,寻找生物菌肥的最佳施用方式。本试验研究结果如下:1.不同施肥方式对花生生长的影响施用生物菌肥处理(SDA)、施用生物拌种剂处理(MEA)以及同时施用生物菌肥和生物拌种剂处理(SDA+MEA)相较常规施肥处理(CF)均提升了花生的光合效率及叶绿素含量;提升了花生植株内全磷、全氮、全钾以及钙镁含量;提升了花生植株内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,提高了花生根系活力,降低了花生植株内丙二醛(MDA)含量,提升了花生的产量。成熟期SDA处理净光合速率为19.34μmol?m-2?s-1,CF处理净光合速率为9.56μmol?m-2?s-1,SDA处理较CF处理提升1.02倍,两种处理形成显著性差异。SDA处理对SOD酶以及POD酶活性的提升也更加显著,结荚期SDA处理较CF处理SOD酶活性提升18.85%;较CF处理POD酶活性提高20.49%,形成显著性差异。花针期CF处理植株中MDA含量较SDA处理提升71.50%,结荚期提升68.29%,成熟期提升1.14倍,形成显著性差异。根系活力的提升效果也最好,与CF处理形成显著差异。SDA+MEA处理花生产量最高,为432.04公斤/亩,比CF处理增产15.26%,二者形成显著性差异。2.不同施肥方式对土壤酶活性的影响SDA处理、MEA处理以及SDA+MEA处理相较CF处理均提升花生土壤脲酶、过氧化氢酶以及酸性磷酸酶活性。三种施菌肥处理中,SDA+MEA处理对过氧化氢酶以及酸性磷酸酶活性活性的提升更加显著,花针期过氧化氢酶活性SDA+MEA处理较CF处理提升88.89%,结荚期过氧化氢酶活性SDA+MEA处理较CF处理提升三倍。花针期酸性磷酸酶活性SDA+MEA处理较CF处理提升20.35%,结荚期酸性磷酸酶活性SDA+MEA处理较CF处理提升47.47%,与CF处理形成显著差异。MEA处理对花生土壤脲酶活性提升效果最好,花针期土壤脲酶活性MEA处理较CF处理提升42.39%,结荚期土壤脲酶活性MEA处理较CF处理提升40.63%且与CF处理形成显著差异。3.不同施肥方式对土壤微生物群落结构的影响SDA处理、MEA处理以及SDA+MEA处理相较CF处理均提升花生根际土壤微生物中细菌的多样性。其中,放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),螺旋体菌门(Saccharibacteria)厚壁菌门(Firmicutes),浮霉菌门(Planctomycetes),疣微菌门(Verrucomicrobia),装甲菌门(Armatimonadetes)和FBP菌门受生物菌肥影响菌群丰度增加。变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),绿屈挠菌门(Chloroflexi),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),Parcubacteria门和拉氏杆菌(Latescibacteria)受生物菌肥影响菌群丰度降低。对造成处理间差异贡献最大的前十位菌属中,Mucilaginibacter在SDA处理中相对丰度增加6倍;无色杆菌属(Leucobacter)在SDA处理中相对丰度提高11.18;Pseudoclavibacter在SDA处理中相对丰度提升5.84倍。施加生物菌肥显著影响了花生根际土壤细菌丰富度。三种施用生物菌肥处理均降低真菌的丰度。其中,子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)相对丰度降低。担子菌门(Basidiomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)在施加生物菌肥后丰度增加。对造成处理间差异贡献最大的前十位菌属中,镰刀菌(Fusarium)在SDA+MEA处理中降低90.84%;Pseudogymnoascus在SDA+MEA处理中降低了82.78%;Cryptococcus在SDA+MEA处理中降低了77.69%。Glomus和Scleroderma属种相对丰度降低为0。施加生物菌肥显著降低了花生根际土壤真菌多样性。不同方式施用生物菌肥后,根际土壤的微生物群落结构、物种丰度及多样性均与常规施肥处理形成较大差异。
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