江 蘇 農 業(yè) 學 報 李 萬 星 李 小 霞 李 丹 等 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 質 及 細 菌 群 落 組 成 特 征 江 蘇 農 業(yè) 學 報 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 質 及 細 菌 群 落 組 成 特 征 李 萬 星 李 小 霞 李 丹 靳 鯤 鵬 韓 文 清 劉 永 忠 黃 學 芳 蘇 秀 敏 王 佼 曹 晉 軍 山 西 農 業(yè) 大 學 谷 子 研 究 所 山 西 長 治 山 西 農 業(yè) 大 學 山 西 有 機 旱 作 農 業(yè) 研 究 院 山 西 太 原 收 稿 日 期 基 金 項 目 山 西 省 科 技 重 大 專 項 計 劃 揭 榜 掛 帥 項 目 國 家 重 點 研 發(fā) 計 劃 項 目 山 西 省 重 點 研 發(fā) 計 劃 重 點 項 目 作 者 簡 介 李 萬 星 男 山 西 長 治 人 本 科 副 研 究 員 主 要 從 事 有 機 旱 作 技 術 研 究 和 大 豆 育 種 與 栽 培 通 訊 作 者 曹 晉 軍 摘 要 為 研 究 不 同 輪 作 模 式 對 旱 地 番 茄 土 壤 肥 力 及 細 菌 群 落 組 成 特 征 的 影 響 以 旱 地 番 茄 豆 角 糯 玉 米 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 西 葫 蘆 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 蔥 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 秋 葵 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 豆 角 黃 瓜 旱 地 番 茄 旱 地 番 茄 連 作 為 研 究 對 象 測 定 土 壤 容 重 土 壤 團 聚 體 結 構 土 壤 養(yǎng) 分 土 壤 酶 活 性 細 菌 豐 富 度 和 多 樣 性 并 通 過 主 成 分 分 析 選 出 最 優(yōu) 輪 作 模 式 結 果 表 明 不 同 輪 作 處 理 對 土 壤 容 重 土 壤 團 聚 體 結 構 和 土 壤 養(yǎng) 分 的 影 響 存 在 差 異 與 對 照 相 比 和 處 理 顯 著 降 低 了 土 壤 容 重 除 處 理 外 各 輪 作 處 理 均 顯 著 降 低 土 層 的 土 壤 團 聚 體 含 量 除 了 處 理 和 處 理 有 機 質 含 量 與 對 照 差 異 不 顯 著 其 余 輪 作 處 理 有 機 質 含 量 都 顯 著 增 加 全 氮 全 鉀 差 異 不 顯 著 除 了 處 理 全 磷 和 堿 解 氮 顯 著 低 于 對 照 其 余 各 輪 作 處 理 均 顯 著 高 于 對 照 除 處 理 外 各 輪 作 處 理 有 效 磷 和 速 效 鉀 含 量 均 顯 著 高 于 對 照 與 對 照 相 比 各 輪 作 處 理 和 電 導 率 降 低 或 顯 著 降 低 堿 性 磷 酸 酶 脲 酶 蔗 糖 酶 和 纖 維 素 酶 活 性 均 增 加 或 顯 著 增 加 過 氧 化 氫 酶 脲 酶 和 蛋 白 酶 變 化 不 明 顯 細 菌 群 落 組 成 測 定 結 果 表 明 變 形 菌 門 放 線 菌 門 酸 桿 菌 門 綠 彎 菌 門 芽 單 胞 菌 門 為 各 處 理 的 優(yōu) 勢 菌 門 除 絕 大 多 數(shù) 的 未 知 菌 屬 外 溶 桿 菌 屬 假 平 胞 菌 屬 藤 黃 單 孢 菌 屬 為 優(yōu) 勢 菌 屬 聚 類 分 析 結 果 表 明 處 理 和 處 理 細 菌 群 落 結 構 最 相 似 處 理 與 各 處 理 細 菌 群 落 結 構 相 差 最 大 主 成 分 分 析 結 果 表 明 處 理 優(yōu) 于 其 他 處 理 綜 上 所 述 輪 作 改 善 了 土 壤 肥 力 改 變 了 土 壤 細 菌 群 落 結 構 其 中 以 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 輪 作 模 式 效 果 最 好 關 鍵 詞 輪 作 土 壤 養(yǎng) 分 土 壤 酶 土 壤 微 生 物 土 壤 細 菌 群 落 組 成 中 圖 分 類 號 文 獻 標 識 碼 文 章 編 號 番 茄 廣 泛 種 植 于 世 界 各 地 既 可 作 為 蔬 菜 也 可 作 為 水 果 喜 食 之 人 甚 多 以 溫 室 栽 培 為 主 相 對 于 溫 室 番 茄 旱 地 番 茄 種 植 于 