摘要:為分析設(shè)施大棚長期連作對(duì)腐熟糞肥還田后土壤養(yǎng)分和微生物特性的影響,選取連作0、3、5、8、12 年設(shè)施韭菜大棚,設(shè)置不同糞肥還田量處理,分別為未還田(M0)、低量還田(M7.5)、中量還田(M22.5)、高量還田(M45)。結(jié)果表明,連作超過3年會(huì)降低土壤堿解氮、有效磷含量,糞肥還田有助于提高不同連作年限下土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量,其中M45處理相比M0處理可增加9.85%土壤有機(jī)質(zhì)含量;M45處理相比M0處理可增加微生物生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量,且連作5年條件下的微生物量碳、磷含量最高,而連作3年微生物量氮含量最高;基于高通量測(cè)序發(fā)現(xiàn),連作年限越久,香農(nóng)多樣性指數(shù)越低,造成土壤細(xì)菌群落多樣性降低;糞肥還田處理可提高香農(nóng)多樣性指數(shù)及優(yōu)勢(shì)菌群變形菌門的相對(duì)豐度,其中M45處理最為顯著;相關(guān)性分析得出糞肥還田后土壤MBC、MBN、有機(jī)質(zhì)對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響最大。對(duì)于連作作物應(yīng)注重有機(jī)物質(zhì)投入,有助于改善土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),增加群落多樣性。此外,高量糞肥還田后,土壤全鹽、重金屬Cu、Zn含量有輕微增加的趨勢(shì),在以后研究工作中可予以關(guān)注或做出預(yù)警分析。
關(guān)鍵詞:糞肥還田;土壤化學(xué);土壤微生物;連作
中圖分類號(hào):S633.306 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2024)17-0253-07
收稿日期:2023-10-02
基金項(xiàng)目:寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新專項(xiàng)(編號(hào):NKYJ-22-02);寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)保護(hù)科技創(chuàng)新示范項(xiàng)目(編號(hào):NGSB-2021-11-07);自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(編號(hào):2022BEG02004)。
作者簡介:李振永(1973—),男,寧夏中寧人,碩士,副研究員,主要從事農(nóng)業(yè)科技管理以及農(nóng)業(yè)資源利用、林業(yè)生態(tài)等研究工作。E-mail:lizhenyong46@163.com。
通信作者:紀(jì)立東,博士,副研究員,主要從事水肥資源高效利用及廢棄物資源化利用等研究。E-mail:jili521010@163.com。
近年來,寧夏回族自治區(qū)吳忠市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅猛,普遍存在設(shè)施作物連作現(xiàn)象,導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)被破壞、酸化加劇、營養(yǎng)元素含量降低,土壤有害病菌增加,抑制了有益微生物的活動(dòng)和酶活性的提升,破壞了微生物種群平衡,嚴(yán)重阻礙植株生長[1-7]。而農(nóng)戶為了緩解連作對(duì)土壤帶來的危害,保證設(shè)施作物的產(chǎn)量,過度施用肥料等情況頻頻發(fā)生[8-10],加劇了連作障礙帶來的危害。有效解決連作障礙問題,不僅可實(shí)現(xiàn)設(shè)施作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提升,同時(shí)能有效培肥地力,提高土壤質(zhì)量[11-12]。
