大豆玉米带状复合种植模式对根际微生物群落结构和多样性的影响

摘要

[目的]本文旨在研究大豆玉米带状复合种植模式对大豆、玉米根际土壤微生物的影响，为深入认识大豆玉米带状复合种植根际微生物特性提供理论依据，为发展高质量绿色农业、优化作物系统结构提供科学依据。[方法]设置大豆单作(SS)、玉米单作(MM)和大豆玉米带状复合种植(带状间作后大豆表示为S-SM，玉米表示为M-SM)，于玉米抽雄期/大豆花荚期采集玉米和大豆根际4个处理土壤样品，利用Illumina Novaseq 6000高通量测序技术分析根际土壤细菌和真菌的群落结构、多样性和丰富度以及优势菌群的变化，并采用冗余分析法分析门水平下根际微生物与土壤理化性质的关系。[结果]大豆玉米带状复合种植提高了大豆和玉米根际土壤细菌和真菌的丰富度和多样性; S-SM和M-SM处理根际土壤细菌的ACE指数、Chao指数、Shannon指数和Simpson指数显著高于SS和MM处理，M-SM处理根际土壤真菌多样性Shannon指数和Simpson指数显著高于MM处理，而S-SM与SS处理差异不显著;带状复合种植后大豆和玉米根际有益微生物比例增加，有益微生物的比例分别为29.18%(SS)、29.52%(S-SM)、17.09%(MM)、31.02%(M-SM)，其中S-SM处理中溶杆菌属、假单胞菌属和芽胞杆菌属的丰度显著高于SS处理。冗余分析显示，土壤理化性质与根际微生物群落的组成和多样性密切相关，速效养分是影响菌门变化的主要因素，尤其是p H值与土壤中的N。[结论]大豆玉米带状复合种植后提高了根际土壤微生物丰富度和多样性指数，改变了细菌和真菌群落结构的组成比例，增加了有益微生物的比例。此外，大豆玉米带状复合种植根际土壤微生物与环境的理化性质密切相关。

关键词

大豆 / 玉米 / 细菌 / 真菌 / 群落结构 / 多样性 / 带状间作 / 根际微生物

基金资助

江苏农业自主创新资金项目[CX(23)3008]; 淮安市农科院科研基金项目(HNY202205,HYS202019); 淮安市自然科学研究计划项目(HAB202374)