旱 季 靠 自 然 降 雨 生 長 多 種 植 于 山 西 省 東 南 部 尤 以 長 治 市 壺 關 縣 生 產(chǎn) 的 旱 地 番 茄 聞 名 旱 地 番 茄 具 有 含 糖 量 高 酸 度 低 番 茄 紅 素 含 量 高 等 特 點 且 沙 瓤 細 膩 果 形 圓 潤 鮮 亮 口 感 佳 因 而 深 受 各 地 人 們 喜 愛 但 為 追 求 經(jīng) 濟 價 值 當 地 百 姓 采 用 多 年 連 作 不 換 茬 的 種 植 方 式 連 作 障 礙 現(xiàn) 象 嚴 重 導 致 旱 地 番 茄 病 害 加 重 土 壤 質 量 下 降 嚴 重 影 響 旱 地 番 茄 品 質 在 同 一 土 地 連 續(xù) 種 植 同 種 或 同 科 作 物 會 使 土 壤 酶 活 性 下 降 和 土 壤 微 生 物 結 構 惡 化 引 起 土 傳 病 害 和 產(chǎn) 量 降 低 產(chǎn) 生 連 作 障 礙 輪 作 不 同 作 物 可 以 改 善 土 壤 物 理 性 質 均 衡 土 壤 養(yǎng) 分 改 變 土 壤 酶 活 性 改 善 作 物 根 際 土 壤 微 生 物 結 構 減 少 土 傳 病 害 的 發(fā) 生 楊 尚 東 等 研 究 發(fā) 現(xiàn) 番 茄 連 作 降 低 了 土 壤 細 菌 的 豐 富 度 和 多 樣 性 土 壤 菌 群 失 衡 而 輪 作 黃 瓜 白 菜 和 菜 豆 等 可 以 提 高 土 壤 微 生 物 數(shù) 量 和 土 壤 酶 活 性 細 菌 是 土 壤 中 最 活 躍 的 生 物 成 分 在 土 壤 中 比 例 最 大 其 在 土 壤 中 的 豐 富 度 和 群 落 結 構 會 因 前 茬 作 物 的 不 同 而 不 同 本 研 究 以 旱 地 番 茄 為 研 究 對 象 通 過 輪 作 不 同 作 物 研 究 土 壤 容 重 團 聚 體 結 構 土 壤 養(yǎng) 分 及 土 壤 酶 活 性 并 應 用 高 通 量 測 序 技 術 研 究 土 壤 細 菌 多 樣 性 及 群 落 結 構 組 成 探 索 旱 地 番 茄 連 作 障 礙 的 形 成 機 制 以 期 為 通 過 輪 作 方 式 緩 解 旱 地 番 茄 連 作 障 礙 提 供 理 論 基 礎 和 實 踐 依 據(jù) 材 料 與 方 法 試 驗 地 概 況 試 驗 地 位 于 山 西 省 長 治 市 壺 關 縣 東 關 壁 村 年 至 年 旱 地 番 茄 生 育 期 內 平 均 降 水 量 為 降 水 主 要 集 中 在 月 份 冬 季 春 季 降 雨 量 少 為 典 型 的 雨 養(yǎng) 農 業(yè) 區(qū) 年 蒸 發(fā) 量 年 平 均 氣 溫 一 月 最 低 氣 溫 七 月 最 高 氣 溫 無 霜 期 年 日 照 時 數(shù) 供 試 材 料 供 試 番 茄 為 日 潤 號 糯 玉 米 為 晉 糯 號 西 葫 蘆 為 東 葫 號 秋 葵 為 綠 鹽 黃 瓜 為 中 農 號 花 生 為 長 治 縣 裕 盛 豐 農 業(yè) 專 業(yè) 合 作 社 提 供 豆 角 和 蔥 為 當 地 種 植 品 種 試 驗 設 計 試 驗 期 為 年 月 年 月 共 個 江 蘇 農 業(yè) 學 報 年 第 卷 第 期處 理 試 驗 地 前 茬 為 旱 地 番 茄 年 輪 作 豆 角 年 輪 作 種 作 物 年 所 有 處 理 種 植 旱 地 番 茄 試 驗 設 計 見 表 每 處 理 設 置 個 重 復 隨 機 區(qū) 組 排 列 小 區(qū) 面 積 長 寬 起 壟 鋪 膜 每 壟 每 小 區(qū) 壟 播 前 統(tǒng) 一 撒 施 發(fā) 酵 過 的 雞 糞 施 肥 量 為 整 個 生 長 過 程 中 不 追 肥 各 小 區(qū) 管 理 方 式 一 致 表 試 驗 的 處 理 設 置 處 理 年 年 年 旱 地 番 茄 連 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 蘆 旱 地 番 茄 豆 角 西 葫 蘆 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 蔥 旱 地 番 茄 豆 角 蔥 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 黃 瓜 旱 地 番 茄 豆 角 黃 瓜 旱 地 番 茄 土 樣 采 集 年 旱 地 番 茄 拉 秧 前 于 每 個 小 區(qū) 采 集 土 壤 采 用 五 點 法 取 樣 土 鉆 鉆 取 表 層 土 層 內 徑 為 將 土 樣 混 合 自 然 風 干 撿 去 石 塊 根 等 雜 物 按 照 鮑 士 旦 方 法 過 不 