水泥含量对多花黑麦草根际土壤特性的影响

作     者：罗东城 

作者单位：湖南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡德勇

授予年度：2021年

学科分类：090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 07[理学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 0713[理学-生态学] 

主      题：多花黑麦草 根系生长 抗逆特性 土壤肥力特性 细菌群落 

摘      要：本研究以多花黑麦草(Lolium multiflorum L)为研究对象,研究不同水泥含量土壤对其根系生长的影响,探明多花黑麦草根系对不同水泥含量条件下所产生的土壤逆境胁迫的适应性。在水泥含量为0%～7%的土壤中种植多花黑麦草,分别于多花黑麦草生长分蘖期、孕穗期和开花期测定其根系活力、根系形态指标、根内主要酶活性、根区土壤肥力特性及根际和非根际土壤细菌群落的结构与多样性。试验结果表明:(1)3次采样测定的1%～7%不同水泥含量土壤中多花黑麦草总根长均显著低于CK,处理组多花黑麦草根系活力值均显著低于CK,多花黑麦草根系物理生长以及根系活力抑制特征主要是在分蘖期,分蘖期水泥处理总根长较CK分别降低了10.86%(Y1)、17.49%(Y2)、36.95%(Y3)、10.44%(Y4),处理组根系活力较CK分别降低了7.41%(Y1)、18.35%(Y2)、25.10%(Y3)、28.09%(Y4),不同水泥含量土壤对多花黑麦草根系生长及根系活力的抑制作用随着多花黑麦草发育成熟逐渐减弱。多花黑麦草分蘖期5%水泥含量处理根内SOD、POD、CAT活性显著高于其他水泥含量处理,表明水泥含量大于5%时对多花黑麦草根系生长的胁迫影响较大,因此各处理中5%水泥含量更适宜多花黑麦草根系的生长。(2)在多花黑麦草3个生育期内Y3组土壤肥力特性较其他处理组与对照组更接近。分蘖期处理组土壤有效磷含量较CK组分别增加了34.17%(Y1)、36.28%(Y2)、16.20%(Y3)、32.33%(Y4),全磷量较CK组分别增加了8.89%(Y1)、6.67%(Y2)、2.22%(Y3)、8.89%(Y4),速效钾含量较CK组分别增加了93.20%(Y1)、118.17%(Y2)、80.49%(Y3)、135.88%(Y4),有机质含量较CK组分别增加了1.09%(Y1)、3.10%(Y2)、0.11%(Y3)、0.33%(Y4),全钾量、碱解氮含量和全氮量略低于CK,处理组土壤p H值均高于CK。孕穗期较分蘖期土壤养分含量呈降低的趋势,这是由于植物生长需要所消耗,处理组土壤p H也是呈降低的趋势,这是因为灌溉的过程中稀释了土壤的p H值。开花期土壤肥力特性趋于稳定,处理组和CK土壤养分含量变化趋势与孕穗期一致。(3)各处理中根际环境下变形菌门、拟杆菌门和放线菌门占优势,其相对丰度分别为30%～38%、16%～17%和11%～14%;非根际环境中优势菌群为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,相对丰度分别为34%～41%、13%～16%和12%～23%。土壤细菌群落多样性受到土壤中磷、钾和p H的显著性影响(p0.05)。土壤中不同水泥含量对土壤细菌群落结构产生了影响,并增加了土壤细菌的多样性,但是不同处理间不存在显著差异。Y3处理下根区土壤细菌在门和纲水平下各物种相对丰度及土壤肥力特性都跟对照组更接近,这说明根际和非根际土壤细菌在5%水泥含量处理中相对适生性更好。综上,土壤中水泥含量5%左右时对多花黑麦草的生长和土壤肥力特性影响较小,且对多花黑麦草根区细菌的适生性影响也较小。