不同覆膜材料對(duì)沙地馬鈴薯產(chǎn)量及土壤細(xì)菌群落的影響

摘要：為了解不同覆膜材料對(duì)陜北沙區(qū)馬鈴薯產(chǎn)量及土壤微生物特性的影響，采用大田試驗(yàn)探究白色降解地膜（WD）、黑色降解地膜（BD）、白色聚乙烯地膜（WP）、黑色聚乙烯地膜（BP）、不覆膜（CK）等5種覆膜處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量、耕層土壤細(xì)菌相對(duì)豐度、多樣性及群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，BD處理的馬鈴薯產(chǎn)量、單株薯數(shù)和單株薯重顯著高于其他處理（Plt;0.05），其商品薯率顯著高于WD、WP、CK（Plt;0.05）。BD、BP處理的馬鈴薯耕層土壤細(xì)菌OTU數(shù)量高于其他處理，且BD處理的土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)最高。BD處理下的厚壁菌門相對(duì)豐度最高，芽單胞菌門、藍(lán)菌門和熱原體門的相對(duì)豐富最低。相關(guān)分析結(jié)果表明，土壤細(xì)菌OTU數(shù)量與馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)均呈正相關(guān)，厚壁菌門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)和商品薯率呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05）；芽單胞菌門和藍(lán)菌門的相對(duì)豐度與馬鈴薯產(chǎn)量均呈顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），熱原體門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（P=0.043lt;0.05）。綜上，黑色降解地膜覆蓋可增加馬鈴薯耕層土壤細(xì)菌群落多樣性，調(diào)節(jié)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，有助于提高馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率，是適宜陜北沙區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培的覆膜材料。

關(guān)鍵詞： 降解地膜；聚乙烯地膜；馬鈴薯；產(chǎn)量；土壤細(xì)菌；相對(duì)豐度；多樣性；群落結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：S532.04""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）22-0228-07

陜北沙區(qū)（36°57′～39°34′N，107°28′～111°15′E）位于陜西省榆林市北部、毛烏素沙漠東南邊緣，總面積約3.4萬km²。該地區(qū)光照資源豐富，晝夜溫差大，氣候冷涼^［1］，土壤為沙壤土，通透性強(qiáng)，易耕種^［2］，是我國(guó)馬鈴薯的優(yōu)生區(qū)，馬鈴薯常年種植面積約20萬hm²，占陜西省馬鈴薯種植面積的2/3。由于沙壤土保肥保水能力差，膜下滴灌已成為陜北沙區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)栽培的重要技術(shù)措施，但長(zhǎng)期地膜覆蓋導(dǎo)致白色污染問題日益突出，嚴(yán)重制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。近年來，不同材質(zhì)降解地膜在馬鈴薯生產(chǎn)中的應(yīng)用面積不斷增加，但降解地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響的內(nèi)在機(jī)理尚不清楚。因此，探究不同覆膜材料對(duì)陜北沙區(qū)馬鈴薯土壤微生物特性及馬鈴薯產(chǎn)量的影響，對(duì)于構(gòu)建馬鈴薯綠色高效栽培技術(shù)體系具有重要意義。前人研究顯示，覆膜有助于改善耕層土壤環(huán)境和微生物特性，提高馬鈴薯產(chǎn)量^［3-4］。王平等認(rèn)為，聚乙烯地膜覆膜具有改善耕層土壤水熱條件，加快土壤氮素礦化速率，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加土壤微生物量碳氮，且其馬鈴薯產(chǎn)量較未覆膜顯著增加（Plt;0.05）^［5］。王斌等認(rèn)為，馬鈴薯生育中后期降解地膜覆蓋下的膜面降解破裂，可以避免普通地膜覆蓋存在高溫傷薯的現(xiàn)象，馬鈴薯增產(chǎn)5.67%^［6］。路露等認(rèn)為，與普通地膜相比，降解地膜覆蓋下的土壤細(xì)菌疣微菌門和擬桿菌門的相對(duì)豐度較高^［7］。李銘軒等認(rèn)為，生物降解地膜覆蓋可顯著降低土壤真菌群落的多樣性，提高特定植物病原菌豐度，進(jìn)而對(duì)作物產(chǎn)量造成不利影響^［8］。楊藝帥等認(rèn)為，覆蓋普通地膜和藍(lán)色地膜顯著降低根際土壤細(xì)菌群落多樣性，細(xì)菌優(yōu)勢(shì)種發(fā)生變化，有助于藠頭產(chǎn)量的增加^［9］。目前，鮮見陜北沙區(qū)地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯農(nóng)田土壤細(xì)菌群落影響的研究，致使不同覆膜材料影響馬鈴薯產(chǎn)量的內(nèi)在機(jī)理尚不明確。因此，本研究選用不同顏色（白色和黑色）和不同材質(zhì)（降解地膜和聚乙烯地膜）的地膜，探究不同覆膜材料對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響，分析馬鈴薯耕層土壤細(xì)菌群落豐度、多樣性和群落結(jié)構(gòu)的變化，揭示土壤細(xì)菌群落和馬鈴薯產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系，篩選出適宜陜北沙地馬鈴薯綠色高產(chǎn)栽培的覆膜材料，以期為當(dāng)?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地在陜西省榆林市國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園（38°38′08″N，109°79′61″E），位于榆林市榆陽(yáng)區(qū)城北10 km處的牛家梁鎮(zhèn)。屬于干旱半干旱地區(qū)，馬鈴薯生育期降水量累計(jì)為423 mm，平均氣溫為 20.62 ℃（圖1）。試驗(yàn)地土壤現(xiàn)況為：以沙壤土為主，pH值為8.10，全氮、有機(jī)碳、速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為0.31 g/kg、2.67 g/kg、15.27 mg/kg、20.04 mg/kg、129.50 mg/kg。