同 孔 徑 的 篩 子 得 到 較 細 膩 的 土 樣 用 于 測 定 土 壤 養(yǎng) 分 拉 秧 前 挖 取 旱 地 番 茄 的 完 整 根 部 將 大 塊 土 壤 抖 落 至 鐵 盒 并 將 附 著 于 根 毛 的 土 壤 刷 下 用 篩 子 篩 至 自 封 袋 內 用 于 測 定 土 壤 酶 活 性 用 鐵 鍬 挖 取 旱 地 番 茄 三 穗 果 時 期 完 整 根 部 將 土 壤 抖 落 至 無 菌 袋 中 并 將 附 著 在 根 毛 上 的 土 壤 輕 輕 刷 下 置 于 冰 盒 帶 回 實 驗 室 保 存 于 冰 箱 用 于 測 定 土 壤 細 菌 組 成 項 目 測 定 土 壤 容 重 和 團 聚 體 結 構 測 定 于 年 拉 秧 前 取 土 層 測 土 壤 容 重 采 用 環(huán) 刀 法 分 別 取 和 土 層 的 土 壤 采 用 篩 分 法 測 定 土 壤 水 穩(wěn) 性 團 聚 體 土 壤 養(yǎng) 分 測 定 土 壤 各 養(yǎng) 分 的 測 定 參 考 鮑 士 旦 的 方 法 采 用 計 測 定 電 導 率 采 用 多 功 能 測 定 儀 測 定 酶 活 性 測 定 土 壤 過 氧 化 氫 酶 堿 性 磷 酸 酶 蔗 糖 酶 脲 酶 和 纖 維 素 酶 活 性 的 測 定 參 考 關 松 蔭 的 方 法 蛋 白 酶 活 性 用 從 南 京 卡 文 思 檢 測 技 術 有 限 公 司 購 買 的 試 劑 盒 測 定 土 壤 微 生 物 的 測 定 提 取 和 擴 增 將 樣 品 充 分 混 勻 去 除 雜 質 稱 取 鮮 樣 土 壤 細 菌 總 提 取 按 照 試 劑 盒 說 明 書 進 行 濃 度 和 純 度 利 用 進 行 檢 測 對 細 菌 的 區(qū) 段 擴 增 建 庫 并 進 行 質 檢 與 定 量 利 用 軟 件 對 操 作 分 類 單 元 在 門 和 屬 水 平 上 相 似 度 進 行 聚 類 分 析 根 據(jù) 樣 品 數(shù) 量 進 行 多 樣 性 指 數(shù) 分 析 數(shù) 據(jù) 分 析 采 用 軟 件 進 行 數(shù) 據(jù) 處 理 使 用 軟 件 進 行 方 差 分 析 與 多 重 比 較 新 復 極 差 法 相 關 分 析 檢 驗 和 主 成 分 分 析 結 果 與 分 析 輪 作 對 土 壤 容 重 和 團 聚 體 結 構 的 影 響 輪 作 不 同 作 物 對 土 壤 容 重 影 響 不 同 由 圖 可 知 與 對 照 比 較 處 理 顯 著 降 低 了 土 壤 容 重 降 幅 為 而 處 理 土 壤 容 重 顯 著 增 加 根 據(jù) 土 壤 容 重 分 級 標 準 容 重 在 范 圍 內 屬 容 重 適 宜 處 理 處 理 處 理 和 處 理 土 壤 容 重 適 宜 而 對 照 處 理 和 處 理 容 重 均 大 于 土 壤 屬 于 偏 緊 和 緊 實 程 度 各 處 理 見 表 不 同 字 母 表 示 處 理 間 在 水 平 上 差 異 顯 著 圖 輪 作 對 旱 地 番 茄 土 壤 容 重 的 影 響 李 萬 星 等 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 質 及 細 菌 群 落 組 成 特 征 由 表 可 知 各 處 理 的 土 壤 團 聚 體 含 量 在 土 層 和 土 層 有 差 異 與 對 照 比 較 處 理 顯 著 提 高 了 土 層 的 土 壤 團 聚 體 含 量 其 他 處 理 差 異 不 顯 著 處 理 顯 著 提 高 了 土 層 的 土 壤 團 聚 體 含 量 與 對 照 比 較 處 理 土 層 的 土 壤 團 聚 體 差 異 不 顯 著 其 余 各 輪 作 處 理 顯 著 降 低 了 的 土 壤 團 聚 體 含 量 降 幅 為 土 層 處 理 顯 著 降 低 了 的 土 壤 團 聚 體 含 量 其 余 輪 作 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 表 輪 作 對 旱 地 番 茄 土 壤 團 聚 體 結 構 的 影 響 處 理 土 壤 團 聚 體 含 量 土 壤 團 聚 體 含 量 對 照 各 處 理 見 表 同 一 列 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 輪 作 對 旱 地 番 茄 土 壤 養(yǎng) 分 的 影 響 由 表 可 知 各 處 理 土 壤 養(yǎng) 分 差 異 顯 著 與 對 照 比 較 處 理 土 壤 有 機 質 含 量 與 對 照 差 異 不 顯 著 其 余 各 輪 作 處 理 有 機 質 含 量 均 顯 著 增 加 處 理 全 氮 含 