甘蔗间作花生对根际土壤微生物种群及酶活性的影响

通过田间试验,设置甘蔗单作、花生单作和甘蔗/花生间作3种种植处理,探讨甘蔗/花生间作种植下根际土壤微生物群落、土壤酶活性的变化及其内在联系。结果表明,与单作相比,甘蔗/花生间作增加了根际土壤细菌、真菌及放线菌数量,改变了土壤微生物群落的结构组成;提高了根际土壤脲酶、酸性磷酸酶与过氧化氢酶活性。相关分析结果显示,土壤微生物数量与酶活性之间存在显著或极显著的正相关性。说明甘蔗/花生间作具有明显的促进效应,能有效调节根际微生物群落结构组成以及土壤酶活性。     

柑桔与其他作物间作对根区土壤 养分特性的影响初报

通过大田试验,对比研究了广东新会滩涂围垦地柑桔与花生间作、柑桔与生姜间作、柑桔单作、花生单 作、生姜单作5 种种植模式对根区土壤速效养分等性质的影响。结果表明院（1）5 种种植模式的根区土壤pH 出现分 化,柑桔/花生和柑桔/生姜模式表现出极显著下降,其中以柑桔/花生间作模式的根区土壤pH 最低;（2）种植7 个月 后柑桔/花生和柑桔/生姜两种间作模式的根区土壤速效氮含量显著高于生姜和花生单种的根区土壤速效氮含量,而 两种间作模式的根区土壤速效氮含量之间无显著差异,5 种种植模式的土壤速效氮含量均显著上升;（3）种植7 个月 后,柑桔单作的根区土壤速效磷含量明显高于柑桔/花生、柑桔/生姜以及单作花生的根区土壤速效磷含量,柑桔/生姜 和柑桔/花生两种间作模式的根区土壤速效磷含量和花生单种、生姜单种之间无显著差异;（4）种植7 个月后柑桔/生 姜的根区土壤速效钾含量显著高于柑桔单种的根区土壤速效钾含量,桔/生姜和柑桔/花生间作模式的根区土壤速效 钾含量之间无显著差异,桔/花生根区的土壤速效钾含量在种植期间显著上升;（5）5 种种植模式的根区土壤有机质 含量均无显著差异和时间变化。由此可见,柑桔与其他作物间作对土壤速效氮、钾等养分的转化和维持有促进作 用,因而值得在该地区果园推广应用。     

木薯/花生间作对其根际土壤微生物数量、群落结构及多样性的影响

[目的]研究木薯或花生单作与木薯/花生间作对木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量与群落结构及多样性的影响,为从根际微生态角度阐释木薯与花生的地下部互作机制提供科学依据.[方法]设木薯单作、花生单作和木薯/花生间作3个处理,采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分别测定单作与间作的根际土壤细菌和真菌数量,并通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)进行细菌和真菌群落结构及多样性分析.[结果]不论单作或间作,木薯和花生根际土壤细菌、真菌数量均随着生育期的延长呈先增长后下降的变化趋势,在木薯块根形成期和花生结荚期达到峰值.木薯/花生间作后期根际土壤细菌与真菌数量的比值(B/F)提高,有利于木薯和花生的根际土壤向细菌型转化,且间作木薯根际土壤B/F比间作花生分别提高了1.02和1.25倍.在木薯块根形成期和花生结荚期,与单作相比,间作的DGGE图谱特异条带数有所改变,多样性指数有所降低,但与单作多样性指数差异不明显.[结论]木薯/花生间作有利于木薯和花生根际土壤向高肥力的细菌型转化,且间作同时可改变木薯和花生根际土壤细菌和真菌的群落结构,但对其多样性影响不明显.     

