不同轮作模式下旱地番茄土壤理化性质及细菌群落组成特征.pdf

江 苏 农 业 学 报 李 万 星 李 小 霞 李 丹 等 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 质 及 细 菌 群 落 组 成 特 征 江 苏 农 业 学 报 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 质 及 细 菌 群 落 组 成 特 征 李 万 星 李 小 霞 李 丹 靳 鲲 鹏 韩 文 清 刘 永 忠 黄 学 芳 苏 秀 敏 王 佼 曹 晋 军 山 西 农 业 大 学 谷 子 研 究 所 山 西 长 治 山 西 农 业 大 学 山 西 有 机 旱 作 农 业 研 究 院 山 西 太 原 收 稿 日 期 基 金 项 目 山 西 省 科 技 重 大 专 项 计 划 揭 榜 挂 帅 项 目 国 家 重 点 研 发 计 划 项 目 山 西 省 重 点 研 发 计 划 重 点 项 目 作 者 简 介 李 万 星 男 山 西 长 治 人 本 科 副 研 究 员 主 要 从 事 有 机 旱 作 技 术 研 究 和 大 豆 育 种 与 栽 培 通 讯 作 者 曹 晋 军 摘 要 为 研 究 不 同 轮 作 模 式 对 旱 地 番 茄 土 壤 肥 力 及 细 菌 群 落 组 成 特 征 的 影 响 以 旱 地 番 茄 豆 角 糯 玉 米 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 西 葫 芦 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 葱 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 秋 葵 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 黄 瓜 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 连 作 为 研 究 对 象 测 定 土 壤 容 重 土 壤 团 聚 体 结 构 土 壤 养 分 土 壤 酶 活 性 细 菌 丰 富 度 和 多 样 性 并 通 过 主 成 分 分 析 选 出 最 优 轮 作 模 式 结 果 表 明 不 同 轮 作 处 理 对 土 壤 容 重 土 壤 团 聚 体 结 构 和 土 壤 养 分 的 影 响 存 在 差 异 与 对 照 相 比 和 处 理 显 著 降 低 了 土 壤 容 重 除 处 理 外 各 轮 作 处 理 均 显 著 降 低 土 层 的 土 壤 团 聚 体 含 量 除 了 处 理 和 处 理 有 机 质 含 量 与 对 照 差 异 不 显 著 其 余 轮 作 处 理 有 机 质 含 量 都 显 著 增 加 全 氮 全 钾 差 异 不 显 著 除 了 处 理 全 磷 和 碱 解 氮 显 著 低 于 对 照 其 余 各 轮 作 处 理 均 显 著 高 于 对 照 除 处 理 外 各 轮 作 处 理 有 效 磷 和 速 效 钾 含 量 均 显 著 高 于 对 照 与 对 照 相 比 各 轮 作 处 理 和 电 导 率 降 低 或 显 著 降 低 碱 性 磷 酸 酶 脲 酶 蔗 糖 酶 和 纤 维 素 酶 活 性 均 增 加 或 显 著 增 加 过 氧 化 氢 酶 脲 酶 和 蛋 白 酶 变 化 不 明 显 细 菌 群 落 组 成 测 定 结 果 表 明 变 形 菌 门 放 线 菌 门 酸 杆 菌 门 绿 弯 菌 门 芽 单 胞 菌 门 为 各 处 理 的 优 势 菌 门 除 绝 大 多 数 的 未 知 菌 属 外 溶 杆 菌 属 假 平 胞 菌 属 藤 黄 单 孢 菌 属 为 优 势 菌 属 聚 类 分 析 结 果 表 明 处 理 和 处 理 细 菌 群 落 结 构 最 相 似 处 理 与 各 处 理 细 菌 群 落 结 构 相 差 最 大 主 成 分 分 析 结 果 表 明 处 理 优 于 其 他 处 理 综 上 所 述 轮 作 改 善 了 土 壤 肥 力 改 变 了 土 壤 细 菌 群 落 结 构 其 中 以 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 轮 作 模 式 效 果 最 好 关 键 词 轮 作 土 壤 养 分 土 壤 酶 土 壤 微 生 物 土 壤 细 菌 群 落 组 成 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 文 章 编 号 番 茄 广 泛 种 植 于 世 界 各 地 既 可 作 