马铃薯/玉米间作栽培对土壤和作物的影响

作     者：杜春凤 

作者单位：宁夏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何文寿;马琨;仇正跻

授予年度：2017年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：马铃薯 玉米 间作 土壤 

摘      要：本研究根据作物对养分的需求利用关系,以作物种间相互作用机理为基础进行间套作栽培试验,试验设单作玉米、单作马铃薯和马铃薯/玉米间作三个处理,间作栽培采用3:2条带比,在马铃薯花期和收获期分别采取各处理0-30cm的土壤测定土壤理化性状、土壤酶活性,并利用BIOLOG技术和磷脂脂肪酸技术测定土壤中微生物的结构功能多样性,分析连续定位栽培3年后,土壤理化、酶活性及土壤微生物结构功能变化情况,并于收获期对各处理进行测产,计算马铃薯玉米种间竞争能力和土地当量比,定量评价间作栽培技术的产量优势及种间竞争能力,旨在了解马铃薯/玉米间作模式下土壤养分含量、土壤酶活性,土壤微生物群落结构功能多样性等的变化规律,调节马铃薯连作障碍对马铃薯产业发展带来的不利影响,为宁南山区马铃薯栽培建立科学合理的间、套作模式。结果表明:(1)定位连续间作栽培3年后,土壤理化性状发生明显变化,其中全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量有所降低且随间作种植年限增加降低趋势明显。在间作栽培第三年时,与单作马铃薯和单作玉米相比,土壤中全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量降低了 60.24%、40.04%、50.93%、34.69%和22.41%、32.64%、48.19%、40.24%,有极显著差异,且土壤中有机质、全氮含量和对照相比均有提升,有机质含量比单作分别增加了 13.97%和12.35%。(2)间作栽培较单作玉米降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性,提高了过氧化氢酶的活性,较单作马铃薯则是显著提高了土壤中脲酶和过氧化氢的活性,降低了碱性磷酸酶活性;在马铃薯花期时,间作栽培显著增加了土壤主要微生物类群的PLFA含量,其中细菌、真菌和放线菌的生物量与单作玉米相比,分别提高了 32.49%、28.24%和35.16%,与单作马铃薯相比,分别提高了20.92%、20.44%、和20.14%,而对真菌/细菌、G+/G-的比值影响不大;间作栽培的AWCD值整体高于单作玉米和单作马铃薯,且间作栽培影响了土壤微生物群落对六大碳源的利用能力,提高了土壤微生物对羧酸类化合物和多聚化合物的利用能力,并改变了土壤微生物的功能多样性指数。(3)在马铃薯/玉米间作体系中,间作栽培提高了土地利用效率,但从种间关系可以看出,马铃薯处于间作劣势,无产量优势。由此可见,马铃薯/玉米间作体系中,作物种间关系变化,显著影响了土壤养分含量、土壤微生物群落结构功能多样性,从而改变了作物根系的土壤环境,并提高了土地利用效率,为宁南山区马铃薯间套作推广提供了理论依据。