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不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

张爱加 周明明 林文雄

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不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

    作者简介: 张爱加(1965—),男,莆田城厢人,博士研究生,主要从事作物生理生态学研究。E-mail: zaj333@sohu.com 周明明与第一作者同等贡献。E-mail: mmzhou0609@163.com;张爱加(1965—),男,莆田城厢人,博士研究生,主要从事作物生理生态学研究。E-mail: zaj333@sohu.com 周明明与第一作者同等贡献。E-mail: mmzhou0609@163.com;
    通讯作者: 林文雄, E-mail:wenxiong181@163.com
  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展计划973计划(2012CB126309) 项目资助。

Effects of different cultivation patterns on microorganism of soil rhizosphere in sugarcane fields

    Author Bio: ZHANG Ai-jia E-mail: zaj333@sohu.com ZHOU Ming-ming E-mail: mmzhou0609@163.com;ZHANG Ai-jia E-mail: zaj333@sohu.com ZHOU Ming-ming E-mail: mmzhou0609@163.com;
    Corresponding author: LIN Wen-xiong, E-mail:wenxiong181@163.com
  • 摘要: 甘蔗多年单一化的宿根栽培导致甘蔗产量下降,而套种豆科作物能较明显地提高宿根蔗产量。本研究以赣蔗18 的新植栽培、 宿根栽培和宿根/大豆套种栽培的甘蔗根际土壤为对象,结合土壤微生物区系、 土壤酶活性,甘蔗基本农艺性状及其产量、 质量指标,揭示宿根蔗套种大豆的增产机制及生物学意义。结果表明,不同种植模式下甘蔗蔗糖含量基本一致,但宿根蔗套种大豆由于茎径粗大而较宿根连作表现出明显的产量优势。不同栽培模式下甘蔗根际土壤酶活性有显著差异,套种明显提高了宿根蔗根际土壤酶活性,尤其是与碳、 氮、 磷循环相关的蔗糖酶、 脲酶、 酸性磷酸单酯酶。不同栽培模式下甘蔗根际土壤微生物总量有显著性差异,单一宿根连作甘蔗根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例降低,而宿根蔗套种大豆根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例提高,使甘蔗根际土壤微生物从真菌型向细菌型转变。总之,单一的宿根连作可导致根际土壤总微生物量及酶活性下降,引起土壤微生物介导的营养循环受阻,从而使甘蔗产量下降,而宿根蔗套种大豆模式对根际土壤微生物区系具有明显的改善作用,宿根蔗具有明显的产量优势。
  • [1] 王鹏祝丽香陈香香冯惠孙文帅秦宁 . 桔梗与大葱间作对土壤养分、微生物区系和酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(3): 668-675. doi: 10.11674/zwyf.17325
    [2] 武晓森杜广红穆春雷马鸣超周晓琳赵同凯朱宝成李洪杰沈德龙 . 不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(1): 99-109. doi: 10.11674/zwyf.2014.0111
    [3] 林新坚林斯邱珊莲陈济琛王飞王利民 . 不同培肥模式对茶园土壤微生物活性和群落结构的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(1): 97-105. doi: 10.11674/zwyf.2013.0111
    [4] 张四海王意锟朱强根黄键金爱武张国 . 根结线虫病土引入秸秆碳源对土壤微生物群落结构的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(4): 923-929. doi: 10.11674/zwyf.2014.0414
    [5] 李清华王飞林诚何春梅李昱钟少杰林新坚 . 长期施肥对黄泥田土壤微生物群落结构及团聚体组分特征的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 23(6): 1599-1606. doi: 10.11674/zwyf.2015.0627
    [6] 任豫霜朱丹姜伟李玖燃张磊 . 酸性土壤中接种耐酸根瘤菌对豆科植物根际微生态的影响. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(4): 1077-1088. doi: 10.11674/zwyf.16362
    [7] 孙健李志宏张云贵夏昊 . 非豆科作物套种时间对减少烤烟后期氮素吸收量的研究. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(5): 1243-1249. doi: 10.11674/zwyf.2011.1088
    [8] 陈宏宇李晓鸣王敬国 . 抗病性不同大豆品种根面及根际微生物区系的变化 Ⅰ.非连作大豆(正茬)根面及根际微生物区系的变化. 植物营养与肥料学报, 2005, 13(6): 804-809. doi: 10.11674/zwyf.2005.0616
    [9] 陈宏宇李晓鸣王敬国 . 抗病性不同大豆品种根面及根际微生物区系的变化 Ⅱ.连作大豆(重茬)根面及根际微生物区系的变化. 植物营养与肥料学报, 2006, 14(1): 104-108. doi: 10.11674/zwyf.2006.0117
    [10] 黄继川彭智平于俊红林志军杨林香 . 施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤酶活性和微生物的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 18(2): 348-353. doi: 10.11674/zwyf.2010.0213
    [11] 李猛张恩平张淑红周芳王月谭福雷韩丹丹 . 长期不同施肥设施菜地土壤酶活性与微生物碳源利用特征比较. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(1): 44-53. doi: 10.11674/zwyf.16044
    [12] 杨星张利辉郑超张金林韩建民董金皋 . 黄顶菊入侵对土壤微生物、土壤酶活性及土壤养分的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(4): 908-915. doi: 10.11674/zwyf.2012.11499
    [13] 刘国顺李正敬海霞叶协锋史宏志王永杨超常栋 . 连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 18(6): 1472-1478. doi: 10.11674/zwyf.2010.0624
    [14] 赵庆龙宋宪亮孙学振*张美玲李宗泰 . 蒜棉、麦棉套作对土壤微生物数量及相关酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(6): 1474-1480. doi: 10.11674/zwyf.2011.1139
    [15] 梁燕菲张潇潇李伏生* . 薄浅湿晒灌溉稻田土壤微生物量碳、氮和酶活性研究. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(6): 1403-1410. doi: 10.11674/zwyf.2013.0614
    [16] 陈娟马忠明刘莉莉吕晓东 . 不同耕作方式对土壤有机碳、微生物量及酶活性的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(3): 667-675. doi: 10.11674/zwyf.15246
    [17] 张崇邦金则新柯世省 . 天台山不同林型土壤酶活性与土壤微生物、呼吸速率以及土壤理化特性关系研究. 植物营养与肥料学报, 2004, 12(1): 51-56. doi: 10.11674/zwyf.2004.0110
    [18] 徐培智解开治陈建生唐拴虎张发宝黄旭李康活 . 一季中晚稻的稻菜轮作模式对土壤酶活性及可培养微生物群落的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 16(5): 923-928. doi: 10.11674/zwyf.2008.0516
    [19] 李伶俐黄耿华李彦鹏杨铁钢 . 棉花与不同作物同穴互作育苗对土壤微生物、 酶活性和根系分泌物的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(6): 1478-1486. doi: 10.11674/zwyf.2012.12120
    [20] 聂成牛磊张旭博李悦杜薇刘颖慧 . 放牧模式对内蒙古典型草原生长季土壤呼吸速率的影响. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(3): 402-411. doi: 10.11674/zwyf.18440
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-13
  • 录用日期:  2013-09-22
  • 刊出日期:  2013-11-25