为 蔬 菜 也 可 作 为 水 果 喜 食 之 人 甚 多 以 温 室 栽 培 为 主 相 对 于 温 室 番 茄 旱 地 番 茄 种 植 于 旱 季 靠 自 然 降 雨 生 长 多 种 植 于 山 西 省 东 南 部 尤 以 长 治 市 壶 关 县 生 产 的 旱 地 番 茄 闻 名 旱 地 番 茄 具 有 含 糖 量 高 酸 度 低 番 茄 红 素 含 量 高 等 特 点 且 沙 瓤 细 腻 果 形 圆 润 鲜 亮 口 感 佳 因 而 深 受 各 地 人 们 喜 爱 但 为 追 求 经 济 价 值 当 地 百 姓 采 用 多 年 连 作 不 换 茬 的 种 植 方 式 连 作 障 碍 现 象 严 重 导 致 旱 地 番 茄 病 害 加 重 土 壤 质 量 下 降 严 重 影 响 旱 地 番 茄 品 质 在 同 一 土 地 连 续 种 植 同 种 或 同 科 作 物 会 使 土 壤 酶 活 性 下 降 和 土 壤 微 生 物 结 构 恶 化 引 起 土 传 病 害 和 产 量 降 低 产 生 连 作 障 碍 轮 作 不 同 作 物 可 以 改 善 土 壤 物 理 性 质 均 衡 土 壤 养 分 改 变 土 壤 酶 活 性 改 善 作 物 根 际 土 壤 微 生 物 结 构 减 少 土 传 病 害 的 发 生 杨 尚 东 等 研 究 发 现 番 茄 连 作 降 低 了 土 壤 细 菌 的 丰 富 度 和 多 样 性 土 壤 菌 群 失 衡 而 轮 作 黄 瓜 白 菜 和 菜 豆 等 可 以 提 高 土 壤 微 生 物 数 量 和 土 壤 酶 活 性 细 菌 是 土 壤 中 最 活 跃 的 生 物 成 分 在 土 壤 中 比 例 最 大 其 在 土 壤 中 的 丰 富 度 和 群 落 结 构 会 因 前 茬 作 物 的 不 同 而 不 同 本 研 究 以 旱 地 番 茄 为 研 究 对 象 通 过 轮 作 不 同 作 物 研 究 土 壤 容 重 团 聚 体 结 构 土 壤 养 分 及 土 壤 酶 活 性 并 应 用 高 通 量 测 序 技 术 研 究 土 壤 细 菌 多 样 性 及 群 落 结 构 组 成 探 索 旱 地 番 茄 连 作 障 碍 的 形 成 机 制 以 期 为 通 过 轮 作 方 式 缓 解 旱 地 番 茄 连 作 障 碍 提 供 理 论 基 础 和 实 践 依 据 材 料 与 方 法 试 验 地 概 况 试 验 地 位 于 山 西 省 长 治 市 壶 关 县 东 关 壁 村 年 至 年 旱 地 番 茄 生 育 期 内 平 均 降 水 量 为 降 水 主 要 集 中 在 月 份 冬 季 春 季 降 雨 量 少 为 典 型 的 雨 养 农 业 区 年 蒸 发 量 年 平 均 气 温 一 月 最 低 气 温 七 月 最 高 气 温 无 霜 期 年 日 照 时 数 供 试 材 料 供 试 番 茄 为 日 润 号 糯 玉 米 为 晋 糯 号 西 葫 芦 为 东 葫 号 秋 葵 为 绿 盐 黄 瓜 为 中 农 号 花 生 为 长 治 县 裕 盛 丰 农 业 专 业 合 作 社 提 供 豆 角 和 葱 为 当 地 种 植 品 种 试 验 设 计 试 验 期 为 年 月 年 月 共 个 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期处 理 试 验 地 前 茬 为 旱 地 番 茄 年 轮 作 豆 角 年 轮 作 种 作 物 年 所 有 处 理 种 植 旱 地 番 茄 试 验 设 计 见 表 每 处 理 设 置 个 重 复 随 机 区 组 排 列 小 区 面 积 长 宽 起 垄 铺 膜 每 垄 每 小 区 垄 播 前 统 一 撒 施 发 酵 过 的 鸡 粪 施 肥 量 为 整 个 生 长 过 程 中 不 追 肥 各 小 区 管 理 方 式 一 致 表 试 验 的 处 理 设 置 处 理 年 年 年 旱 地 番 茄 连 作 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 糯 玉 米 旱 地 番 茄 豆 角 糯 玉 米 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 西 葫 芦 旱 地 番 茄 豆 角 西 葫 芦 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 葱 旱 地 番 茄 豆 角 葱 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 秋 葵 旱 地 番 茄 豆 角 秋 葵 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 