紫花苜蓿/甜高粱间作对根际土壤特性及微生物群落特征的影响OA北大核心CSTPCD

为探究紫花苜蓿/甜高粱间作体系对根际土壤微生态环境的影响,改善土壤结构、维持良好的土壤微生态环境和实现土地生态保护提供理论依据,本研究以紫花苜蓿和甜高粱为对象,对其连续3年单作和间作种植下的结瘤固氮特性、根际土壤养分、土壤酶活性以及种植第3年的土壤微生物群落特征及其之间的相互关系进行研究。结果表明:紫花苜蓿/甜高粱间作系统内的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和芽孢杆菌属(Bacillus)为主要优势菌群,且与单作相比,间作有效提高了根际土壤中的拟杆菌门、变形菌门、放线菌门(Actinobacteria)和Gp6相对丰度,显著提高了甜高粱根际土壤有机质含量、有效磷含量、脲酶活性和蔗糖酶活性(P<0.05),显著提高了紫花苜蓿固氮酶活性和单株固氮潜力(P<0.05),同时显著降低了间作中2种牧草的根际土壤pH值(P<0.05)。间作紫花苜蓿根际土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性随着年份的增加逐年提升,同时3种种植模式下根际土壤pH值均随年份的增加显著降低(P<0.05)。相关性分析发现,4个根际土壤酶与碱解氮、速效钾和有机质呈极显著正相关(P<0.01);变形菌门和拟杆菌门与pH值呈极显著负相关,与碱解氮呈极显著正相关,而酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)与pH值呈极显著正相关,与碱解氮呈极显著负相关(P<0.01)。因此,紫花苜蓿/甜高粱间作可以改善根际土壤结构,提高土壤微生物活性。