1.2"供試材料

供試品種為青薯9號(hào)，由榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供，于2022年5月15日播種，9月26日收獲，生育期為134 d。地膜材料為PE聚乙烯地膜和 PPC-PBAT降解地膜，厚度為0.008 mm，幅寬為120 cm，由山西微通滲水膜生物科技有限公司提供。

1.3"試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置白色降解地膜覆蓋（WD）、黑色降解地膜覆蓋（BD）、白色聚乙烯地膜覆蓋（WP）、黑色聚乙烯地膜覆蓋（BP）、不覆膜（CK）等5個(gè)處理，重復(fù)4次，小區(qū)面積為5.4 m×7.0 m。區(qū)組間設(shè)置0.5 m走道，最外側(cè)設(shè)置2 m保護(hù)行。每小區(qū)種植6壟，壟高0.3 m，壟距0.9 m，株距0.2 m，單壟種植，種植深度約0.1 m，先起壟播種后覆膜。覆膜處理中，滴灌帶放置于壟上膜下作物旁。灌溉和施肥方式參照Wang等的方法^［10］進(jìn)行。

1.4"測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1"馬鈴薯產(chǎn)量的測(cè)定

在馬鈴薯收獲時(shí)測(cè)定產(chǎn)量指標(biāo)，每小區(qū)取中間2壟馬鈴薯考種，測(cè)定單株薯數(shù)量、單株薯重、大薯數(shù)量、大薯重（≥150 g的為大薯），計(jì)算商品薯率。每小區(qū)實(shí)打?qū)嵤諟y(cè)定馬鈴薯產(chǎn)量，并換算為公頃產(chǎn)量。

1.4.2"土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的測(cè)定

在每小區(qū)第3壟中部2株馬鈴薯之間用土鉆取0～20 cm耕層土壤，去除礫石和雜質(zhì)后，過孔隙為2 mm篩，篩土裝至塑料離心管，放入裝有干冰的采樣箱，帶回試驗(yàn)室放置于-20 ℃冰箱保存。每個(gè)樣品取 0.5 g 土壤，使用E.Z.N.A.Soil DNA Kit（Omega Bio-tek，Inc.，USA）試劑盒提取樣本的基因組DNA。再以NanoDrop 2000（ThermoFisher Scientific，Inc.，USA）試劑盒檢測(cè)DNA的濃度和純度，儲(chǔ)存在 -20 ℃ 冰箱備用。采用引物338F和806R擴(kuò)增16S RNA基因，反應(yīng)條件為：94 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃ 變性30 s，50 ℃退火30 s，72 ℃延伸60 s，30個(gè)循環(huán)，72 ℃延伸10 min。用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物，再通過Agencourt AMPure XP（Beckman Coulter，Inc.，USA）試劑盒純化PCR產(chǎn)物。利用Qubit 2.0熒光儀定量DNA。經(jīng)定量后的DNA以NEB Next Ultra Ⅱ DNA Library Prep Kit（New England Biolabs，In）試劑盒構(gòu)建文庫(kù)，在Illumina MiSeq（PE 300）平臺(tái)測(cè)序。