黄 瓜 旱 地 番 茄 豆 角 黄 瓜 旱 地 番 茄 土 样 采 集 年 旱 地 番 茄 拉 秧 前 于 每 个 小 区 采 集 土 壤 采 用 五 点 法 取 样 土 钻 钻 取 表 层 土 层 内 径 为 将 土 样 混 合 自 然 风 干 捡 去 石 块 根 等 杂 物 按 照 鲍 士 旦 方 法 过 不 同 孔 径 的 筛 子 得 到 较 细 腻 的 土 样 用 于 测 定 土 壤 养 分 拉 秧 前 挖 取 旱 地 番 茄 的 完 整 根 部 将 大 块 土 壤 抖 落 至 铁 盒 并 将 附 着 于 根 毛 的 土 壤 刷 下 用 筛 子 筛 至 自 封 袋 内 用 于 测 定 土 壤 酶 活 性 用 铁 锹 挖 取 旱 地 番 茄 三 穗 果 时 期 完 整 根 部 将 土 壤 抖 落 至 无 菌 袋 中 并 将 附 着 在 根 毛 上 的 土 壤 轻 轻 刷 下 置 于 冰 盒 带 回 实 验 室 保 存 于 冰 箱 用 于 测 定 土 壤 细 菌 组 成 项 目 测 定 土 壤 容 重 和 团 聚 体 结 构 测 定 于 年 拉 秧 前 取 土 层 测 土 壤 容 重 采 用 环 刀 法 分 别 取 和 土 层 的 土 壤 采 用 筛 分 法 测 定 土 壤 水 稳 性 团 聚 体 土 壤 养 分 测 定 土 壤 各 养 分 的 测 定 参 考 鲍 士 旦 的 方 法 采 用 计 测 定 电 导 率 采 用 多 功 能 测 定 仪 测 定 酶 活 性 测 定 土 壤 过 氧 化 氢 酶 碱 性 磷 酸 酶 蔗 糖 酶 脲 酶 和 纤 维 素 酶 活 性 的 测 定 参 考 关 松 荫 的 方 法 蛋 白 酶 活 性 用 从 南 京 卡 文 思 检 测 技 术 有 限 公 司 购 买 的 试 剂 盒 测 定 土 壤 微 生 物 的 测 定 提 取 和 扩 增 将 样 品 充 分 混 匀 去 除 杂 质 称 取 鲜 样 土 壤 细 菌 总 提 取 按 照 试 剂 盒 说 明 书 进 行 浓 度 和 纯 度 利 用 进 行 检 测 对 细 菌 的 区 段 扩 增 建 库 并 进 行 质 检 与 定 量 利 用 软 件 对 操 作 分 类 单 元 在 门 和 属 水 平 上 相 似 度 进 行 聚 类 分 析 根 据 样 品 数 量 进 行 多 样 性 指 数 分 析 数 据 分 析 采 用 软 件 进 行 数 据 处 理 使 用 软 件 进 行 方 差 分 析 与 多 重 比 较 新 复 极 差 法 相 关 分 析 检 验 和 主 成 分 分 析 结 果 与 分 析 轮 作 对 土 壤 容 重 和 团 聚 体 结 构 的 影 响 轮 作 不 同 作 物 对 土 壤 容 重 影 响 不 同 由 图 可 知 与 对 照 比 较 处 理 显 著 降 低 了 土 壤 容 重 降 幅 为 而 处 理 土 壤 容 重 显 著 增 加 根 据 土 壤 容 重 分 级 标 准 容 重 在 范 围 内 属 容 重 适 宜 处 理 处 理 处 理 和 处 理 土 壤 容 重 适 宜 而 对 照 处 理 和 处 理 容 重 均 大 于 土 壤 属 于 偏 紧 和 紧 实 程 度 各 处 理 见 表 不 同 字 母 表 示 处 理 间 在 水 平 上 差 异 显 著 图 轮 作 对 旱 地 番 茄 土 壤 容 重 的 影 响 李 万 星 等 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 质 及 细 菌 群 落 组 成 特 征 由 表 可 知 各 处 理 的 土 壤 团 聚 体 含 量 在 土 层 和 土 层 有 差 异 与 对 照 比 较 处 理 显 著 提 高 了 土 层 的 土 壤 团 聚 体 含 量 其 他 处 理 差 异 不 显 著 处 理 显 著 提 高 了 土 层 的 土 壤 团 聚 体 含 量 与 对 照 比 较 处 理 土 层 的 土 壤 团 聚 体 差 异 不 显 著 其 余 各 轮 作 处 理 显 著 降 低 了 的 土 壤 团 聚 体 含 量 降 幅 为 土 层 处 理 显 著 降 低 了 的 土 壤 团 聚 体 含 量 其 余 轮 作 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 表 轮 作 对 旱 地 番 茄 土 壤 团 聚 体 结 构 的 影 响 处 理 土 壤 团 聚 体 含 量 土 壤 团 聚 体 含 量 对 照 各 处 理 见 表 同 一 列 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 显 著 轮 作 对 