在眾多解決連作障礙的方法中,腐熟糞肥還田可謂是一種既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)有效的措施。糞肥中含有氮、磷、鉀等大量元素,也富含鈣、鎂、硫等中微量元素,同時(shí)含豐富的有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分。長期施用腐熟糞肥,不僅能改善土壤理化性狀,增加土壤養(yǎng)分含量[13],還能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和酸堿緩沖性能,促進(jìn)微生物繁殖,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[14-15]。目前對(duì)糞肥還田的研究主要側(cè)重于大田作物[16-18],缺乏設(shè)施作物研究,同時(shí)不同連作年限下糞肥還田對(duì)土壤養(yǎng)分及微生物特性的影響鮮有報(bào)道。因此,本研究采集韭菜連作不同年限的土壤,研究腐熟糞肥還田條件下,土壤養(yǎng)分、重金屬、微生物多樣性對(duì)設(shè)施韭菜連作年限的響應(yīng),以期為寧夏吳忠市設(shè)施蔬菜連作土壤養(yǎng)分庫容擴(kuò)增及微生物特性改善提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
采樣區(qū)位于寧夏吳忠市紅寺堡大河鄉(xiāng)烏沙塘村(105.95°E,37.33°N),該區(qū)地勢(shì)南高北低(平均海拔1 240~1 450 m),屬典型的溫帶大陸性氣候,常年干旱少雨,晝夜溫差大。多年平均降水量 251 mm,年平均蒸發(fā)量2 387 mm,年平均氣溫 8.7 ℃,日夜溫差13.7 ℃,全年>10 ℃積溫可達(dá) 3 200 ℃ 以上,全年日照時(shí)數(shù)2 900~3 550 h。土壤類型為灰鈣土,土壤質(zhì)地為粉砂質(zhì)壤土。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)選取不同連作年限的韭菜大棚,分別為韭菜連作3、5、8、12年,以未連作(韭菜—辣椒輪作)土壤為對(duì)照,在此基礎(chǔ)上開展糞肥還田試驗(yàn)。設(shè)置無還田(M0,糞肥還田量為0)、低量還田(M7.5,糞肥還田量為7.5 t/hm2)、中量還田(M22.5,糞肥還田量為22.5 t/hm2)、高量還田(M45,糞肥還田量為45.0 t/hm2)處理。分別于2019年11月按量完成還田后,機(jī)械深翻30 cm并引水漚田。供試糞肥為農(nóng)家堆肥發(fā)酵腐熟的羊糞(每年將羊糞收集成堆,用塑料膜覆蓋壓實(shí)進(jìn)行發(fā)酵,期間根據(jù)腐熟程度翻堆2~3次)。羊糞平均養(yǎng)分含量為全鹽 18.50 g/kg、有機(jī)質(zhì)311.53 g/kg、全氮13.17 g/kg、全磷4.36 g/kg、全鉀41.63 g/kg,重金屬Cu含量為48.68 mg/kg、Zn含量為186.62 mg/kg。供試化肥為磷酸一銨(N≥12%,P2O5≥61%)、硫酸鉀(K2O≥50%)、硫酸銨(N≥21%)、尿素(N≥46.4%)。
于2020年4月開始,對(duì)設(shè)施大棚整地,做成寬1.5~2.0 m、高20 cm的畦,穴播韭菜。待韭菜苗出齊后,結(jié)合水肥一體化滴灌,追肥 2~3次,每次畦面施硫酸銨165 kg/hm2(或尿素 150 kg/hm2)、磷酸一銨100 kg/hm2、硫酸鉀 60 kg/hm2。采用“刀刀追肥”原則,即韭菜每茬收割后,待植株傷口愈合、新芽發(fā)出,滴灌追肥1~2次,施尿素150 kg/hm2。水源為黃河水,灌溉、除草噴藥等措施與當(dāng)?shù)卦O(shè)施韭菜管理標(biāo)準(zhǔn)保持一致。
1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法
于2020年11月上旬,每個(gè)采樣區(qū)以“五點(diǎn)取樣法”采集0~30 cm層土壤樣品,將同一采樣區(qū)土壤樣品混合均勻,保存于低溫泡沫保溫箱中,及時(shí)送寧夏國策檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)有限公司開展樣品檢測(cè)。
1.3.1 土壤化學(xué)指標(biāo) 土壤pH值采用酸度計(jì)測(cè)定;土壤全鹽含量采用DDS-11電導(dǎo)率儀測(cè)定,全鹽含量由電導(dǎo)率與含鹽濃度關(guān)系式反推求出;土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀滴定法測(cè)定;土壤堿解氮含量采用擴(kuò)散吸收法測(cè)定;土壤有效磷含量采用分光光度計(jì)法測(cè)定;土壤速效鉀含量采用火焰光度法測(cè)定;土壤重金屬Cu、Zn含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法[19]測(cè)定。