间作小麦根际和土体磷养分的动态变化

 通过田间试验,研究比较了小麦与蚕豆间作和小麦单作环境条件下,小麦根际和土体速效磷养分的动态变化,探讨了小麦单作和小麦与蚕豆间作对小麦根际磷养分的影响。结果表明,单作小麦和间作小麦根际速效磷含量在各生育期呈先升高后降低的变化趋势,土体速效磷含量单作小麦在灌浆期最高,间作小麦在抽穗期最高。小麦蚕豆间作提高了拔节至灌浆期小麦根际速效磷含量,显著降低了成熟期根际速效磷含量和土体磷含量。拔节期、抽穗期、灌浆期小麦根际速效磷含量分别提高了6.81%,8.71%,12.95%,成熟期根际速效磷含量降低了21.11%     

不同花生棉花间作配比下的土壤养分、作物产量和收益研究

本试验以花生品种花育36号和棉花品种邯258为材料,研究不同花生棉花间作处理下的土壤养分、产量和收益表现。结果表明,与花生单作相比,花生棉花6∶4间作处理可显著提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,而花生棉花4∶2间作和4∶4间作处理则降低土壤有机质、全氮和有效磷含量;与棉花单作相比,花生棉花6∶4间作亦可提高其土壤有机质、有效磷和速效钾含量,且全氮含量降低较小。花生棉花6∶4间作可提高花生单株果重,比单作提高4.22%,但间作对花生百果重、百仁重和出米率影响较小。花生棉花不同间作处理的总收益均高于花生和棉花单作,且以4∶2间作处理的总收益最高,达38 025元/hm~2,其次为6∶4间作处理,为35 760元/hm~2,分别较花生单作提高19.41%和12.30%,较棉花单作分别提高39.59%和31.28%。综合考虑间作对生态效益和经济效益的影响认为,花生棉花6∶4间作为两作物间作的最优配比。     

茶树/大豆间作对根际土壤微生物群落及酶活性的影响

通过盆栽试验,设置(单作茶树、单作大豆和茶树/大豆间作)3种种植处理,探讨茶树/大豆间作种植下根际土壤微生物群落结构、酶活性的变化及二者的内在联系。结果表明:与单作处理相比,茶树/大豆间作增加根际土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总量,改善土壤微生物群落多样性;提高作物根际土壤脲酶、酸性磷酸酶与过氧化氢酶的活性。相关分析结果显示,土壤微生物数量与酶活性存在正相关关系,以茶树根际相关性最显著。说明茶树/大豆间作具有显著的种间促进效应,能有效调节根际微生物群落结构组成及土壤酶活性。     

低磷条件下玉米‖蚕豆间作作物根系间距对玉米磷吸收的影响

为探究不同根系间距下禾本科作物玉米(生长和磷吸收)受相邻作物玉米或蚕豆的影响，本研究以玉米为目标作物，通过圆柱形根箱培养试验，设置单株玉米、单作玉米、玉米‖蚕豆间作并改变相邻作物根系间距，探究低磷条件下，不同根系间距的相邻作物对目标玉米的生长、磷吸收和根际过程的影响。结果表明:1)与单株玉米相比，目标作物玉米与相邻作物玉米和蚕豆之间均以竞争为主，当作物根系间距较近时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降21%、33%，间作玉米分别下降34%、31%；当作物根系间距较远时，单作玉米的生物量、磷含量分别下降10%、15%，间作玉米分别下降29%、29%。2)当根系间距较近时，蚕豆的根际pH低于玉米，且间作玉米和蚕豆之间的根际pH存在显著差异，而在根系间距较远的处理中两作物的根际pH无差异；相邻作物根系间距较远时，间作玉米的根际有机酸浓度显著高于单作玉米，间作玉米与单作玉米的根际有机酸浓度在根系间距较近时无差异。3)不同处理中单作和间作玉米的总根长、总根表面积无差异。综上所述，在低磷条件下，单作玉米的种内竞争强度随根系间距的增大而降低；而在不同根系间距下，间作玉米与蚕豆的种间竞争强度相似且无种间磷吸收促进作用。因此，种间根际互作形成的磷吸收竞争作用或促进作用依赖于适度的土壤磷供应。     