旱 地 番 茄 土 壤 养 分 的 影 响 由 表 可 知 各 处 理 土 壤 养 分 差 异 显 著 与 对 照 比 较 处 理 土 壤 有 机 质 含 量 与 对 照 差 异 不 显 著 其 余 各 轮 作 处 理 有 机 质 含 量 均 显 著 增 加 处 理 全 氮 含 量 显 著 增 加 其 余 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 处 理 全 磷 含 量 显 著 低 于 对 照 其 余 各 轮 作 处 理 均 显 著 高 于 对 照 其 中 处 理 全 磷 含 量 最 高 比 对 照 高 处 理 全 钾 含 量 显 著 高 于 对 照 处 理 全 钾 含 量 显 著 低 于 对 照 其 余 各 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 各 轮 作 处 理 碱 解 氮 含 量 显 著 高 于 对 照 增 幅 为 除 处 理 有 效 磷 含 量 显 著 低 于 对 照 外 其 余 各 轮 作 处 理 有 效 磷 含 量 均 显 著 高 于 对 照 处 理 速 效 钾 含 量 与 对 照 含 量 差 异 不 显 著 其 余 各 轮 作 处 理 均 显 著 高 于 对 照 值 各 处 理 土 壤 均 呈 碱 性 且 对 照 最 大 为 各 轮 作 处 理 间 差 异 不 显 著 对 照 土 壤 电 导 率 为 各 轮 作 处 理 均 显 著 降 低 了 土 壤 电 导 率 降 幅 为 说 明 各 轮 作 处 理 可 以 降 低 旱 地 番 茄 土 壤 盐 渍 化 程 度 轮 作 对 土 壤 酶 活 性 的 影 响 由 表 可 知 与 对 照 相 比 处 理 分 别 显 著 提 高 了 过 氧 化 氢 酶 活 性 和 而 处 理 降 低 了 过 氧 化 氢 酶 活 性 其 余 轮 作 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 与 对 照 相 比 各 轮 作 处 理 碱 性 磷 酸 酶 活 性 均 增 加 增 幅 为 与 对 照 相 比 与 对 照 脲 酶 活 性 差 异 不 显 著 其 余 各 轮 作 处 理 脲 酶 活 性 均 高 于 对 照 其 中 脲 酶 活 性 比 对 照 高 各 轮 作 处 理 与 对 照 相 比 均 可 提 高 纤 维 素 酶 和 蔗 糖 酶 活 性 增 幅 分 别 为 和 与 对 照 比 较 处 理 显 著 增 加 了 蛋 白 酶 活 性 增 幅 为 表 轮 作 对 旱 地 番 茄 土 壤 养 分 的 影 响 处 理 有 机 质 全 氮 全 磷 全 钾 碱 解 氮 有 效 磷 速 效 钾 电 导 率 对 照 各 处 理 见 表 同 一 列 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 显 著 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期表 轮 作 对 旱 地 番 茄 土 壤 酶 活 性 的 影 响 处 理 过 氧 化 氢 酶 碱 性 磷 酸 酶 脲 酶 纤 维 素 酶 蔗 糖 酶 蛋 白 酶 对 照 各 处 理 见 表 同 一 列 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 显 著 轮 作 对 土 壤 细 菌 多 样 性 的 影 响 各 处 理 样 品 的 覆 盖 度 均 大 于 达 到 分 析 要 求 由 表 可 知 与 对 照 比 较 处 理 显 著 降 低 了 指 数 和 指 数 其 余 轮 作 处 理 指 数 和 指 数 与 对 照 差 异 不 显 著 说 明 轮 作 并 没 有 显 著 增 加 土 壤 细 菌 丰 富 度 和 多 样 性 各 轮 作 处 理 与 对 照 指 数 差 异 不 显 著 均 大 于 说 明 各 处 理 细 菌 群 落 优 势 度 高 而 多 样 性 低 表 轮 作 对 土 壤 细 菌 多 样 性 的 影 响 处 理 指 数 指 数 指 数 对 照 各 处 理 见 表 同 一 列 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 显 著 轮 作 对 土 壤 细 菌 群 落 组 成 的 影 响 由 图 可 知 个 处 理 细 菌 群 落 组 成 主 要 集 中 在 个 细 菌 门 类 分 别 是 变 形 菌 门 放 线 菌 门 绿 弯 菌 门 酸 杆 菌 门 芽 单 胞 菌 门 拟 杆 菌 门 髌 骨 细 菌 门 厚 壁 菌 门 疣 微 