间作绿肥对香蕉生长与根际土壤微生物群落结构的影响

【目的】探究间作绿肥对香蕉生长和根际土壤微生物群落结构影响,为香蕉间作绿肥模式推广应用提供理论依据。【方法】以皇帝蕉及红三叶、假花生、蟛蜞菊和尖叶猪屎豆4种绿肥为试验材料,测定小区香蕉移栽1、2和3个月后间作4种绿肥的抽蕾期香蕉地上部和根系生物量及单株养分累积量,对大田2个月苗龄香蕉间作4种绿肥近根系区域和香蕉—绿肥根系共生区土壤微生物群落进行α多样性分析、土壤微生物群落主坐标(PCoA)分析和操作分类学单元(OTUs)聚类分析,并分析土壤细菌和真菌门和属水平结构组成、相对丰度及根系分泌物种类数和分布。【结果】小区试验结果显示,与小区香蕉单作(CK1)相比,移栽2个月间作猪屎豆分别显著提高香蕉地上部分生物量、根系生物量、单株氮和钾累积量61.69%、117.72%、38.71%和64.81%(P<0.05,下同),移栽3个月显著提高47.97%、67.79%、34.53%和52.04%。大田试验结果显示,香蕉—绿肥土壤细菌和真菌群落结构与大田香蕉单作(CK2)明显分离,共生区较CK2提高土壤细菌群落ACE指数5.53%~26.93%和Shannon指数8.78%~14.52%,而近根系区降低ACE指数23.69%~32.21%和Shannon指数11.70%~18.85%;与CK2相比,种植绿肥放线菌门相对丰度提高17.97%~73.97%,根系共生区变形菌门丰度降低12.32%~27.92%;香蕉间作假花生和蟛蜞菊的芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度分别提高82.09%~260.14%和0.85%~25.20%;香蕉间作绿肥降低了真菌病原菌柄锈菌属(Puccinia)相对丰度94.48%~99.37%。间作绿肥与CK2相比,近根系区酸类物质含量比根系共生区高7.06%~41.84%;间作红三叶和猪屎豆近根系区糖类物质含量与根系共生区分别高88.11%和64.19%。【结论】香蕉移栽后不同时期间作绿肥对香蕉地上部分、根系生长和养分累积影响不同,猪屎豆适合香蕉移栽后2个月间作,红三叶、蟛蜞菊和假花生适合香蕉移栽后3个月间作,香蕉间作绿肥可降低共生区有机酸含量和变形菌门相对丰度,提高放线菌门和芽孢杆菌属相对丰度,促进香蕉根系生长并增强抗病性。

硅对猪屎豆、高丹草生长与养分释放规律的影响

为探讨施硅对猪屎豆和高丹草生长与自然还田条件下的降解规律及养分释放特征,开展了施用硅肥(SiO_(2))42.4 kg/hm^(2)对猪屎豆和高丹草绿肥生长、养分含量影响的试验,在自然条件下采用尼龙网袋法研究了施用硅后猪屎豆和高丹草还田3~168 d有机碳降解率以及氮、磷、钾释放规律。结果表明:施用硅肥显著提高了猪屎豆和高丹草的产量、硅含量,提高了猪屎豆中氮和高丹草中钾的含量,与未施用硅相比,施用硅分别提高猪屎豆和高丹草的产量27.87%和24.90%;分别提高硅含量82.75%和29.15%;分别提高养分(N+P+K)累积量30.60%和28.80%;猪屎豆中氮和高丹草中钾分别提高15.79%和7.51%;施用硅后显著降低猪屎豆和高丹草还田3~56 d有机碳降解率、氮释放率以及猪屎豆干物质降解率;与未施用硅相比,还田后56 d分别降低有机碳降解率8.90%和7.46%、氮释放率7.85%和12.11%、猪屎豆干物质降解率12.53%;绿肥施用硅后还田在自然条件下2种绿肥的降解规律差异不显著,高丹草干物质、有机碳表现出比较高的的降解加速度,猪屎豆还田后28 d氮、磷、钾的释放率比高丹草的高出5.80~18.13个百分点。研究结果为进一步提高绿肥土壤培肥效果奠定基础。

硅喷施对自然条件下绿肥植物降解规律的影响

利用尼龙网袋法研究硅喷施对田菁、假花生和蟛蜞菊降解特征。结果表明,喷施硅显著影响绿肥的降解速率,但未影响到绿肥在整个观测期降解速率的变化规律,不同绿肥对喷施硅的反应不同。与未喷施硅相比,喷施硅显著降低整个观测期假花生干物质、有机碳、氮、磷降解,还田后365 d分别降低10.2%、6.93%、12.3%和8.2%;喷施硅显著抑制还田前期蟛蜞菊干物质、有机碳、氮、磷的降解,还田后28 d分别降低18.9%、10.3%、82.4%和31.7%;田菁喷施硅肥则提高了前期干物质、有机碳降解率,但对氮、钾的降解影响不显著。3种绿肥钾的降解率在28 d均超过94%,喷施硅显著影响假花生和蟛蜞菊还田前期钾的释放,硅对后期钾的释放影响不显著。