1.3.2 土壤微生物特征指標(biāo) 土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量分別采用熏蒸提取-容量分析法、熏蒸提取-全氮測(cè)定法、熏蒸提取-全磷測(cè)定法[20]測(cè)定。
1.3.3 細(xì)菌微生物多樣性測(cè)定 PCR擴(kuò)增16S rRNA:選用Mobio公司生產(chǎn)的PowerSoilTM DNA Isolation Kit 從土壤樣品中提取DNA,10 g/L的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)所提取DNA的質(zhì)量;引物515F(5′-GTGYCAGCMGCCGCGGTA-3′)和909R(5′-CCCCGYCAATTCMTTTRAGT-3′)來擴(kuò)增16S rRNA的V4~V5區(qū),目標(biāo)片段長度為374 nt,在515F的5′端增加了12 bp的 barcode標(biāo)記。將洗脫出的DNA在NanoDrop2000測(cè)定濃度后,置于-80 ℃保存;將所有樣品按照 100 ng混合之后,采用美國Illumina公司的HiSeq2500測(cè)序儀進(jìn)行建庫上機(jī)測(cè)序。
1.3.4 多樣性指數(shù)計(jì)算 香農(nóng)指數(shù)與辛普森指數(shù)均為用來估算樣本中微生物的多樣性指數(shù)。香農(nóng)指數(shù)值越大,說明群落多樣性越高;辛普森指數(shù)值越大,說明群落多樣性越低。
香農(nóng)指數(shù)=-∑Sobsi=1niNlnniN。(1)
辛普森指數(shù)=∑Sobsi=1ni(ni-1)N(N-1)。(2)
式中:Sobs表示實(shí)際測(cè)量處的OTU數(shù)目;ni表示第i個(gè)OTU含有的序列數(shù)目;N表示所有的序列數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2003軟件進(jìn)行整理,利用SPSS Statistics 17.0進(jìn)行單因素和雙因素方差分析(ANOVA)比較。使用最小顯著性檢驗(yàn)(LSD)、Duncun’s(SSR)新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(α=0.05);相關(guān)性熱圖采用Omicshare數(shù)據(jù)分析-皮爾遜雙尾檢驗(yàn)法制作;采用QIIME軟件計(jì)算真菌多樣性指數(shù)來評(píng)估群落內(nèi)的生物多樣性和豐度;采用ANOVA比較處理間多樣性指數(shù);采用Excel 2003軟件繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 糞肥還田處理對(duì)連作韭菜大棚土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
2.1.1 連作大棚土壤的基本化學(xué)性質(zhì)
測(cè)定不同連作年限韭菜大棚基礎(chǔ)土壤背景值,由表1可知,土壤pH值間無顯著性差異;連作3年以上的土壤pH值有降低趨勢(shì)。土壤全鹽含量間無顯著性差異,且屬于非鹽漬化土壤。依據(jù)第二次全國土壤普查土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),韭菜大棚土壤有機(jī)質(zhì)含量整體上處于四級(jí)偏低水平,而堿解氮含量處于五級(jí)偏低水平,而有效磷、速效鉀含量處于二級(jí)豐富水平。隨著連作年限的增加,堿解氮、有效磷含量呈先增后降的趨勢(shì);其中,連作3年土壤的堿解氮、有效磷含量最高。
2.1.2 糞肥還田后土壤的基本化學(xué)性質(zhì)