菌 门 及 硝 化 螺 旋 菌 门 这 种 菌 占 所 有 菌 的 由 上 可 知 连 作 和 轮 作 对 土 壤 细 菌 门 水 平 群 落 结 构 组 成 无 影 响 但 细 菌 群 落 相 对 丰 度 有 影 响 对 丰 富 度 排 在 前 的 细 菌 门 进 行 差 异 性 分 析 如 表 所 示 处 理 变 形 菌 门 丰 富 度 显 著 高 于 对 照 其 余 轮 作 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 各 轮 作 处 理 放 线 菌 门 丰 富 度 显 著 降 低 处 理 除 外 绿 弯 菌 门 各 轮 作 处 理 与 对 照 差 异 不 显 著 各 轮 作 处 理 酸 杆 菌 门 丰 富 度 显 著 增 加 处 理 芽 单 胞 菌 门 丰 富 度 显 著 高 于 对 照 拟 杆 菌 门 丰 富 度 变 化 规 律 不 明 显 各 处 理 见 表 图 不 同 轮 作 模 式 土 壤 在 门 水 平 的 细 菌 类 群 比 较 李 万 星 等 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 质 及 细 菌 群 落 组 成 特 征表 轮 作 对 土 壤 细 菌 门 水 平 相 对 丰 富 度 的 影 响 处 理 变 形 菌 门 放 线 菌 门 绿 弯 菌 门 酸 杆 菌 门 芽 单 胞 菌 门 拟 杆 菌 门 对 照 各 处 理 见 表 同 一 列 不 同 小 写 字 母 表 示 差 异 显 著 由 于 现 代 分 子 生 物 学 检 测 技 术 的 局 限 性 绝 大 多 数 的 细 菌 分 类 受 到 限 制 因 此 绝 大 多 数 的 细 菌 被 归 为 未 知 菌 属 由 图 可 知 未 知 菌 属 占 比 约 在 已 知 菌 属 中 丰 富 度 较 高 的 个 属 分 别 为 溶 杆 菌 属 鞘 氨 醇 单 胞 菌 属 藤 黄 单 孢 菌 属 气 微 菌 属 类 诺 卡 氏 菌 属 节 杆 菌 属 不 同 处 理 对 细 菌 丰 富 度 有 影 响 各 轮 作 处 理 与 对 照 相 比 藤 黄 单 孢 菌 属 和 丰 富 度 增 加 鞘 氨 醇 单 胞 菌 属 类 诺 卡 氏 菌 属 和 节 杆 菌 属 丰 富 度 降 低 各 处 理 见 表 图 不 同 轮 作 模 式 土 壤 在 属 水 平 的 细 菌 类 群 比 较 基 于 土 壤 细 菌 属 组 成 的 聚 类 分 析 对 相 对 丰 度 较 高 的 个 细 菌 属 构 建 分 层 聚 类 分 析 个 处 理 细 菌 组 成 的 相 似 性 和 多 样 性 由 图 可 知 个 处 理 的 土 壤 样 品 较 为 明 显 地 聚 为 类 独 成 一 支 说 明 其 细 菌 属 群 落 结 构 显 著 不 同 于 其 余 处 理 处 理 和 处 理 聚 为 一 支 说 明 二 者 土 壤 细 菌 群 落 结 构 相 似 其 余 各 轮 作 处 理 各 为 一 支 连 作 对 照 为 一 支 因 此 轮 作 可 对 属 水 平 上 的 细 菌 群 落 结 构 产 生 显 著 影 响 土 壤 酶 活 性 与 土 壤 细 菌 优 势 属 间 的 相 关 关 系 由 表 可 知 土 壤 碱 性 磷 酸 酶 纤 维 素 酶 是 影 响 土 壤 细 菌 群 落 最 主 要 的 因 子 碱 性 磷 酸 酶 活 性 与 呈 显 著 负 相 关 关 系 纤 维 素 酶 活 性 与 呈 显 著 正 相 关 关 系 不 同 轮 作 模 式 土 壤 理 化 性 质 的 主 成 分 分 析 对 各 处 理 土 壤 容 重 土 壤 养 分 土 壤 酶 活 性 和 细 菌 多 样 性 进 行 主 成 分 分 析 由 表 可 知 共 提 取 到 个 主 成 分 各 主 成 分 方 差 贡 献 率 分 别 为 和 累 计 贡 献 率 达 到 说 明 这 个 主 成 分 能 够 反 映 土 壤 容 重 土 壤 养 分 土 壤 酶 活 性 和 细 菌 多 样 性 的 变 异 信 息 根 据 综 合 主 成 分 函 数 模 型 为 贡 献 率 为 主 成 分 数 量 为 主 成 分 得 出 综 合 主 成 分 分 值 并 排 序 对 不 同 轮 作 模 式 土 壤 各 因 子 作 出 综 合 评 分 结 果 表 显 示 排 名 第 的 为 处 理 其 余 依 次 为 处 理 处 理 处 理 处 理 对 照 和 处 理 分 值 越 高 说 明 轮 作 模 式 越 优 本 研 究 中 为 最 优 轮 作 模 式 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期各 