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。