對(duì)不同連作年限韭菜大棚施用不同用量糞肥,還田1年后采集土壤樣品進(jìn)行分析,其結(jié)果如圖1所示。土壤pH值在各處理間無顯著性差異,但在連作年限間存在顯著差異;其中,相比M0處理,M7.5、M22.5、M45處理均會(huì)增加土壤pH值(圖1-A)。M0、M7.5、M22.5處理下,土壤全鹽含量在連作年限間總體呈先增后降趨勢(shì);而M45處理的土壤全鹽含量呈緩慢增加趨勢(shì)(圖1-B);加之由黃河水灌溉(pH值=7.62,TDS=0.55 g/L),存在次生鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)。土壤有機(jī)質(zhì)含量在各處理間無顯著性差異;但相比M0處理,M45處理增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量,平均增幅為9.86%(圖1-C),可見糞肥還田對(duì)于土壤有機(jī)質(zhì)含量提升有一定促進(jìn)效果。堿解氮、有效磷、速效鉀含量在各處理間無顯著性差異(圖1-D、E、F);但基于土壤背景值因素,連作3年韭菜大棚土壤的堿解氮、有效磷含量最高;不同連作年限之間的土壤堿解氮、有效磷含量存在顯著性差異;相比M0處理,M45處理有增加土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量的效果,這與糞肥中含有豐富的養(yǎng)分密切相關(guān)。
2.2 糞肥還田處理對(duì)連作韭菜土壤重金屬Cu、Zn含量的影響
對(duì)糞肥還田后土壤的重金屬Cu、Zn含量進(jìn)行分析,結(jié)果如圖2所示。土壤重金屬Cu含量在不同處理及不同連作年限間無顯著性差異; 整體表現(xiàn)為連作年限越久,糞肥還田量越大,土壤重金屬Cu含量越高(圖2-A)。重金屬Zn含量跟Cu含量的
變化趨勢(shì)幾乎一致;不同之處在于,不同連作年限間的Zn含量存在顯著性差異,其中連作12年的土壤Zn含量最高(圖2-B)。
2.3 糞肥還田處理對(duì)連作韭菜土壤微生物量碳、氮、磷含量的影響
糞肥還田后對(duì)土壤微生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量進(jìn)行分析,結(jié)果如圖3所示。MBC、MBN、MBP含量在不同處理間、不同連作年限間均存在顯著性差異;隨著連作年限增加,土壤MBC、MBN含量整體表現(xiàn)為降低趨勢(shì),而MBP含量在連作3年條件下最高。不同糞肥還田處理下,土壤微生物量也會(huì)發(fā)生顯著變化。隨著糞肥還田量增大,土壤MBC、MBN、MBP含量顯著增加;其中,M45處理顯著高于M0處理,MBC增幅為9.16%~13.27%,MBN含量增幅為12.00%~17.14%,而MBP含量增幅為8.16%~31.83%。
2.4 糞肥還田處理對(duì)連作韭菜土壤細(xì)菌微生物群落特征的影響
2.4.1 細(xì)菌群落多樣性指數(shù)
本試驗(yàn)在97%的測(cè)序序列相似度水平上分析60個(gè)樣品時(shí)得到細(xì)菌群落多樣性指數(shù),香農(nóng)指數(shù)與辛普森指數(shù)呈現(xiàn)相反變化趨勢(shì)。香農(nóng)指數(shù)M45處理最大,其次為M22.5處理,M0處理最?。磺译S著連作年限增大,香農(nóng)指數(shù)會(huì)降低(圖4-A)。由此可見,長年連作會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌多樣性降低。辛普森指數(shù)表明,M45處理會(huì)增加土壤細(xì)菌群落多樣性,而連作年限增加會(huì)顯著降低細(xì)菌群落多樣性(圖4-B)。
2.4.2 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成
基于HiSeq高通量測(cè)序,發(fā)現(xiàn)糞肥還田處理下,不同連作年限韭菜大棚土壤細(xì)菌的主要菌門有5種。在門水平下,比較分析不同樣品的細(xì)菌群落組成,由圖5可知,變形菌門在群落結(jié)構(gòu)中所占比例最大,約占所有細(xì)菌的21.23%~38.31%,屬于優(yōu)勢(shì)菌群。相比M0處理,M7.5、M22.5、M45處理均增加變形菌門的相對(duì)豐度,其中M45處理增幅最大。隨著連作年限延長,變形菌門的相對(duì)豐度呈緩慢降低趨勢(shì)。擬桿菌門占細(xì)菌群落的比例次之;連作3年及以上的韭菜大棚土壤中,M45處理的擬桿菌門相對(duì)豐度最高;而綠彎菌門、放線菌門在高量糞肥還田下有降低趨勢(shì)。由此可見,糞肥還田有助于增加優(yōu)勢(shì)菌門(變形菌門)的相對(duì)豐度,但高量糞肥會(huì)影響部分菌門(綠彎菌門、放線菌門)的相對(duì)豐度。
2.5 土壤細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)與生化指標(biāo)相關(guān)性分析
