不同作物与棉花套作根际微生态的比较分析

摘要

新疆是我国最大的植棉区,受可耕土地面积的限制,近年来其它作物与棉花套作逐渐成为南疆地区种植业生产的重要模式之一.本研究选取南疆阿拉尔垦区3种不同作物(茴香、香梨、苹果)与棉花套作的棉田,以单作棉田为对照,分别于棉花苗期,花蕾期,花铃期,吐絮期四个时期采集土样,对棉花根际土壤酶活性、N、P含量及微生物群落等进行对比分析,以探明套作对棉花根际微生态的影响.研究结果表明:在棉花不同生育期,3种作物与棉花套作土壤中,除过氧化氢酶外,土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性均有较大程度提高,其中茴香-棉花套作土壤蔗糖酶活性在吐絮期比单作棉田提高445.91％、脲酶活性在花铃期比单作棉田提高207.86％.各处理土壤中硝态氮,氨态氮和无机磷含量随棉花不同生育期呈现出一定的上升趋势,其中3种套作土样中无机磷含量要显著高于单作棉田;在花铃期时,套作土壤中铵态氮含量显著高于单作土样,其余时期无显著差异.总体来看,茴香-棉花套作土壤中的氮、磷含量要高于其余处理.各土样中细菌的DGGE结果分析显示,棉花单作和苹果-棉花套作土样中细菌的Shannon-Wiener指数在棉花四个发育时期呈现出先升高后逐渐降低的趋势,而香梨-棉花、茴香-棉花的Shannon-Wiener指数则存在先降低再升高,而后又降低的变化,说明不同种植模式对棉花根际土壤微生物群落结构的影响较大,导致微生物数量及多样性发生了变化.其中发现茴香-棉花套作土壤中固氮菌、纤维素分解菌的数量在花蕾期和吐絮期相比其余土壤有显著增加.