处 理 见 表 图 不 同 轮 作 模 式 土 壤 属 水 平 的 细 菌 类 群 比 较 表 土 壤 酶 活 性 与 优 势 细 菌 属 之 间 的 相 关 性 分 析 土 壤 酶 溶 杆 菌 属 假 平 胞 菌 属 藤 黄 单 孢 菌 属 气 微 菌 属 类 诺 卡 氏 属 节 杆 菌 属 过 氧 化 氢 酶 碱 性 磷 酸 酶 脲 酶 纤 维 素 酶 蔗 糖 酶 碱 性 蛋 白 酶 表 示 在 水 平 上 显 著 相 关 表 土 壤 理 化 因 子 主 成 分 分 析 的 特 征 值 与 方 差 分 析 贡 献 率 主 成 分 特 征 值 贡 献 率 累 计 贡 献 率 讨 论 容 重 是 土 壤 的 重 要 物 理 性 质 是 反 映 土 壤 结 构 表 土 壤 理 化 因 子 主 成 分 得 分 与 综 合 得 分 处 理 得 分 排 序 对 照 各 处 理 见 表 为 个 主 成 分 分 值 为 个 主 成 分 分 值 之 和 即 综 合 主 成 分 分 值 评 价 土 壤 质 量 的 一 项 重 要 指 标 土 壤 容 重 与 土 壤 紧 实 度 呈 正 相 关 关 系 适 宜 的 土 壤 容 重 能 够 为 作 物 提 李 万 星 等 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 质 及 细 菌 群 落 组 成 特 征供 良 好 的 生 长 环 境 张 晓 霞 等 发 现 土 壤 有 机 质 增 加 可 以 降 低 土 壤 容 重 本 研 究 中 处 理 处 理 处 理 和 处 理 土 壤 有 机 质 含 量 高 于 对 照 同 时 这 个 处 理 土 壤 容 重 低 于 对 照 土 壤 团 聚 体 结 构 大 小 可 以 反 映 土 壤 稳 定 性 相 较 于 非 稳 定 性 团 聚 体 水 稳 定 性 团 聚 体 更 能 体 现 土 壤 结 构 的 稳 定 性 水 稳 性 团 聚 体 的 数 量 越 多 土 壤 结 构 越 稳 定 各 轮 作 处 理 除 处 理 外 土 层 水 稳 性 团 聚 体 含 量 均 高 于 对 照 但 差 异 不 显 著 的 土 壤 团 聚 体 含 量 均 显 著 低 于 对 照 除 处 理 外 说 明 轮 作 在 土 壤 层 可 以 改 善 土 壤 结 构 增 加 土 壤 稳 定 性 而 土 壤 层 变 化 不 明 显 可 能 是 因 为 轮 作 年 限 短 各 轮 作 处 理 在 土 壤 层 对 团 聚 体 结 构 的 影 响 还 没 有 显 现 有 待 于 进 一 步 研 究 微 生 物 的 生 命 活 动 是 土 壤 活 力 和 功 能 形 成 的 关 键 因 子 细 菌 作 为 土 壤 中 最 活 跃 的 成 分 其 多 样 性 的 变 化 可 以 反 映 土 壤 微 环 境 的 变 化 本 研 究 中 轮 作 不 同 作 物 对 旱 地 番 茄 土 壤 细 菌 多 样 性 的 影 响 不 同 杜 思 瑶 等 张 立 成 等 研 究 发 现 轮 作 比 连 作 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 高 说 明 轮 作 可 引 起 土 壤 细 菌 多 样 性 的 变 化 本 研 究 中 处 理 显 著 降 低 了 土 壤 细 菌 丰 富 度 和 多 样 性 且 其 细 菌 属 聚 类 独 成 一 支 细 菌 群 落 多 样 性 不 同 于 连 作 和 其 他 轮 作 模 式 可 能 是 因 为 西 葫 芦 在 生 长 周 期 内 相 较 于 其 他 作 物 需 要 施 用 较 多 农 药 部 分 农 药 入 土 引 起 了 土 壤 微 环 境 的 变 化 导 致 土 壤 细 菌 丰 富 度 多 样 性 降 低 和 细 菌 群 落 结 构 发 生 变 化 其 余 各 轮 作 处 理 与 对 照 土 壤 细 菌 丰 富 度 和 多 样 性 差 异 不 显 著 可 能 是 因 为 在 种 植 前 统 一 撒 施 了 生 物 有 机 肥 鸡 粪 而 生 物 有 机 肥 作 为 一 种 生 物 调 节 剂 可 以 将 大 量 活 的 有 益 功 能 菌 带 入 土 壤 起 到 调 控 土 壤 微 生 物 区 系 改 善 土 壤 生 物 活 性 的 作 用 在 本 研 究 中 轮 作 处 理 和 对 照 因 为 撒 施 有 机 肥 削 弱 了 各 土 壤 区 系 微 生 物 的 差 异 降 低 了 处 理 间 微 生 物 多 样 性 的 差 异 性 土 壤 养 分 是 影 响 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 