量 顯 著 增 加 其 余 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 處 理 全 磷 含 量 顯 著 低 于 對 照 其 余 各 輪 作 處 理 均 顯 著 高 于 對 照 其 中 處 理 全 磷 含 量 最 高 比 對 照 高 處 理 全 鉀 含 量 顯 著 高 于 對 照 處 理 全 鉀 含 量 顯 著 低 于 對 照 其 余 各 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 各 輪 作 處 理 堿 解 氮 含 量 顯 著 高 于 對 照 增 幅 為 除 處 理 有 效 磷 含 量 顯 著 低 于 對 照 外 其 余 各 輪 作 處 理 有 效 磷 含 量 均 顯 著 高 于 對 照 處 理 速 效 鉀 含 量 與 對 照 含 量 差 異 不 顯 著 其 余 各 輪 作 處 理 均 顯 著 高 于 對 照 值 各 處 理 土 壤 均 呈 堿 性 且 對 照 最 大 為 各 輪 作 處 理 間 差 異 不 顯 著 對 照 土 壤 電 導 率 為 各 輪 作 處 理 均 顯 著 降 低 了 土 壤 電 導 率 降 幅 為 說 明 各 輪 作 處 理 可 以 降 低 旱 地 番 茄 土 壤 鹽 漬 化 程 度 輪 作 對 土 壤 酶 活 性 的 影 響 由 表 可 知 與 對 照 相 比 處 理 分 別 顯 著 提 高 了 過 氧 化 氫 酶 活 性 和 而 處 理 降 低 了 過 氧 化 氫 酶 活 性 其 余 輪 作 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 與 對 照 相 比 各 輪 作 處 理 堿 性 磷 酸 酶 活 性 均 增 加 增 幅 為 與 對 照 相 比 與 對 照 脲 酶 活 性 差 異 不 顯 著 其 余 各 輪 作 處 理 脲 酶 活 性 均 高 于 對 照 其 中 脲 酶 活 性 比 對 照 高 各 輪 作 處 理 與 對 照 相 比 均 可 提 高 纖 維 素 酶 和 蔗 糖 酶 活 性 增 幅 分 別 為 和 與 對 照 比 較 處 理 顯 著 增 加 了 蛋 白 酶 活 性 增 幅 為 表 輪 作 對 旱 地 番 茄 土 壤 養(yǎng) 分 的 影 響 處 理 有 機 質 全 氮 全 磷 全 鉀 堿 解 氮 有 效 磷 速 效 鉀 電 導 率 對 照 各 處 理 見 表 同 一 列 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 江 蘇 農 業(yè) 學 報 年 第 卷 第 期表 輪 作 對 旱 地 番 茄 土 壤 酶 活 性 的 影 響 處 理 過 氧 化 氫 酶 堿 性 磷 酸 酶 脲 酶 纖 維 素 酶 蔗 糖 酶 蛋 白 酶 對 照 各 處 理 見 表 同 一 列 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 輪 作 對 土 壤 細 菌 多 樣 性 的 影 響 各 處 理 樣 品 的 覆 蓋 度 均 大 于 達 到 分 析 要 求 由 表 可 知 與 對 照 比 較 處 理 顯 著 降 低 了 指 數(shù) 和 指 數(shù) 其 余 輪 作 處 理 指 數(shù) 和 指 數(shù) 與 對 照 差 異 不 顯 著 說 明 輪 作 并 沒 有 顯 著 增 加 土 壤 細 菌 豐 富 度 和 多 樣 性 各 輪 作 處 理 與 對 照 指 數(shù) 差 異 不 顯 著 均 大 于 說 明 各 處 理 細 菌 群 落 優(yōu) 勢 度 高 而 多 樣 性 低 表 輪 作 對 土 壤 細 菌 多 樣 性 的 影 響 處 理 指 數(shù) 指 數(shù) 指 數(shù) 對 照 各 處 理 見 表 同 一 列 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 輪 作 對 土 壤 細 菌 群 落 組 成 的 影 響 由 圖 可 知 個 處 理 細 菌 群 落 組 成 主 要 集 中 在 個 細 菌 門 類 分 別 是 變 形 菌 門 放 線 菌 門 綠 彎 菌 門 酸 桿 菌 門 芽 單 胞 菌 門 擬 桿 菌 門 髕 骨 細 菌 門 厚 壁 菌 門 疣 微 菌 門 及 硝 化 螺 旋 菌 門 這 種 菌 占 所 有 菌 的 由 上 可 知 連 作 和 輪 作 對 土 壤 細 菌 門 水 平 群 落 結 構 組 成 無 影 響 但 細 菌 群 落 相 對 豐 度 有 影 響 對 豐 富 度 排 在 前 的 細 菌 門 進 行 差 異 性 分 析 如 表 所 示 處 理 變 形 菌 門 豐 富 度 顯 著 