1.4.3"生物信息分析

通過Miseq測(cè)序得到雙端序列數(shù)據(jù)，UI序列數(shù)據(jù)利用Pear v0.9.6進(jìn)行質(zhì)控處理，再以Flash v1.20對(duì)兩端序列進(jìn)行拼接處理，得到Fasta序列。后以Vsearch v2.7.1軟件去除230 bp以下的序列，均質(zhì)化后使用QIIME v1.8.0軟件進(jìn)行α多樣性分析（Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)），具體方法參照鄭威等的研究方法^［11］。差異物種分析采用Lefse分析（LDA Effect Size），具體方法參見Segata等的研究方法^［12］。

1.5"數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性分析（Duncan^，s新復(fù)極差法，α=0.05），運(yùn)用Pearson相關(guān)分析研究馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)和細(xì)菌群的相關(guān)性，用Origin 2021軟件繪圖。

2"結(jié)果與分析

2.1"不同覆膜材料對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

由圖2可知，BD處理的馬鈴薯產(chǎn)量最高，較CK、WD、WP、BP分別顯著高18.35%、5.36%、27.47%、5.23%（Plt;0.05），BP、WD處理的馬鈴薯產(chǎn)量分別比CK顯著高12.46%、12.32%（Plt;0.05）。不同處理單株薯數(shù)為7.5～9.35個(gè)，以BD處理最多，WP處理最少，兩者間差異顯著（Plt;0.05）。黑色地膜覆蓋的馬鈴薯單株薯數(shù)和單株薯重均顯著高于白色地膜（Plt;0.05）。同一顏色地膜覆蓋下，降解地膜覆蓋的單株薯數(shù)和單株薯重顯著高于普通地膜（Plt;0.05）。BD處理的商品薯率最高，且顯著高于WP、WD、CK等其他處理8.84～13.05百分點(diǎn)（Plt;0.05）。BP處理的馬鈴薯商品薯率顯著高于WP處理、CK 9.19～10.75百分點(diǎn)（Plt;0.05），但略低于BD處理，且無顯著差異。

2.2"不同覆膜材料對(duì)土壤細(xì)菌豐度和多樣性的影響

韋恩圖作為一種重疊區(qū)域集合關(guān)系的圖，在擴(kuò)增子測(cè)序中用來展示各處理間共有和特有的OTU。由圖3可見，不同處理間共有的細(xì)菌OTU數(shù)量為 1 521 個(gè)，但不同處理間特有的細(xì)菌OTU數(shù)量存在差異。WD處理的特有細(xì)菌OTU數(shù)量最多，為601個(gè)，CK的特有細(xì)菌OTU數(shù)量最少，為395個(gè)?？傮w上看，覆膜處理的特有細(xì)菌OTU數(shù)量均高于CK。

由圖4可知，各處理的馬鈴薯土壤細(xì)菌OTU數(shù)量表現(xiàn)為BPgt;BDgt;WDgt;CKgt;WP（圖3、圖4），BP處理的OTU數(shù)量最多（5 373個(gè)），WP處理的OTU數(shù)量最少（5 052個(gè)）。BP和BD處理的土壤細(xì)菌OTU數(shù)量較CK高4.79%～5.44%。覆膜處理的土壤細(xì)菌Chao1指數(shù)均高于不覆膜處理，且BP處理的土壤細(xì)菌Chao1指數(shù)較其他處理高0.36%～7.31%。BD處理的土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均高于其他處理，BP處理的Shannon指數(shù)略低于BD處理。綜上，BP和BD處理土壤細(xì)菌的α多樣性指數(shù)高于其他處理。

