日光温室黄瓜连作土壤和基质微生物多样性与有机质组分关系研究

发布时间：2018-02-11 12:51

  本文关键词： 黄瓜连作 基质 微生物多样性 有机质组分　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：黄瓜是我国设施蔬菜栽培的主要作物之一,目前连作障碍已经逐渐成为黄瓜设施栽培可持续发展的主要影响因素之一,因此本文以黄瓜品种'津优30'为试材,采用Biolog技术评估微生物群落结构的多样性,并结合Bremner有机氮分组方法,研究17连茬栽培黄瓜土壤与基质微生物的变化情况以及微生物群落多样性与有机碳、氮之间的联系,为探究缓解连作障碍问题的措施提供理论依据。主要结论如下:1.土壤栽培条件下,黄瓜连作植株生长出现波浪形特点,黄瓜连作1～9茬植株的生长指标随着连作时间的增加呈现先升高后降低的趋势,在连作5茬达到波峰,连作9茬达到波谷,连作9～17茬黄瓜的株高和产量又开始逐步地增加。在基质栽培条件下,黄瓜株高、茎粗、产量与土壤栽培一样随着连作时间先升高后降低,在连作5茬达到波峰,但是达到波谷的时间较土壤栽培晚,这说明基质栽培能够延缓连作效应的产生。2.本试验土壤和基质中的全氮(TN)随着连作时间的增加显著积累,全钾(TK)的含量无显著变化,全磷(TP)的含量在连作1～9茬先升高后逐渐降低,其中连作7茬达到波谷,这说明连作7茬的土壤的养分含量已显著失衡,连作7茬以后开始增加,在连作15茬达到波峰。速效氮(AN)和速效磷(AP)在连作1～9茬先增加后保持稳定,连作3茬与连作1茬差异显著,连作3茬以后差异不显著,在连作11～17茬先升高后降低。基质与土壤养分变化趋势基本一致,但发生连作效应的时间较土壤晚,pH值整体呈现降低的趋势,但差异不显著,最高值与最低值之间相差0.7个单位,EC值之间差异不显著,最大值和最小值差0.12 mS/cm。3.土壤连作栽培条件下,黄瓜土壤和基质连作中微生物Shannon-wiener指数(H)、碳源利用丰富度指数(S)受到连作的影响显著,呈现波浪线形变化特点,在连作1～17茬随着连作茬次的增加先升高后降低出现两个波峰(连作3茬和15茬),一个波谷(连作7茬);基质连作条件下,多样性指数随着连作时间的变化与土壤一致,但要高于土壤的多样性指数,说明基质中的微生物活性更强。4.土壤和基质中的易氧化有机碳含量随着连作时间的延长,先显著升高,连作5茬之后表现出整体降低的趋势,但5茬以后各茬次间无显著差异;土壤有机氮组分各组分含量皆随着连作时间的增加而增加,但氨态氮和氨基酸态氮在酸解总氮中所占的比例随着连作时间的增加而降低,而氨基糖态氮和酸解未知氮在酸解总氮中的百分比随着连作时间的增加分别增加了 11.6%和8.9%,同样的现象也表现在基质连作中,这说明连作增加了有机氮各组分的量,但却改变了有机氮各组分所占的比例。5.微生物群落结构功能多样性与总碳以及有机氮组分中的氨态氮、氨基糖态氮都表现出显著的正相关,其中S指数和U指数与酸解未知态氮也表现出相关性,也可以看出土壤养分的增加,有利于提高微生物的多样性,通径分析显示,对微生物多样性H直接影响较大的因子是土壤总碳和易氧化有机碳,直接通径系数分别为0.601和-0.305,对产量影响较大的因子是EC、氨基酸态氮和水溶性有机碳,直接通径系数分别为0.555、-0.517、0.373。综上所述,连作破坏了土壤和基质的养分平衡,也改变了微生物的多样性,有机质组分的变化也是导致微生物多样性发生变化的主要因素之一,对微生物多样性影响显著,且在本试验中基质比土壤更加利于黄瓜植株生长。
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本文编号：1503102