玉米／花生间作对土壤有效铁和花生铁营养的影响

用３０μｍ尼龙网将聚氯乙烯制作的根箱分为根室和外室,通过根箱试验模拟了玉米单作、花生单作、玉米／花生间作３种情况,研究了玉米／花生间作对土壤铁的有效性和花生植株铁营养状况的影响。结果表明,间作花生根际、土体中有效铁含量明显高于单作花生,其新叶中活性铁含量比单作花生高５０％,其叶绿素含量比单作花生高４倍。间作明显改善了花生的缺铁黄化症状,提高了花生和玉米的产量。     

续断菊与蚕豆间作下土壤部分化学特征与Cd形态分布状况研究

通过田间试验,研究间作和单作两种种植模式下植物根际土壤p H、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷和不同形态Cd分布状况变化,考察综合因素对土壤重金属Cd形态分布状况与续断菊(Sonchus asper L.Hill)和蚕豆(Vicia faba L.)两种植物吸收Cd的影响。结果表明:随着植物的生长,单作蚕豆与单作续断菊土壤p H值没有显著变化,间作土壤p H值下降0.11个单位;间作土壤有机质比单作蚕豆和单作续断菊分别增加12.64%和20.13%;随着植物的生长,间作与单作蚕豆碱解氮含量分别显著增加139.87%、155.15%;间作与单作续断菊土壤速效钾含量接近,变幅在5%左右,单作蚕豆下降10.60%;不同种植模式土壤速效磷含量均呈现下降趋势,间作显著下降7%左右,单作蚕豆与续断菊下降量接近;各时期Cd各形态含量分布为可交换态碳酸盐结合态铁锰氧化物结合态有机物结合态;成熟期间作Cd可交换态含量比单作蚕豆与单作续断菊分别下降21.98%、22.13%,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态含量没有差异性;间作蚕豆生物量相比单作降低了24.77%,间作续断菊生物量相比单作增加15.29%;单作蚕豆根、叶、豆荚与籽粒Cd质量分数显著大于间作蚕豆,间作续断菊地上部Cd质量分数显著大于单作,根部无差异。总之,间作增强了续断菊对Cd的吸收,降低了蚕豆对Cd的吸收。     

甘蔗‖绿豆间作体系作物根围土壤无机磷变化特征

为了探讨甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作模式下作物根围土壤磷素形态转化机制及其有效性,以酸性低磷土壤为介质,通过根箱试验比较不隔根(NS)、尼龙网隔根(PS)和塑料膜隔根(FS)3种处理方式下,甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作体系中作物地上部生物量及植株吸磷量,测定根围土壤有效磷含量、磷酸酶活性、土壤磷组分含量。结果表明,甘蔗生物量以不隔根处理的最高,比尼龙网隔根处理的高14.65%,比塑料膜隔根处理的高25.56%。不隔根处理甘蔗磷的吸收量比尼龙网隔根处理的高19.19%,比塑料膜隔根处理的高22.74%。不隔根处理的甘蔗根际土壤的速效磷含量比塑料膜隔根处理和尼龙网隔根处理的分别高20.29%和31.75%;不隔根和尼龙网隔根处理的甘蔗根围土壤磷酸酶活性都显著高于非根围土壤,分别高10.16%和18.22%。磷素组分结果显示,不隔根处理的甘蔗根围土壤的AL-P、Fe-P、O-P含量显著低于甘蔗塑料隔根处理和尼龙隔根处理,而Ca-P含量则相反。绿豆不同根处理间的干物质累积量和磷的累积量差异不显著,其根围土壤的速效磷含量、有效磷含量、磷酸酶活性和AL-P、Fe-P、O-P、Ca-P组分含量差异也不显著。试验表明甘蔗与绿豆间作种植,通过根系交互作用可以改变甘蔗根围土壤磷的相关化学特性,从而促进甘蔗对磷的吸收。     

甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性及甘蔗养分吸收的影响

【目的】研究甘蔗套种马铃薯机械化栽培对土壤微生物多样性和甘蔗养分吸收的影响,为该套种模式的推广应用提供理论依据。【方法】采用大田随机区组试验,设甘蔗单作（对照）和甘蔗套种马铃薯2种栽培模式,每种种植模式分为根际区和非根际区进行土壤采集,即甘蔗单作区的根际土、非根际土及甘蔗套种区的根际土、非根际土。利用传统测定方法和Illumina高通量测序技术分析2种栽培模式下的土壤理化性质、甘蔗养分吸收和微生物多样性的差异。【结果】与甘蔗单作相比,套种区甘蔗根际土的有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高4.93%、12.32%、6.40%和8.92%（P< 0.05,下同）;非根际土的有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高10.50%、56.01%、48.31%和51.52%;套种区显著降低了土壤容重,提高了土壤含水量。套种区土壤的真菌Shannon、ACE和Chao1指数显著高于单作区,Simpson指数显著低于单作区;土壤细菌Shannon、Simpson、ACE和Chao1指数则与单作区无显著差异（P> 0.05,下同）。套种提高了土壤细菌酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和浮霉菌门（Planctomycetes）及真菌担子菌门（Basidiomycota）、毛霉菌门（Mucoromycota）和其他未知真菌类群的比例,降低了细菌变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和杆菌属门（Patescibacteria）及真菌子囊菌门（Ascomycota）的比例。相关分析结果显示,土壤pH、速效钾、土壤容重和土壤含水量对土壤细菌及真菌群落的影响较大,其中土壤细菌群落中的拟杆菌门和厚壁菌门分别与土壤容重和土壤有效磷呈显著正相关,绿弯菌门和芽单胞菌门分别与土壤容重和土壤速效钾呈显著负相关;土壤真菌群落中的子囊菌门与土壤容重呈显著正相关,担子菌门与土壤容重呈显著负相关。套种显著降低了苗期甘蔗对磷和钾的吸收量,对生长后期甘蔗的养分吸收无显著影响。【结论】甘蔗套种马铃薯机械化栽培可有效改善土壤理化性质,改变土壤微生物群落结构,提高甘蔗产量和含糖量,增加经济效益,实现土地的用养结合,是较合理的套种模式。     

玉米/大豆间作条件下养分的高效利用机理

通过盆栽模拟试验，研究了玉米／大豆间作条件下作物根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量和养分高效利用机理。结果表明，间作体系中的玉米地上生物学产量和经济产量较单作玉米增加38．73％和23．4％，增产显著。玉米／大豆间作条件下玉米根系形态特征、根系活力、根际土壤有效养分含量都显著高于单作作物，间作作物根际中土壤细菌、真菌数量、土壤脲酶和磷酸酶活性较单作分别增加2．3倍、94．58％、53．38％、22．45％。有利于土壤中复杂态氮磷化合物转化为可给态的无机化合物，加速氮磷的分解和转移，提高根际土壤的有效养分含量。整个间作系统有明显的地上生物产量和经济产量优势。     

玉米、大豆间作对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过盆栽实验,研究了玉米间作大豆对根际土壤微生物数量和酶活性的影响。结果表明:在玉米喇叭口期和大豆分枝期,玉米、大豆间作的玉米地上生物学产量高于单作玉米38.73%,大豆地上生物学产量较单作大豆降低了8.12%,差异不显著。与单作相比,间作体系中的玉米、大豆根际土壤养分有效性、根际土壤微生物数量、根际土壤酶活性均显著高于相应单作根际土壤。间作体系中玉米取得间作优势,养分利用率提高主要是根际土壤养分有效性的提高,而根际土壤养分有效性高受根际土壤中微生物数量和酶活性的影响。     