2.3"不同覆膜材料對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響

由圖5可知，在門水平上，不同覆膜處理的馬鈴薯耕層土壤優(yōu)勢(shì)菌群為變形菌門（Proteobacteria）、酸桿菌門（Acidobacteriota）、放線菌門（Actinobacteriota）、擬桿菌門（Bacteroidota）、芽單胞菌門（Gemmatimonadota），OTU相對(duì)豐度占土壤細(xì)菌總豐度的67.13%～72.06%，其中變形菌門的相對(duì)豐度最高。WD處理的變形菌門、酸桿菌門和泉古菌門（Crenarchaeota）的相對(duì)豐度較高，且泉古菌門的相對(duì)豐度顯著高于BD處理39.86%（Plt;0.05）。BD處理的擬桿菌門、 黏球菌門（Myxococcota）和厚壁菌門（Firmicutes）的相對(duì)豐度最高，且厚壁菌門的相對(duì)豐度顯著高于其他處理72.31%～481.56%（Plt;0.05）。WP處理的酸桿菌門、疣微菌門（Verrucomicrobiota）、熱原體門（Thermoplasmatota）和甲基微菌門（Methylomirabilota）的相對(duì)豐度最高，且酸桿菌門的相對(duì)豐度較WD處理高27.03%，熱原體門的相對(duì)豐度較BD處理顯著高39.45%（Plt;0.05）。BP處理的黏菌門（Myxococcota）、綠彎菌門（Chloroflexi）、髕骨菌門（Patescibacteria）、蛭弧菌門（Bdellovibrionota）、迷蹤菌門（Elusimicrobiota）、脫硫桿菌門（Latescibacterota）和硝化螺旋菌門（Nitrospirota）的相對(duì)豐度最高。CK的芽單胞菌門、藍(lán)菌門（Cyanobacteria）和裝甲菌門（Armatimonadota）的相對(duì)豐度最高，且芽單胞菌門、藍(lán)菌門的相對(duì)豐度較BD處理分別高21.71%、71.22%。

LDA為線性判別分析（linear discriminant analysis），LDA值柱狀分布圖顯示了LDA值大于設(shè)定值的具統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的生物標(biāo)志物（biomarker），即組間豐度存在顯著差異的物種。LDA值越大，差異越大，表示在該處理中物種豐度顯著高于其他處理。LEfSe分析結(jié)果表明，在門、綱、目、科、屬、種等水平上，5個(gè)處理的土壤樣品均存在豐度差異顯著的細(xì)菌物種（圖6）。與其他處理相比，WD處理有17個(gè)細(xì)菌物種的豐度顯著高于其他處理，其中以放線菌綱（Actinobacteria）的豐度最高。BP處理有9個(gè)細(xì)菌物種的豐度顯著高于其他處理，其中以γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）的豐度最高。

2.4"馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)與土壤細(xì)菌群落的相關(guān)分析

由圖7可知，馬鈴薯產(chǎn)量與單株薯重、單株薯數(shù)和商品薯率均呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.001，r=0.796、0.857、0.770）。土壤細(xì)菌OTU數(shù)量與單株薯重、單株薯數(shù)、商品薯率和產(chǎn)量均呈正相關(guān)（r=0.476、0.414、0.457、0.475，P＞0.05）。藍(lán)藻綱的相對(duì)豐度與單株薯重、單株薯數(shù)、商品屬率和馬鈴薯產(chǎn)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.847、-0.742、-0.820、-0.881，Plt;0.01），與細(xì)菌OTU數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.591，P=0.02lt;0.05）；芽單胞菌門的相對(duì)豐度與單株薯重、單株薯數(shù)、商品屬率和馬鈴薯產(chǎn)量均呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.846、-0.585、-0.816、-0.641，Plt;0.05）；裝甲菌門的相對(duì)豐度與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.622，P=0.013lt;0.05）；熱原體門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.529，P=0.043lt;0.05）；髕骨菌門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)（r=0.518、0.519，P=0.048lt;0.05）；厚壁菌門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)量和商品薯率呈顯著正相關(guān)（r=0.554、0.614，Plt;0.05）；蛭弧菌門的相對(duì)豐度與單株薯重和商品屬率呈顯著正相關(guān)（r=0.592、0.585，Plt;0.05），與細(xì)菌OTU數(shù)量呈顯著正相關(guān)（r=0.536，P=0.039lt;0.05）。

