不同栽培模式下甘蔗根際土壤微生物學(xué)特性分析.pdf

1、宿根蔗多年單一化宿根連作栽培導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降，但宿根蔗套種豆科作物能否有效改善土壤環(huán)境從而提高宿根蔗產(chǎn)量值得深入研究。據(jù)此，本研究以2011～2012和2012～2013連續(xù)兩年的“贛南18”的新植蔗土壤、宿根蔗土壤、宿根蔗/大豆土壤及空白土壤為研究對(duì)象，主要從供試土壤微生物區(qū)系變化、土壤酶活性變化，并結(jié)合田間基本農(nóng)藝性狀及產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)來揭示宿根蔗套種大豆對(duì)宿根蔗根際土壤的良性恢復(fù)作用。主要研究結(jié)果如下。
　　甘蔗宿根連作下，其產(chǎn)量

2、明顯下降，而宿根蔗套種大豆則由于甘蔗莖徑粗大而較宿根連作表現(xiàn)出明顯的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)不同栽培模式下甘蔗根際土壤酶活性、總微生物量均表現(xiàn)出顯著性差異，宿根蔗根際土壤中總微生物量、細(xì)菌/真菌比例及參與碳，氮，磷循環(huán)的蔗糖酶，脲酶，酸性磷酸單酯酶活性均顯著下降，而在宿根蔗/大豆土壤中則明顯上升。據(jù)此，本研究認(rèn)為，單一的宿根連作導(dǎo)致其根際土壤總微生物量及酶活性下降，引起土壤微生物介導(dǎo)的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)受阻，從而導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降，而宿根蔗套種大豆

3、對(duì)其根際土壤微生物區(qū)系具有明顯的改善作用，從而使宿根蔗具有明顯的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。
　　鑒于此，進(jìn)一步對(duì)供試土壤中微生物代謝活性及細(xì)菌群落組成進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，甘蔗宿根連作下，其根系分泌物中羧酸、酚酸等物質(zhì)增加，不利于甘蔗生長(zhǎng)，而糖類、氨基酸類、胺類、多聚物類則明顯下降，不易于滿足宿根蔗根際微生物的代謝需求，而宿根蔗/大豆的根系分泌物對(duì)土壤微生物的代謝活性產(chǎn)生了一定程度的選擇性作用，使其較偏重于對(duì)胺類及多聚物類的利用。采用T-RFL

4、P進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，宿根蔗土壤中參與碳、氮、鐵、硫循環(huán)的細(xì)菌群均明顯下降，病原菌群增加，有益菌群無明顯變化趨勢(shì)，而在宿根蔗/大豆土壤中，參與土壤有機(jī)質(zhì)降解的重要菌群，Clostridium bifermentans和 Clostridium polysaccharolyticum；與植物形成固氮共生體系的弗蘭克菌屬，尤其是與 Fe2+和硫酸鹽再生相關(guān)的鐵-還原菌（Deferribacter thermophilus）及硫-還原菌（Desu

5、lfotomaculum geothermicum）都明顯增加，還發(fā)現(xiàn)在宿根蔗土壤中明顯最高的植物病原菌，Rathayibacter toxicus和Phytoplasma，與甘蔗產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，在宿根蔗/大豆土壤中有著明顯下降趨勢(shì)，且一些拮抗菌群，Paenibacillus alvei和Pseudomonas，在宿根蔗/大豆的土壤中大幅度上升，與甘蔗產(chǎn)量顯著正相關(guān)。
　　綜上所述，本研究認(rèn)為甘蔗宿根連做導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降與其根際