的 重 要 因 子 许 多 研 究 结 果 表 明 土 壤 是 影 响 微 生 物 的 重 要 因 素 刘 佳 等 发 现 细 菌 群 落 结 构 改 变 受 土 壤 的 驱 动 是 决 定 优 势 菌 相 对 丰 富 度 及 多 样 性 指 数 的 首 要 因 素 本 研 究 中 轮 作 处 理 的 值 相 较 于 对 照 值 降 低 酸 杆 菌 门 丰 富 度 在 轮 作 处 理 中 高 于 对 照 这 是 因 为 酸 杆 菌 门 丰 富 度 可 以 反 映 土 壤 营 养 状 况 其 丰 富 度 大 小 在 一 定 程 度 上 反 映 土 壤 酸 性 条 件 有 研 究 报 道 酸 杆 菌 门 细 菌 能 够 降 解 复 杂 的 化 合 物 如 纤 维 素 这 与 本 研 究 中 轮 作 处 理 纤 维 素 酶 含 量 增 加 的 结 果 一 致 可 以 将 复 杂 的 有 机 物 发 酵 成 酸 这 与 本 研 究 中 轮 作 处 理 与 对 照 比 较 丰 富 度 增 加 同 时 轮 作 处 理 降 低 的 结 果 相 一 致 本 研 究 中 发 现 轮 作 处 理 的 土 壤 中 有 机 质 含 量 比 连 作 对 照 有 机 质 含 量 高 可 能 是 因 为 轮 作 土 壤 中 绿 弯 菌 门 细 菌 含 量 高 于 连 作 对 照 绿 弯 菌 门 细 菌 在 良 好 的 土 壤 状 况 下 选 择 了 光 能 自 养 营 养 方 式 消 耗 土 壤 中 的 有 机 质 较 少 轮 作 不 同 作 物 植 物 根 系 与 土 壤 微 生 物 共 同 作 用 形 成 不 同 的 土 壤 生 态 环 境 植 物 根 系 微 生 物 分 泌 物 和 动 植 物 残 体 分 解 的 物 质 会 引 起 土 壤 结 构 的 变 化 本 研 究 中 处 理 显 著 降 低 了 土 壤 容 重 有 机 质 全 氮 碱 解 氮 速 效 钾 含 量 显 著 高 于 对 照 过 氧 化 氢 酶 碱 性 磷 酸 酶 脲 酶 蔗 糖 酶 和 蛋 白 酶 活 性 也 显 著 高 于 对 照 和 其 他 轮 作 处 理 与 范 业 庚 等 的 研 究 结 果 一 致 说 明 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 轮 作 模 式 通 过 作 物 根 系 和 残 体 以 及 土 壤 微 生 物 互 相 作 用 形 成 了 独 特 的 土 壤 微 环 境 轮 作 豆 科 作 物 可 显 著 提 高 土 壤 的 碳 矿 化 率 和 酶 活 性 进 而 提 高 土 壤 有 机 碳 和 全 氮 含 量 这 是 因 为 豆 科 作 物 根 部 的 根 瘤 菌 可 有 效 固 定 空 气 中 的 氮 本 研 究 中 在 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 轮 作 模 式 中 年 连 续 种 植 豆 科 作 物 其 根 部 的 固 氮 菌 通 过 强 大 的 固 氮 作 用 为 后 茬 作 物 生 长 提 供 了 足 够 的 氮 肥 这 与 该 轮 作 模 式 中 土 壤 全 氮 和 碱 解 氮 含 量 最 高 的 结 果 一 致 综 上 所 述 轮 作 模 式 能 够 较 好 地 改 善 土 壤 结 构 平 衡 土 壤 各 养 分 调 节 酶 活 性 且 通 过 主 成 分 分 析 也 得 出 了 同 样 的 结 果 但 轮 作 模 式 对 土 壤 细 菌 影 响 小 这 与 吕 毅 等 的 研 究 结 果 不 一 致 这 可 能 与 不 同 轮 作 模 式 有 关 其 原 因 有 待 进 一 步 研 究 结 论 和 轮 作 模 式 显 著 降 低 了 土 壤 容 重 轮 作 降 低 了 土 层 的 土 壤 团 聚 体 含 量 增 加 了 土 层 土 壤 稳 定 性 各 轮 作 土 壤 有 机 质 全 氮 全 磷 全 钾 碱 解 氮 速 效 钾 有 效 磷 含 量 均 有 变 化 轮 作 显 著 降 低 了 土 壤 值 和 土 壤 盐 渍 化 程 度 各 轮 作 处 理 碱 性 磷 酸 酶 脲 酶 纤 维 素 酶 和 蔗 糖 酶 活 性 高 于 或 显 著 高 于 对 照 江 苏 农 业 学 报 年 第 卷 第 期除 轮 作 模 式 显 著 降 低 土 壤 细 菌 丰 富 度 和 多 样 性 外 其 余 轮 作 模 式 与 对 照 差 异 不 显 著 主 成 分 分 析 结 果 表 明 轮 作 模 式 优 于 其 他 轮 作 模 式 可 以 作 为 改 善 旱 地 番 茄 连 作 