3"討論

不同材質(zhì)和不同顏色的地膜覆蓋對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和耕層土壤細(xì)菌多樣性的影響存在差異。本研究結(jié)果表明，黑色降解地膜（BD）覆蓋的馬鈴薯在單株薯數(shù)、單株薯重及產(chǎn)量上均顯著高于其他處理（Plt;0.05）。賀鵬程等認(rèn)為，生物降解膜覆蓋下的馬鈴薯產(chǎn)量顯著高于普通地膜（Plt;0.05）^［13］。王斌等認(rèn)為，在馬鈴薯生育前期，降解地膜覆蓋在耕層土壤增溫保墑的作用與普通地膜相比無顯著差異，在馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育中后期，降解地膜膜面破裂，降低耕層土壤溫度為塊莖膨大及淀粉積累提供了適宜的溫度環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)量增加^{［6，10，14］}。本研究白色普通地膜覆蓋下的馬鈴薯產(chǎn)量顯著低于黑色普通地膜（Plt;0.05）。楊世佳等同樣認(rèn)為白色普通地膜覆蓋下的玉米產(chǎn)量低于黑色地膜^［15］。然而，王清偉等認(rèn)為，白色地膜覆蓋下的馬鈴薯產(chǎn)量顯著高于黑色地膜（Plt;0.05）^［16］。主要是由于在馬鈴薯出苗達(dá)到1/2后進(jìn)行揭膜處理，避免了在馬鈴薯生育中后期白色地膜覆蓋下土壤溫度過高的問題，為土壤微生物提供了有利環(huán)境，增加土壤的酶活性，有利于馬鈴薯塊莖對(duì)養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而促使產(chǎn)量增加。覆膜處理有助于提高耕層土壤中細(xì)菌的OTU數(shù)量，其中黑色普通地膜覆蓋和降解地膜覆蓋下的土壤細(xì)菌OTU數(shù)量最高，且黑色普通地膜覆蓋下的土壤細(xì)菌Chao1指數(shù)均為最高，周明明等也得出相似的結(jié)果^［17］。黑色地膜覆蓋可抑制雜草生長(zhǎng)，改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤肥力，營(yíng)造的土壤環(huán)境有助于增加微生物的豐度^［15］。本研究黑色降解地膜覆蓋下土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)最高，表明黑色降解地膜覆蓋有助于增加土壤細(xì)菌群落多樣性。原因是黑色降解地膜覆蓋下適宜的土壤溫度和水分條件為土壤細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖提供了適宜的環(huán)境，有助于增加細(xì)菌群落的多樣性^{［10，18-19］}。相關(guān)分析結(jié)果顯示，馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)（單株薯重、單株薯數(shù)、商品屬率和產(chǎn)量）均與土壤細(xì)菌OTU數(shù)量呈正相關(guān)，說明耕層土壤中細(xì)菌豐度與多樣性的增加有助于提高馬鈴薯產(chǎn)量。Chen等認(rèn)為，生菜的生物量與土壤細(xì)菌OTU數(shù)量及α多樣性呈顯著正相關(guān)（Plt;0.01），土壤細(xì)菌多樣性的降低導(dǎo)致生菜生物量下降^［20］。

不同覆膜材料直接或間接影響馬鈴薯耕層土壤細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)。本研究2種黑色地膜覆蓋下土壤芽單胞菌門、熱原體門和藍(lán)菌門的相對(duì)豐度低于其他處理，且黑色降解地膜覆蓋的土壤中芽單胞菌門和藍(lán)菌門的相對(duì)豐度顯著低于未覆膜的土壤（Plt;0.05）、熱原體門的相對(duì)豐度顯著低于白色普通地膜處理（Plt;0.05）。芽單胞菌門更偏好土壤含水量較低的土壤微環(huán)境^［21］。本研究在馬鈴薯生長(zhǎng)中后期，2種黑色地膜覆蓋下耕層土壤含水量較高^［22］，不利于芽單胞菌門的生長(zhǎng)，而未覆膜和白色降解地膜覆蓋下土壤耕層含水量較少為芽單胞菌門群落聚集營(yíng)造了條件。熱原體門屬于嗜熱古生菌偏好土壤溫度較高的環(huán)境^［23］。黑色地膜覆蓋下對(duì)土壤有降溫作用，尤其是黑色降解地膜覆蓋下土壤溫度最低，導(dǎo)致熱原體門的數(shù)量最少。Watanabe等認(rèn)為，在黑暗條件下，藍(lán)菌門的DNA復(fù)制易被阻斷，因而與未覆膜相比，黑色地膜特別是黑色降解地膜不利于藍(lán)菌門的生長(zhǎng)^［24］。相關(guān)分析結(jié)果表明，芽單胞菌門的相對(duì)豐度與單株薯重量、單株薯數(shù)量、商品屬率和馬鈴薯產(chǎn)量均呈顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），藍(lán)菌門的相對(duì)豐度與上述4個(gè)馬鈴薯產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.01），熱原體門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)（P=0.043lt;0.05）。黑色降解地膜覆蓋下芽單胞菌門、熱原體門和藍(lán)菌門菌群數(shù)量下降，有助于增加馬鈴薯單株薯數(shù)和單株薯重，提高產(chǎn)量和商品薯率。酸桿菌門的相對(duì)豐度與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)（P=0.013）。