高 于 對 照 其 余 輪 作 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 各 輪 作 處 理 放 線 菌 門 豐 富 度 顯 著 降 低 處 理 除 外 綠 彎 菌 門 各 輪 作 處 理 與 對 照 差 異 不 顯 著 各 輪 作 處 理 酸 桿 菌 門 豐 富 度 顯 著 增 加 處 理 芽 單 胞 菌 門 豐 富 度 顯 著 高 于 對 照 擬 桿 菌 門 豐 富 度 變 化 規(guī) 律 不 明 顯 各 處 理 見 表 圖 不 同 輪 作 模 式 土 壤 在 門 水 平 的 細 菌 類 群 比 較 李 萬 星 等 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 質 及 細 菌 群 落 組 成 特 征表 輪 作 對 土 壤 細 菌 門 水 平 相 對 豐 富 度 的 影 響 處 理 變 形 菌 門 放 線 菌 門 綠 彎 菌 門 酸 桿 菌 門 芽 單 胞 菌 門 擬 桿 菌 門 對 照 各 處 理 見 表 同 一 列 不 同 小 寫 字 母 表 示 差 異 顯 著 由 于 現(xiàn) 代 分 子 生 物 學 檢 測 技 術 的 局 限 性 絕 大 多 數(shù) 的 細 菌 分 類 受 到 限 制 因 此 絕 大 多 數(shù) 的 細 菌 被 歸 為 未 知 菌 屬 由 圖 可 知 未 知 菌 屬 占 比 約 在 已 知 菌 屬 中 豐 富 度 較 高 的 個 屬 分 別 為 溶 桿 菌 屬 鞘 氨 醇 單 胞 菌 屬 藤 黃 單 孢 菌 屬 氣 微 菌 屬 類 諾 卡 氏 菌 屬 節(jié) 桿 菌 屬 不 同 處 理 對 細 菌 豐 富 度 有 影 響 各 輪 作 處 理 與 對 照 相 比 藤 黃 單 孢 菌 屬 和 豐 富 度 增 加 鞘 氨 醇 單 胞 菌 屬 類 諾 卡 氏 菌 屬 和 節(jié) 桿 菌 屬 豐 富 度 降 低 各 處 理 見 表 圖 不 同 輪 作 模 式 土 壤 在 屬 水 平 的 細 菌 類 群 比 較 基 于 土 壤 細 菌 屬 組 成 的 聚 類 分 析 對 相 對 豐 度 較 高 的 個 細 菌 屬 構 建 分 層 聚 類 分 析 個 處 理 細 菌 組 成 的 相 似 性 和 多 樣 性 由 圖 可 知 個 處 理 的 土 壤 樣 品 較 為 明 顯 地 聚 為 類 獨 成 一 支 說 明 其 細 菌 屬 群 落 結 構 顯 著 不 同 于 其 余 處 理 處 理 和 處 理 聚 為 一 支 說 明 二 者 土 壤 細 菌 群 落 結 構 相 似 其 余 各 輪 作 處 理 各 為 一 支 連 作 對 照 為 一 支 因 此 輪 作 可 對 屬 水 平 上 的 細 菌 群 落 結 構 產(chǎn) 生 顯 著 影 響 土 壤 酶 活 性 與 土 壤 細 菌 優(yōu) 勢 屬 間 的 相 關 關 系 由 表 可 知 土 壤 堿 性 磷 酸 酶 纖 維 素 酶 是 影 響 土 壤 細 菌 群 落 最 主 要 的 因 子 堿 性 磷 酸 酶 活 性 與 呈 顯 著 負 相 關 關 系 纖 維 素 酶 活 性 與 呈 顯 著 正 相 關 關 系 不 同 輪 作 模 式 土 壤 理 化 性 質 的 主 成 分 分 析 對 各 處 理 土 壤 容 重 土 壤 養(yǎng) 分 土 壤 酶 活 性 和 細 菌 多 樣 性 進 行 主 成 分 分 析 由 表 可 知 共 提 取 到 個 主 成 分 各 主 成 分 方 差 貢 獻 率 分 別 為 和 累 計 貢 獻 率 達 到 說 明 這 個 主 成 分 能 夠 反 映 土 壤 容 重 土 壤 養(yǎng) 分 土 壤 酶 活 性 和 細 菌 多 樣 性 的 變 異 信 息 根 據(jù) 綜 合 主 成 分 函 數(shù) 模 型 為 貢 獻 率 為 主 成 分 數(shù) 量 為 主 成 分 得 出 綜 合 主 成 分 分 值 并 排 序 對 不 同 輪 作 模 式 土 壤 各 因 子 作 出 綜 合 評 分 結 果 表 顯 示 排 名 第 的 為 處 理 其 余 依 次 為 處 理 處 理 處 理 處 理 對 照 和 處 理 分 值 越 高 說 明 輪 作 模 式 越 優(yōu) 本 研 究 中 為 最 優(yōu) 輪 作 模 式 江 蘇 農 業(yè) 學 報 年 第 卷 第 期各 處 理 見 表 圖 不 同 輪 作 模 式 土 壤 屬 水 平 的 細 菌 類 群 比 較 表 土 壤 酶 活 性 與 優(yōu) 勢 細 菌 屬 之 間 的 相 關 性 分 析 土 壤 酶 溶 桿 菌 屬 假 平 胞 菌 屬 藤 黃 單 孢 菌 屬 氣 微 菌 屬 類 諾 卡 氏 屬 節(jié) 