障 碍 的 主 要 模 式 在 当 地 进 行 推 广 应 用 参 考 文 献 李 小 霞 靳 鲲 鹏 李 万 星 等 旱 地 番 茄 连 作 障 碍 机 理 研 究 进 展 北 方 农 业 学 报 宋 丽 萍 罗 珠 珠 李 玲 玲 等 陇 中 黄 土 高 原 半 干 旱 区 苜 蓿 作 物 轮 作 对 土 壤 物 理 性 质 的 影 响 草 业 学 报 孙 倩 吴 宏 亮 陈 阜 等 不 同 作 物 轮 作 对 谷 田 土 壤 酶 活 性 和 土 壤 细 菌 群 落 的 影 响 生 态 环 境 学 报 王 丽 红 郭 晓 冬 谭 雪 莲 等 不 同 轮 作 方 式 对 马 铃 薯 土 壤 酶 活 性 及 微 生 物 数 量 的 影 响 干 旱 地 区 农 业 研 究 刘 海 娇 苏 应 威 方 岚 等 茴 香 轮 作 调 控 土 壤 细 菌 群 落 缓 解 三 七 连 作 障 碍 的 效 应 及 机 制 中 国 生 物 防 治 学 报 杨 尚 东 李 荣 坦 吴 俊 等 番 茄 连 作 与 轮 作 土 壤 生 物 学 特 性 及 细 菌 群 落 结 构 的 比 较 生 态 环 境 学 报 张 立 军 张 宏 喜 杜 冬 梅 东 北 高 寒 地 区 温 室 冬 春 茬 菜 豆 栽 培 技 术 特 种 经 济 动 植 物 鲍 士 旦 土 壤 农 化 分 析 版 北 京 中 国 农 业 出 版 社 关 松 荫 土 壤 酶 及 其 研 究 法 北 京 农 业 出 版 社 陈 吉 赵 炳 梓 张 佳 宝 等 主 成 分 分 析 方 法 在 长 期 施 肥 土 壤 质 量 评 价 中 的 应 用 土 壤 张 晓 霞 杨 宗 儒 查 同 刚 等 晋 西 黄 土 区 退 耕 还 林 年 后 林 地 土 壤 物 理 性 质 的 变 化 生 态 学 报 张 宇 蒋 代 华 黄 金 兰 等 粉 垄 耕 作 对 赤 红 壤 团 聚 体 粒 级 分 布 和 稳 定 性 的 影 响 生 态 学 杂 志 王 伏 伟 王 晓 波 李 金 才 等 施 肥 及 秸 秆 还 田 对 砂 姜 黑 土 细 菌 群 落 的 影 响 中 国 生 态 农 业 学 报 杜 思 瑶 于 淼 刘 芳 华 等 设 施 种 植 模 式 对 土 壤 细 菌 多 样 性 及 群 落 结 构 的 影 响 中 国 生 态 农 业 学 报 张 立 成 肖 卫 华 彭 沛 宇 等 稻 稻 油 菜 轮 作 土 壤 细 菌 群 落 的 特 征 应 用 与 环 境 生 物 学 报 杨 兴 明 徐 阳 春 黄 启 为 等 有 机 类 肥 料 与 农 业 可 持 续 发 展 和 生 态 环 境 保 护 土 壤 学 报 宋 以 玲 于 建 陈 士 更 等 化 肥 减 量 配 施 生 物 有 机 肥 对 油 菜 生 长 及 土 壤 微 生 物 和 酶 活 性 影 响 水 土 保 持 学 报 杨 波 于 志 会 华 北 落 叶 松 根 际 土 壤 氮 素 细 菌 类 群 和 氮 素 代 谢 研 究 江 苏 农 业 科 学 韦 江 璐 覃 英 谢 显 秋 等 促 生 菌 对 土 壤 养 分 酶 活 性 及 细 菌 群 落 功 能 多 样 性 的 影 响 南 方 农 业 学 报 彭 日 民 彭 勇 向 国 红 等 不 同 入 侵 植 物 根 际 土 壤 养 分 酶 活 性 和 微 生 物 学 特 征 江 苏 农 业 科 学 宋 蒙 亚 李 忠 佩 吴 萌 等 不 同 种 植 年 限 设 施 菜 地 土 壤 微 生 物 量 和 群 落 结 构 的 差 异 中 国 农 业 科 学 黄 健 朱 旭 炎 陆 金 等 狮 子 山 矿 区 不 同 土 地 利 用 类 型 对 土 壤 微 生 物 群 落 多 样 性 的 影 响 环 境 科 学 刘 佳 陈 晓 芬 刘 明 等 长 期 施 肥 对 旱 地 红 壤 细 菌 群 落 的 影 响 土 壤 学 报 王 悦 杨 贝 贝 王 浩 等 不 同 种 植 模 式 下 丹 参 根 际 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 变 化 生 态 学 报 范 业 庚 陈 荣 发 闫 海 锋 等 甘 蔗 轮 作 青 饲 玉 米 和 花 生 对 甘 蔗 生 长 和 土 壤 性 状 的 影 响 作 物 杂 志 吕 毅 宋 富 海 李 园 园 等 轮 作 不 同 作 物 对 苹 果 园 连 作 土 壤 环 境 及 平 邑 甜 茶 幼 苗 生 理 指 标 的 影 响 中 国 农 业 科 学 责 任 编 辑 张 震 林 李 万 星 等 不 同 轮 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化