不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

    作者简介:张爱加(1965—),男,莆田城厢人,博士研究生,主要从事作物生理生态学研究。E-mail: zaj333@sohu.com 周明明与第一作者同等贡献。E-mail: mmzhou0609@163.com
    作者简介:张爱加(1965—),男,莆田城厢人,博士研究生,主要从事作物生理生态学研究。E-mail: zaj333@sohu.com 周明明与第一作者同等贡献。E-mail: mmzhou0609@163.com
    通讯作者: 林文雄, wenxiong181@163.com
  • 1. 福建农林大学农业生态研究所, 福州 350002; 2 莆田市生物工程研究所, 福建莆田 351100
基金项目:  国家重点基础研究发展计划973计划(2012CB126309) 项目资助。

摘要: 甘蔗多年单一化的宿根栽培导致甘蔗产量下降,而套种豆科作物能较明显地提高宿根蔗产量。本研究以赣蔗18 的新植栽培、 宿根栽培和宿根/大豆套种栽培的甘蔗根际土壤为对象,结合土壤微生物区系、 土壤酶活性,甘蔗基本农艺性状及其产量、 质量指标,揭示宿根蔗套种大豆的增产机制及生物学意义。结果表明,不同种植模式下甘蔗蔗糖含量基本一致,但宿根蔗套种大豆由于茎径粗大而较宿根连作表现出明显的产量优势。不同栽培模式下甘蔗根际土壤酶活性有显著差异,套种明显提高了宿根蔗根际土壤酶活性,尤其是与碳、 氮、 磷循环相关的蔗糖酶、 脲酶、 酸性磷酸单酯酶。不同栽培模式下甘蔗根际土壤微生物总量有显著性差异,单一宿根连作甘蔗根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例降低,而宿根蔗套种大豆根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例提高,使甘蔗根际土壤微生物从真菌型向细菌型转变。总之,单一的宿根连作可导致根际土壤总微生物量及酶活性下降,引起土壤微生物介导的营养循环受阻,从而使甘蔗产量下降,而宿根蔗套种大豆模式对根际土壤微生物区系具有明显的改善作用,宿根蔗具有明显的产量优势。

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