桿 菌 屬 過 氧 化 氫 酶 堿 性 磷 酸 酶 脲 酶 纖 維 素 酶 蔗 糖 酶 堿 性 蛋 白 酶 表 示 在 水 平 上 顯 著 相 關 表 土 壤 理 化 因 子 主 成 分 分 析 的 特 征 值 與 方 差 分 析 貢 獻 率 主 成 分 特 征 值 貢 獻 率 累 計 貢 獻 率 討 論 容 重 是 土 壤 的 重 要 物 理 性 質 是 反 映 土 壤 結 構 表 土 壤 理 化 因 子 主 成 分 得 分 與 綜 合 得 分 處 理 得 分 排 序 對 照 各 處 理 見 表 為 個 主 成 分 分 值 為 個 主 成 分 分 值 之 和 即 綜 合 主 成 分 分 值 評 價 土 壤 質 量 的 一 項 重 要 指 標 土 壤 容 重 與 土 壤 緊 實 度 呈 正 相 關 關 系 適 宜 的 土 壤 容 重 能 夠 為 作 物 提 李 萬 星 等 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化 性 質 及 細 菌 群 落 組 成 特 征供 良 好 的 生 長 環(huán) 境 張 曉 霞 等 發(fā) 現(xiàn) 土 壤 有 機 質 增 加 可 以 降 低 土 壤 容 重 本 研 究 中 處 理 處 理 處 理 和 處 理 土 壤 有 機 質 含 量 高 于 對 照 同 時 這 個 處 理 土 壤 容 重 低 于 對 照 土 壤 團 聚 體 結 構 大 小 可 以 反 映 土 壤 穩(wěn) 定 性 相 較 于 非 穩(wěn) 定 性 團 聚 體 水 穩(wěn) 定 性 團 聚 體 更 能 體 現(xiàn) 土 壤 結 構 的 穩(wěn) 定 性 水 穩(wěn) 性 團 聚 體 的 數(shù) 量 越 多 土 壤 結 構 越 穩(wěn) 定 各 輪 作 處 理 除 處 理 外 土 層 水 穩(wěn) 性 團 聚 體 含 量 均 高 于 對 照 但 差 異 不 顯 著 的 土 壤 團 聚 體 含 量 均 顯 著 低 于 對 照 除 處 理 外 說 明 輪 作 在 土 壤 層 可 以 改 善 土 壤 結 構 增 加 土 壤 穩(wěn) 定 性 而 土 壤 層 變 化 不 明 顯 可 能 是 因 為 輪 作 年 限 短 各 輪 作 處 理 在 土 壤 層 對 團 聚 體 結 構 的 影 響 還 沒 有 顯 現(xiàn) 有 待 于 進 一 步 研 究 微 生 物 的 生 命 活 動 是 土 壤 活 力 和 功 能 形 成 的 關 鍵 因 子 細 菌 作 為 土 壤 中 最 活 躍 的 成 分 其 多 樣 性 的 變 化 可 以 反 映 土 壤 微 環(huán) 境 的 變 化 本 研 究 中 輪 作 不 同 作 物 對 旱 地 番 茄 土 壤 細 菌 多 樣 性 的 影 響 不 同 杜 思 瑤 等 張 立 成 等 研 究 發(fā) 現(xiàn) 輪 作 比 連 作 土 壤 細 菌 群 落 多 樣 性 高 說 明 輪 作 可 引 起 土 壤 細 菌 多 樣 性 的 變 化 本 研 究 中 處 理 顯 著 降 低 了 土 壤 細 菌 豐 富 度 和 多 樣 性 且 其 細 菌 屬 聚 類 獨 成 一 支 細 菌 群 落 多 樣 性 不 同 于 連 作 和 其 他 輪 作 模 式 可 能 是 因 為 西 葫 蘆 在 生 長 周 期 內 相 較 于 其 他 作 物 需 要 施 用 較 多 農 藥 部 分 農 藥 入 土 引 起 了 土 壤 微 環(huán) 境 的 變 化 導 致 土 壤 細 菌 豐 富 度 多 樣 性 降 低 和 細 菌 群 落 結 構 發(fā) 生 變 化 其 余 各 輪 作 處 理 與 對 照 土 壤 細 菌 豐 富 度 和 多 樣 性 差 異 不 顯 著 可 能 是 因 為 在 種 植 前 統(tǒng) 一 撒 施 了 生 物 有 機 肥 雞 糞 而 生 物 有 機 肥 作 為 一 種 生 物 調 節(jié) 劑 可 以 將 大 量 活 的 有 益 功 能 菌 帶 入 土 壤 起 到 調 控 土 壤 微 生 物 區(qū) 系 改 善 土 壤 生 物 活 性 的 作 用 在 本 研 究 中 輪 作 處 理 和 對 照 因 為 撒 施 有 機 肥 削 弱 了 各 土 壤 區(qū) 系 微 生 物 的 差 異 降 低 了 處 理 間 微 生 物 多 樣 性 的 差 異 性 土 壤 養(yǎng) 分 是 影 響 土 壤 微 生 物 群 落 結 構 的 重 要 因 子 許 多 研 究 結 果 表 明 土 壤 是 影 響 微 生 物 的 重 要 因 素 劉 佳 等 發(fā) 現(xiàn) 細 菌 群 落 結 構 改 變 受 土 壤 的 驅 動 是 決 定 優(yōu) 勢 菌 相 對 豐 