基于主成分-聚类分析评价不同轮作模式对土壤肥力的影响

发布时间：2025-01-19 14:02

　　 为探明我国西北半干旱区"粮经饲"不同轮作模式的土壤肥力效应,于2017年在宁夏自治区固原市原州区设置玉米-豌豆(C-Pe)、玉米-玉米(C-C)、2龄苜蓿(2A)、高粱-马铃薯(B-Po)、燕麦-玉米(O-C)、马铃薯-燕麦(Po-O)、豌豆-高粱(Pe-B)7种轮作处理模式,研究了不同粮草轮作模式土壤养分、酶活性及可培养微生物群落特征,并进行土壤肥力综合评价。结果表明:(1)不同轮作处理模式对土壤养分影响显著,与其他轮作模式相比,2A模式更有利于土壤养分的累积,而C-C模式增加了对养分的消耗,C-Pe和Po-O模式的有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾含量高于B-Po和O-C模式,轮作处理对全钾含量影响较小。(2)不同轮作处理模式对土壤酶活性影响显著,2A模式较其他轮作模式显著增加了土壤脲酶和蔗糖酶活性(P<0.05),C-C模式土壤酶活性最低。O-C和Pe-B模式的蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性高于B-Po模式。(3)不同轮作处理模式对土壤可培养微生物数量影响显著,且各轮作模式下土壤微生物数量以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌数量最少,并有明显的土层垂直分布规律,与其他轮作模式...

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图2 不同轮作模式土壤肥力因子间主成分分析

表4主成分分析的特征值与方差贡献率成分初始特征值初始载荷因子平方和特征值方差贡献率/%累计贡献率/%特征值方差贡献率/%累计贡献率/%19.53463.55863.5589.53463.55863.55823.87325.82189.37....

图3 不同轮作模式土壤肥力的系统聚类图

已有研究[17]表明,在轮作系统中引入豆科作物(如苜蓿、豌豆等)可以有效地改善土壤性状,提高土壤肥力。本研究发现,与其他轮作模式相比,2A模式显著提高了土壤有机质、全氮、速效氮含量,由于苜蓿可以与土壤中的根瘤菌共生固氮,将大气中游离地氮素固定,并且根系发达,腐烂后可以作为有机肥补....

图1 不同轮作模式下土壤酶活性特征

由表2可知,不同轮作模式土壤细菌、真菌、放线菌比例差异较大,以细菌数量最多,占微生物总数的75.29%～85.93%,放线菌数量次之,占微生物总数的14.02%～24.54%,真菌数量最少,占微生物总数的0.041%～0.126%,细菌和放线菌总数占到微生物总数的99.9%以上,....

本文编号：4029073