黑色地膜覆蓋的土壤中的厚壁菌門和蛭弧菌門的相對(duì)豐度高于其他處理，且黑色降解地膜覆蓋下土壤中的厚壁菌門的相對(duì)豐度顯著高于其他處理（Plt;0.05）。相關(guān)分析結(jié)果表明，厚壁菌門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)和商品薯率呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05），蛭弧菌門的相對(duì)豐度與單株薯重和商品屬率呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05）。孫夢(mèng)媛認(rèn)為，溝壟覆膜可以提高馬鈴薯土壤厚壁菌門的豐度，增加馬鈴薯大薯重量和產(chǎn)量^［25］。說明土壤中厚壁菌門群落數(shù)量的增加可以促進(jìn)馬鈴薯塊莖生長(zhǎng)和膨大，提高商品薯率。蛭弧菌門是一種具有先天噬菌特性的寄生性細(xì)菌，朱文漓等認(rèn)為，蛭弧菌門不但對(duì)沙門氏菌等人類病原菌有裂解作用，對(duì)許多植物病原菌如假單胞菌屬和黃單胞菌等也有較強(qiáng)的噬菌能力^［26］。2種黑色地膜覆蓋下土壤中的蛭弧菌門數(shù)量的增加可將病原菌數(shù)量控制在較低水平，進(jìn)而促進(jìn)馬鈴薯塊莖生長(zhǎng)。此外，沙地馬鈴薯土壤中酸桿菌門的相對(duì)豐度與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)（P=0.013lt;0.05），放線菌門的相對(duì)豐度與單株薯數(shù)和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)（P=0.048lt;0.05）。主要是由于白色普通地膜覆蓋下土壤的優(yōu)勢(shì)菌群放線菌門的相對(duì)豐度最低，而酸桿菌門的相對(duì)豐度最高，且在馬鈴薯生長(zhǎng)中后期的高溫環(huán)境不利于馬鈴薯塊莖膨大，導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)量最低。因此，在陜北沙區(qū)中晚熟馬鈴薯品種栽培中應(yīng)慎用白色普通地膜。

4"結(jié)論

本研究結(jié)果表明，黑色降解地膜覆蓋的馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率最高，產(chǎn)量顯著高于其他處理5.23%～18.35%（Plt;0.05），商品薯率顯著高于2種白色地膜和未覆膜處理8.84%～13.05%（Plt;0.05）。黑色降解地膜覆蓋有助于提高耕層土壤細(xì)菌OTU數(shù)量，增加細(xì)菌Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)，提高厚壁菌門和蛭弧菌門的相對(duì)豐度，降低芽單胞菌門、藍(lán)菌門和熱原體門的相對(duì)豐度。相關(guān)分析結(jié)果表明，土壤細(xì)菌OTU數(shù)量、厚壁菌門和蛭弧菌門的相對(duì)豐度與馬鈴薯產(chǎn)量呈正相關(guān)，土壤芽單胞菌門、藍(lán)菌門和熱原體門的相對(duì)豐度與馬鈴薯產(chǎn)量指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05）?？梢姡谏到獾啬じ采w可提高馬鈴薯耕層土壤細(xì)菌群落的多樣性，調(diào)節(jié)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，有助于提高馬鈴薯產(chǎn)量和商品薯率。

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