富 度 及 多 樣 性 指 數(shù) 的 首 要 因 素 本 研 究 中 輪 作 處 理 的 值 相 較 于 對 照 值 降 低 酸 桿 菌 門 豐 富 度 在 輪 作 處 理 中 高 于 對 照 這 是 因 為 酸 桿 菌 門 豐 富 度 可 以 反 映 土 壤 營 養(yǎng) 狀 況 其 豐 富 度 大 小 在 一 定 程 度 上 反 映 土 壤 酸 性 條 件 有 研 究 報 道 酸 桿 菌 門 細 菌 能 夠 降 解 復 雜 的 化 合 物 如 纖 維 素 這 與 本 研 究 中 輪 作 處 理 纖 維 素 酶 含 量 增 加 的 結 果 一 致 可 以 將 復 雜 的 有 機 物 發(fā) 酵 成 酸 這 與 本 研 究 中 輪 作 處 理 與 對 照 比 較 豐 富 度 增 加 同 時 輪 作 處 理 降 低 的 結 果 相 一 致 本 研 究 中 發(fā) 現(xiàn) 輪 作 處 理 的 土 壤 中 有 機 質 含 量 比 連 作 對 照 有 機 質 含 量 高 可 能 是 因 為 輪 作 土 壤 中 綠 彎 菌 門 細 菌 含 量 高 于 連 作 對 照 綠 彎 菌 門 細 菌 在 良 好 的 土 壤 狀 況 下 選 擇 了 光 能 自 養(yǎng) 營 養(yǎng) 方 式 消 耗 土 壤 中 的 有 機 質 較 少 輪 作 不 同 作 物 植 物 根 系 與 土 壤 微 生 物 共 同 作 用 形 成 不 同 的 土 壤 生 態(tài) 環(huán) 境 植 物 根 系 微 生 物 分 泌 物 和 動 植 物 殘 體 分 解 的 物 質 會 引 起 土 壤 結 構 的 變 化 本 研 究 中 處 理 顯 著 降 低 了 土 壤 容 重 有 機 質 全 氮 堿 解 氮 速 效 鉀 含 量 顯 著 高 于 對 照 過 氧 化 氫 酶 堿 性 磷 酸 酶 脲 酶 蔗 糖 酶 和 蛋 白 酶 活 性 也 顯 著 高 于 對 照 和 其 他 輪 作 處 理 與 范 業(yè) 庚 等 的 研 究 結 果 一 致 說 明 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 輪 作 模 式 通 過 作 物 根 系 和 殘 體 以 及 土 壤 微 生 物 互 相 作 用 形 成 了 獨 特 的 土 壤 微 環(huán) 境 輪 作 豆 科 作 物 可 顯 著 提 高 土 壤 的 碳 礦 化 率 和 酶 活 性 進 而 提 高 土 壤 有 機 碳 和 全 氮 含 量 這 是 因 為 豆 科 作 物 根 部 的 根 瘤 菌 可 有 效 固 定 空 氣 中 的 氮 本 研 究 中 在 旱 地 番 茄 豆 角 花 生 旱 地 番 茄 輪 作 模 式 中 年 連 續(xù) 種 植 豆 科 作 物 其 根 部 的 固 氮 菌 通 過 強 大 的 固 氮 作 用 為 后 茬 作 物 生 長 提 供 了 足 夠 的 氮 肥 這 與 該 輪 作 模 式 中 土 壤 全 氮 和 堿 解 氮 含 量 最 高 的 結 果 一 致 綜 上 所 述 輪 作 模 式 能 夠 較 好 地 改 善 土 壤 結 構 平 衡 土 壤 各 養(yǎng) 分 調 節(jié) 酶 活 性 且 通 過 主 成 分 分 析 也 得 出 了 同 樣 的 結 果 但 輪 作 模 式 對 土 壤 細 菌 影 響 小 這 與 呂 毅 等 的 研 究 結 果 不 一 致 這 可 能 與 不 同 輪 作 模 式 有 關 其 原 因 有 待 進 一 步 研 究 結 論 和 輪 作 模 式 顯 著 降 低 了 土 壤 容 重 輪 作 降 低 了 土 層 的 土 壤 團 聚 體 含 量 增 加 了 土 層 土 壤 穩(wěn) 定 性 各 輪 作 土 壤 有 機 質 全 氮 全 磷 全 鉀 堿 解 氮 速 效 鉀 有 效 磷 含 量 均 有 變 化 輪 作 顯 著 降 低 了 土 壤 值 和 土 壤 鹽 漬 化 程 度 各 輪 作 處 理 堿 性 磷 酸 酶 脲 酶 纖 維 素 酶 和 蔗 糖 酶 活 性 高 于 或 顯 著 高 于 對 照 江 蘇 農 業(yè) 學 報 年 第 卷 第 期除 輪 作 模 式 顯 著 降 低 土 壤 細 菌 豐 富 度 和 多 樣 性 外 其 余 輪 作 模 式 與 對 照 差 異 不 顯 著 主 成 分 分 析 結 果 表 明 輪 作 模 式 優(yōu) 于 其 他 輪 作 模 式 可 以 作 為 改 善 旱 地 番 茄 連 作 障 礙 的 主 要 模 式 在 當 地 進 行 推 廣 應 用 參 考 文 獻 李 小 霞 靳 鯤 鵬 李 萬 星 等 旱 地 番 茄 連 作 障 礙 機 理 研 究 進 展 北 方 農 業(yè) 學 報 宋 麗 萍 羅 珠 珠 李 玲 玲 