分析不同連作年限下韭菜大棚土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與生化指標(biāo)相關(guān)性,結(jié)果如圖6所示。未連作條件下,土壤MBC含量為影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)最為關(guān)鍵的因素,其與變形菌門、擬桿菌門、放線菌、酸桿菌門豐度間呈顯著、極顯著正相關(guān),與綠彎菌門、其他菌門豐度間呈顯著負(fù)相關(guān)。連作3 年條件下,MBC含量也是影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)最為關(guān)鍵的因素,其與變形菌門、擬桿菌門豐度間呈極顯著、超級(jí)顯著正相關(guān),而與綠彎菌門、放線菌門豐度間呈極顯著負(fù)相關(guān)。連作5、8年條件下,土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響較大,與變形菌門、擬桿菌門、其他菌門豐度間呈極顯著、超級(jí)顯著正相關(guān),而與放線菌門、酸桿菌門豐度間呈超級(jí)顯著、極顯著負(fù)相關(guān)。連作12年條件下,有機(jī)質(zhì)含量仍對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響最大,其與變形菌門、擬桿菌門豐度間呈極顯著正相關(guān),而與綠彎菌門、放線菌門豐度間呈超級(jí)顯著負(fù)相關(guān),與其他菌門豐度間呈顯著負(fù)相關(guān)。
3 討論
設(shè)施蔬菜長期連作會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)變差,降低土壤營養(yǎng)元素含量[1]。施用糞肥能有效提高土壤養(yǎng)分含量,且隨施用年限的增加呈遞增趨勢(shì)[21]。本研究中,隨著韭菜連作年限的增加,土壤pH值呈降低趨勢(shì),這是因?yàn)橹参锷L過程中對(duì)土壤鹽基離子進(jìn)行選擇性吸收,引起土壤硝化作用加強(qiáng),土壤中H+增加,進(jìn)而導(dǎo)致土壤酸化[22];糞肥中含有大量OH-,糞肥還田可以平衡土壤的酸堿性。同時(shí),糞肥中有一定含量的全鹽,持續(xù)還田可能會(huì)造成土壤次生鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)。因此,需要建立相關(guān)監(jiān)測(cè)體系,及時(shí)作出預(yù)警分析。
土壤養(yǎng)分庫容對(duì)設(shè)施韭菜生長發(fā)育極其重要。本研究中,連作3年提高了土壤堿解氮、有效磷含量;連作超過3年,土壤堿解氮、有效磷含量逐漸降低;可能是因?yàn)榫虏诉B作障礙造成土壤結(jié)構(gòu)變差,氮、磷營養(yǎng)元素流失[23]。速效鉀含量在連作 0~5年內(nèi)呈降低趨勢(shì),而在連作8、 12年明顯增加, 這可
能與外界施鉀肥有關(guān)。糞肥還田處理可增加土壤速效養(yǎng)分,其養(yǎng)分含量表現(xiàn)為M45>M22.5>M7.5>M0處理,說明施肥有助于增加土壤養(yǎng)分,且施用量越大,含量越高。
糞肥中含有鉛、銅等重金屬元素,長期還田會(huì)導(dǎo)致土壤中重金屬累積增加。Rial等認(rèn)為,設(shè)施蔬菜生長過程中根系會(huì)向土壤環(huán)境中分泌釋放次生代謝產(chǎn)物,隨種植年限增長在連作土壤中逐漸積累,積累達(dá)到特定濃度后就會(huì)對(duì)設(shè)施蔬菜正常生長產(chǎn)生自毒作用,其中部分次生代謝產(chǎn)物會(huì)吸收土壤重金屬供自身活動(dòng)所需,導(dǎo)致重金屬含量降低[24]。本研究結(jié)果表示,隨著韭菜連作年限增加,土壤重金屬含量出現(xiàn)遞增趨勢(shì),這與上述研究結(jié)論不一致,可能是因?yàn)榉N植過程中施入的農(nóng)藥含有大量銅、鋅元素,在石灰性土壤中容易固定、富集,從而導(dǎo)致重金屬含量呈增加趨勢(shì)。隨著連作年限增加,土壤微生物量碳、氮、磷含量表現(xiàn)為降低趨勢(shì),而施用糞肥能有效改善土壤環(huán)境,促進(jìn)土壤微生物量碳、氮、磷含量增加[25-26]。本試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn),可能是因?yàn)槭┯眉S肥能夠促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)礦化分解,增加土壤養(yǎng)分庫容,為土壤微生物提供充足的碳、氮、磷源,進(jìn)而維持較高的土壤微生物量。而連作年限越久,土壤養(yǎng)分庫容越發(fā)變小,可利用的氮及其他營養(yǎng)元素明顯降低,減少根系生長及根系分泌物產(chǎn)生,抑制土壤微生物的生長和繁殖,從而降低了微生物量。
