马铃薯连作栽培对土壤微生物多样性的影响_免费论文全文下载

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[摘 要] 最近几年，由于市场对马铃薯对需求不断提升，群众种植马铃薯的积极性不断提升。马铃薯已经成为临夏县的主要农作物。但是随着种植面积不断扩大，马铃薯轮作轮茬困难，大面积扩大种植改变了临夏县冬小麦、冬小麦、马铃薯的种植模式，连年重复在一个地块种植马铃薯导致马铃薯病害逐年加大，品质产量逐年下降，产量低并且产量不稳定，由此给农户带来了不小的经济损失。基于此，本次研究就马铃薯连作栽培对土壤微生物多样性的影响进行了研究分析，希望通过本次研究对科学轮作马铃薯有一定助益。

[关键词] 马铃薯 连作栽培 土壤微生物 生物多样性 影响
[中图分类号] S435.32 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2017）05-0040-01
近年来，甘肃省临夏州临夏县把推广脱毒马铃薯新品种作为培育和发展壮大洋芋产业，促进农民增收 的一项主要措施，加强领导，加大投入，狠抓培训和技术指导，种植规模不断扩大，发展进程不断加快，临夏县农技中心针对全县洋芋品种出现的种性退化、块茎畸形现象以及马铃薯连续种植几年后常出现植株矮化、丛生、长势弱，叶片皱缩、变小、变脆或出现环斑条斑，叶子易脱落和全株枯死等实际问题，认真开展了调查。通过调查分析，找出了马铃薯种性退化的主要原因是受多种传染性病菌、病毒侵害所致。尽管更新品种对临夏县马铃薯产生积极促进作用，但是马铃薯连作问题如果得不到解决，将会严重影响到地区马铃薯种植产业的健康发展。
1 实验材料和方法
本次实验选择在麻尼寺乡进行，年降水为400mm左右，年平均气温在7度左右，供试土壤为黑垆土，其中连作0年、2年、5年和10年的土壤理化指标如表1所示。
1.2 试验设计
本次实验从2014年开始，在不同连作时间的地块中种植马铃薯，连作0年为对照组，连作2年、5 年和10年为试验组，马铃薯品种为陇薯3号，小区面积为9*25m，重复三次，马铃薯株行距为35*40cm。从实验开始，除了种植地连作年限不同之外，其他栽培条件均保持一致。在2016年马铃薯盛花期，取每个处理区域是马铃薯根部底层5cm以下的土壤，样品分成两份，一份进行土壤微生物分析，一份进行土壤AM真菌鉴定。其中土壤微生物分析采用平板计数法进行分析，细菌、放线菌和真菌培养分别采用牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基和PDA培养基培养[1]。土壤微生物多样性采用Biolog Eco板测定，严格按照操作要求进行处理[2]。土壤AM真菌鉴定采用某种属孢子数和该地区土壤AM真菌孢子总数的比值进行计算。使用EXCEl2007软件进行数据收集并制作表格，使用DPS7.05进行方差分析，用Canoco4.5进行多元化分析。
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2.1 马铃薯连作栽培对土壤微生物群落结构的影响
通过对表2数据进行分析发现，连作0年种植马铃薯土壤明显具有较高的总菌落数，而连作10之后，土壤中的微生物呈现下降趋势，各个处理区域的细菌数量表现为随着连作年限的增加，微生物数量总体呈现下降趋势。连作5年和10年之后，相对于连作0年的，土壤中微生物数量呈现明显下降趋势，但是之间的差异性不明显。由此可以看出去，随着连作时间的增长，连作会显著改变马铃薯根部土壤微生物的多样性，其中真菌、放线菌的群落结构数量变化最大。马铃薯长期连作容易形成单一的土壤环境，这种土壤环境有利于真菌和放线菌的生长，生长过程中产生大量化学物质，抑制细菌的繁殖，从而导致细菌数量下降。详细情况见表2所示。
2.2 马铃薯连作栽培条件下AM真菌多样性变化
通过对表3数据分析发现，AM真菌相对多度和出现频率随着连作年限的增加而呈现先上升后下降的趋势，连作5年后达到最高值，其中球囊霉属相对多度表现为连作5年>连作2年>连作10年>连作0年。其他菌属也表现为相同的规律。各种优势菌种也随着连作年限的增加而出现变化。由此可以看出，连作会显著影响AM真菌多样性变化，随着年限的增加真菌多样行减弱。真菌优势种群的变化直接影响到土壤微生物群落结构的变化。详细情况如表3所示。
3 结论
微生物在很大程度上会影响到土壤和植物的作用过程，对土壤结构的形成发育、有机物质的循环利用和土壤肥力会产生深远的影响。本次研究发现，随着连作时间的增长，马铃薯根部土壤的环境会发生变化，微生物的结构群路组成失调，土壤中细菌受到抑制，真菌数量增加，在这样环境下土壤肥力会持续下降。微生物群落是土壤生态系统的重要组成部分，结构复杂。土壤环境条件改变，导致土壤养分、微生物结构和功能多样性变化在很大程度上影响了AM真菌的多样性。
总之，持续连作影响到土壤根部真菌、细菌和放线菌数量，真菌群落中AM真菌种群的多样性受连作影响持续下降，优势种群发生改变，造成土壤微生物群落结构和功能出现变化，结构失调。
参考文献
[1]马铃薯连作田土壤中主要病原真菌的种群动态变化规律[J]. 李继平，李敏权，惠娜娜，王立，马永强，漆永红. 草业学报. 2013（04）
[2]甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响[J]. 沈宝云，刘星，王蒂，孟品品，张俊莲，邱慧珍. 中国生态农业学报. 2013（06）

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