玉米大豆间作条件下磷素的吸收利用

通过田间栽培试验，研究玉米、大豆间作及相应单作不同时期作物吸磷量、根际土壤酸性磷酸酶活性以及地上部生物学产量差异。结果表明，间作对玉米吸磷量、玉米根际土壤酸性磷酸酶活性以及玉米地上部生物学产量有明显的促进作用，间作玉米吸磷量、根际土壤酸性磷酸酶活性、地上部生物学产量明显比相应单作分别增加31．64％、31．46％、47．04％。而间作大豆吸磷量、地上部生物学产量较相应单作降低8．18％、10．99％，差异不显著。     

西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍及对土壤微生物区系的影响

 【目的】探讨西瓜与旱作水稻间作减缓西瓜连作障碍的可行性,并从微生物多样性与连作障碍关系角度阐释该方法的作用机理。【方法】盆栽方法研究西瓜与旱作水稻间作改善西瓜连作障碍的效果,传统微生物计数及磷脂脂肪酸（PLFA）法研究西瓜根际土壤微生物区系。【结果】西瓜连作土壤上单作西瓜其枯萎病发病率为 66.7%,死亡率为44.4%,与旱作水稻间作后西瓜生长正常。西瓜定植30 d后,间作处理西瓜根际的尖孢镰刀菌数量显著低于单作;50 d后,间作西瓜根际土中的真菌数量显著低于单作,而细菌、放线菌及总微生物数量均显著高于单作。磷脂脂肪酸（PLFA）法分析土壤微生物多样性发现,单作处理的西瓜根际土壤中真菌数量较多,细菌数量较少,而且主要是革兰氏阳性菌,而间作西瓜根际则含有较多的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌。间作处理西瓜体内的丙二醛（MDA）含量及保护性酶类如根系及叶片中的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和根系中的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性均显著低于单作西瓜。【结论】西瓜与旱作水稻间作条件下西瓜根际尖孢镰刀菌数量显著降低,根际微生物区系向细菌与放线菌占主导的趋势发展,有效防止了西瓜枯萎病的发生,改善了西瓜连作障碍。     

马铃薯与蚕豆、荞麦间作对土壤的影响

为揭示间作作物种间关系、探究间作栽培方式对土壤的影响,采用田间试验的方法,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)分析手段,研究马铃薯与蚕豆、荞麦间作模式下土壤理化性质、生物学和土壤微生物群落结构的变化规律及其相互关系。结果表明:马铃薯间作蚕豆后土壤碱解氮和有机质含量显著增加,而间作荞麦能显著提高土壤速效磷、全氮和有机质含量;与单作马铃薯相比,马铃薯+蚕豆土壤磷酸酶、脲酶活性显著增加20. 00%、22. 05%;马铃薯+蚕豆、荞麦栽培增加了根际土壤细菌比例,降低了放线菌比例,间作荞麦土壤放线菌数量较单作相比显著下降36. 5%;间作栽培也降低了土壤微生物总生物量,改变了真菌生物量/细菌生物量以及革兰氏阳性菌生物量/革兰氏阴性菌生物量的值。多元分析表明,土壤中养分含量的变化与土壤酶活性、土壤微生物群落结构变化有着密切的联系,这说明马铃薯不同间作栽培模式提高了土壤中的养分含量和酶活性,改变了微生物群落结构。     

植物间作体系根际修复土壤多氯联苯的效应

以大豆、黑麦草和南瓜为材料,运用盆栽实验,通过3种植物的单作和间作对多氯联苯污染土壤的根际修复效应进行了研究。结果表明,植物不同种植方式均对根际土壤中PCB浓度的降解有促进作用,其中植物单作的去除率比CK提高了10.4%～17.0%,植物间作的去除率比CK提高18.4%～23.9%。南瓜-大豆体系中的大豆根的蓄积浓度显著差异高于其他处理,而与大豆南瓜间作方式下黑麦草根蓄积浓度均比其单作显著提高,大豆-南瓜和南瓜-黑麦草间作系统中的大豆和黑麦草根中PCB蓄积浓度也显著提高(P0.05)。各处理间根际土壤的pH、Eh、电导率的差异性规律性不大。相关分析结果表明,根际土壤PCB去除率与植物吸收量呈显著正相关,而与pH、Eh和电导率没有达到显著相关。     