等 隴 中 黃 土 高 原 半 干 旱 區(qū) 苜 蓿 作 物 輪 作 對 土 壤 物 理 性 質 的 影 響 草 業(yè) 學 報 孫 倩 吳 宏 亮 陳 阜 等 不 同 作 物 輪 作 對 谷 田 土 壤 酶 活 性 和 土 壤 細 菌 群 落 的 影 響 生 態(tài) 環(huán) 境 學 報 王 麗 紅 郭 曉 冬 譚 雪 蓮 等 不 同 輪 作 方 式 對 馬 鈴 薯 土 壤 酶 活 性 及 微 生 物 數(shù) 量 的 影 響 干 旱 地 區(qū) 農 業(yè) 研 究 劉 海 嬌 蘇 應 威 方 嵐 等 茴 香 輪 作 調 控 土 壤 細 菌 群 落 緩 解 三 七 連 作 障 礙 的 效 應 及 機 制 中 國 生 物 防 治 學 報 楊 尚 東 李 榮 坦 吳 俊 等 番 茄 連 作 與 輪 作 土 壤 生 物 學 特 性 及 細 菌 群 落 結 構 的 比 較 生 態(tài) 環(huán) 境 學 報 張 立 軍 張 宏 喜 杜 冬 梅 東 北 高 寒 地 區(qū) 溫 室 冬 春 茬 菜 豆 栽 培 技 術 特 種 經(jīng) 濟 動 植 物 鮑 士 旦 土 壤 農 化 分 析 版 北 京 中 國 農 業(yè) 出 版 社 關 松 蔭 土 壤 酶 及 其 研 究 法 北 京 農 業(yè) 出 版 社 陳 吉 趙 炳 梓 張 佳 寶 等 主 成 分 分 析 方 法 在 長 期 施 肥 土 壤 質 量 評 價 中 的 應 用 土 壤 張 曉 霞 楊 宗 儒 查 同 剛 等 晉 西 黃 土 區(qū) 退 耕 還 林 年 后 林 地 土 壤 物 理 性 質 的 變 化 生 態(tài) 學 報 張 宇 蔣 代 華 黃 金 蘭 等 粉 壟 耕 作 對 赤 紅 壤 團 聚 體 粒 級 分 布 和 穩(wěn) 定 性 的 影 響 生 態(tài) 學 雜 志 王 伏 偉 王 曉 波 李 金 才 等 施 肥 及 秸 稈 還 田 對 砂 姜 黑 土 細 菌 群 落 的 影 響 中 國 生 態(tài) 農 業(yè) 學 報 杜 思 瑤 于 淼 劉 芳 華 等 設 施 種 植 模 式 對 土 壤 細 菌 多 樣 性 及 群 落 結 構 的 影 響 中 國 生 態(tài) 農 業(yè) 學 報 張 立 成 肖 衛(wèi) 華 彭 沛 宇 等 稻 稻 油 菜 輪 作 土 壤 細 菌 群 落 的 特 征 應 用 與 環(huán) 境 生 物 學 報 楊 興 明 徐 陽 春 黃 啟 為 等 有 機 類 肥 料 與 農 業(yè) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 和 生 態(tài) 環(huán) 境 保 護 土 壤 學 報 宋 以 玲 于 建 陳 士 更 等 化 肥 減 量 配 施 生 物 有 機 肥 對 油 菜 生 長 及 土 壤 微 生 物 和 酶 活 性 影 響 水 土 保 持 學 報 楊 波 于 志 會 華 北 落 葉 松 根 際 土 壤 氮 素 細 菌 類 群 和 氮 素 代 謝 研 究 江 蘇 農 業(yè) 科 學 韋 江 璐 覃 英 謝 顯 秋 等 促 生 菌 對 土 壤 養(yǎng) 分 酶 活 性 及 細 菌 群 落 功 能 多 樣 性 的 影 響 南 方 農 業(yè) 學 報 彭 日 民 彭 勇 向 國 紅 等 不 同 入 侵 植 物 根 際 土 壤 養(yǎng) 分 酶 活 性 和 微 生 物 學 特 征 江 蘇 農 業(yè) 科 學 宋 蒙 亞 李 忠 佩 吳 萌 等 不 同 種 植 年 限 設 施 菜 地 土 壤 微 生 物 量 和 群 落 結 構 的 差 異 中 國 農 業(yè) 科 學 黃 健 朱 旭 炎 陸 金 等 獅 子 山 礦 區(qū) 不 同 土 地 利 用 類 型 對 土 壤 微 生 物 群 落 多 樣 性 的 影 響 環(huán) 境 科 學 劉 佳 陳 曉 芬 劉 明 等 長 期 施 肥 對 旱 地 紅 壤 細 菌 群 落 的 影 響 土 壤 學 報 王 悅 楊 貝 貝 王 浩 等 不 同 種 植 模 式 下 丹 參 根 際 土 壤 微 生 物 群 落 結 構 變 化 生 態(tài) 學 報 范 業(yè) 庚 陳 榮 發(fā) 閆 海 鋒 等 甘 蔗 輪 作 青 飼 玉 米 和 花 生 對 甘 蔗 生 長 和 土 壤 性 狀 的 影 響 作 物 雜 志 呂 毅 宋 富 海 李 園 園 等 輪 作 不 同 作 物 對 蘋 果 園 連 作 土 壤 環(huán) 境 及 平 邑 甜 茶 幼 苗 生 理 指 標 的 影 響 中 國 農 業(yè) 科 學 責 任 編 輯 張 震 林 李 萬 星 等 不 同 輪 作 模 式 下 旱 地 番 茄 土 壤 理 化