微生物群落特性是揭示土壤生態(tài)系統(tǒng)水平的關(guān)鍵要素,土壤微生物多樣性高被認(rèn)為是土壤健康的一個(gè)標(biāo)志[27]。一般情況下,作物連作后的土壤微生物多樣性會(huì)下降,而糞肥還田可明顯提高土壤微生物物種豐度和多樣性指數(shù)[28]。本研究表明,土壤Shannon指數(shù)隨韭菜連作年限的增加呈降低趨勢(shì),這是因?yàn)楦捣置谖锖透祵?duì)營養(yǎng)物質(zhì)的偏好性吸收,造成土壤生物菌群發(fā)生變化,最終病原菌微生物富集嚴(yán)重導(dǎo)致[29]。高通量測(cè)序發(fā)現(xiàn),不同連作年限韭菜大棚土壤的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌為變形菌門;連作降低了變形菌門的相對(duì)豐度;而糞肥還田處理可使變形菌門的相對(duì)豐度明顯增加,且還田量越高,其相對(duì)豐度越大,這與Duan等的研究結(jié)果[30-31]相一致。
糞肥還田條件下,土壤環(huán)境條件與土壤細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)組成密切相關(guān),其中,連作0、3年條件下,土壤MBC含量為影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的最關(guān)鍵因素;連作5、8年條件下,土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響較大;而連作12年條件下,MBN含量對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響最大??梢?,細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)與有機(jī)質(zhì)含量及MBC、MBN含量息息相關(guān)[32],這與高欣等在花生連作[33]、李瑩等在辣椒連作[34]上的研究結(jié)果相似。因此,對(duì)于連作設(shè)施作物應(yīng)注重有機(jī)物質(zhì)投入,通過提高土壤有機(jī)質(zhì)及MBC、MBN含量來改善土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)論
設(shè)施韭菜長期連作會(huì)導(dǎo)致土壤pH值及養(yǎng)分含量降低,而糞肥還田有助于緩沖土壤酸堿性,且增加土壤養(yǎng)分庫容及微生物碳、氮、磷含量,其中,還田量45 t/hm2處理的效果最為明顯,但由于自身含有一定鹽分及重金屬,存在造成土壤次生鹽漬化與重金屬(Cu、Zn)富集的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)進(jìn)行合理灌排、定位監(jiān)測(cè)和預(yù)警分析。
設(shè)施韭菜長期連作會(huì)導(dǎo)致土壤細(xì)菌群落多樣性香農(nóng)指數(shù)及優(yōu)勢(shì)菌門(變形菌門)的相對(duì)豐度降低,而糞肥還田量45 t/hm2處理能明顯提高香農(nóng)指數(shù)及變形菌門相對(duì)豐度,有助于改善土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),增加群落豐度及多樣性。
相關(guān)性分析認(rèn)為,糞肥還田后土壤MBC、MBN含量、有機(jī)質(zhì)含量對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響最大。對(duì)于連作韭菜土壤,應(yīng)注重有機(jī)肥投入,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量及MBC、MBN含量,可在一定程度上緩解連作帶來的危害,有利于土壤養(yǎng)分庫容的擴(kuò)增與微生物環(huán)境的營造。
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