不同种植模式对油茶成林土壤有机碳及养分特征的影响

以江西省宜春市袁州区西村镇速丰林场油茶人工林为研究对象,进行油茶纯林和3种不同间作方式(油茶/大豆、油茶/甘薯、油茶/花生)对比试验,研究各土层的土壤有机碳和氮、磷、钾等养分元素含量及其相关关系.试验结果:(1)土壤有机碳及土壤养分含量垂直递减特征明显,均随土壤深度的增加而显著减少.(2)不同种植方式对土壤有机碳及养分含量有显著的影响,单作油茶与间作豆科植物的土壤有机碳及养分含量之间差异不显著,3种种植方式土壤有机碳及养分含量均显著高于间作甘薯的土壤.(3)在0 ～60 cm层面,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全氮、有效氮、有效磷、有效钾呈显著或极显著正相关.试验结果表明,相对油茶纯林,间作豆科植物(花生、大豆)对土壤肥力水平的提升作用不显著,但可以有效丰富产品种类,提高产量;间作甘薯会显著降低土壤肥力水平.     

油菜与鹰嘴豆、羽扇豆间作对P、Fe、Zn养分吸收利用特征的影响

为研究油菜与鹰嘴豆、羽扇豆间作对土壤养分P、Fe、Zn的吸收利用特征及其影响因素,通过盆栽试验,设置6个处理,包括对照（CK）、鹰嘴豆单作（CP）、羽扇豆单作（LU）、油菜单作（RA）、油菜与鹰嘴豆间作（RA/CP）、油菜与羽扇豆间作（RA/LU）。结果表明：油菜/鹰嘴豆间作的地上部生物量和P、Zn养分吸收总量均为最高,其生物量比油菜单作、鹰嘴豆单作均提高约74%,P吸收总量比油菜单作和鹰嘴豆单作显著提高76.5%和113.9%,地上部植株Fe、Zn吸收总量相比于单作最高提升比例分别达到270%和121%。油菜/鹰嘴豆、油菜/羽扇豆间作使油菜根际土有效P含量分别提升33.8%和50.4%,而对鹰嘴豆和羽扇豆的根际有效P提升强度并不明显。间作均不同程度促进两种作物根际土有机酸的含量,其中油菜/羽扇豆间作处理下的油菜作物根际土有机酸总量提升幅度最大,是单作作物的1.6倍。研究表明,油菜与鹰嘴豆、羽扇豆两种豆科作物间作均可以提高油菜植株生物量和植株对P、Fe、Zn养分的吸收,其中油菜与鹰嘴豆间作的养分吸收利用强度更佳。     

木薯与花生间作对产量和养分的影响

设木薯单作、花生单作、木薯与花生间作3个处理,研究间作对木薯与花生产量和养分的影响。结果表明:与单作木薯、单作花生相比,在木薯苗期即花生花针期,间作对木薯和花生的生长影响不大;在木薯块根形成期即花生结荚期,间作促进花生的生长,但木薯的株高、茎径和生物量被抑制;间作木薯根、茎、叶中氮、磷含量比单作分别降低16.53%～19.64%、9.20%～25.24%,根、茎中的钾含量比单作分别降低31.29%、1.17%;在木薯块根膨大初期即花生收获期,虽然间作花生的荚果产量比单作降低19.25%,但间作中花生偏土地当量比PLERf,花生表现为间作产量优势,木薯表现为间作产量劣势;在木薯收获期,间作木薯的株高、茎径、鲜薯产量和淀粉产量均接近于单作木薯,说明间作木薯在生长过程中存在"竞争–恢复"现象;共生期,间作木薯根中钙、镁、锌、锰含量比单作分别提高18.62%～42.86%、7.84%～44.44%、12.50%～39.84%、24.00%～58.33%,茎中4种微量元素的含量在不同生育期显著增加,说明间作对木薯根、茎中的钙、镁、锌和锰含量在不同生育期具有"生物强化"作用。