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冬小麥套種草木樨土壤中根瘤菌分布與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析

2018-04-18 07:48趙濤馬春暉王棟景永元席琳喬
草業(yè)學(xué)報(bào) 2018年4期
關(guān)鍵詞:根瘤菌全氮套種

趙濤,馬春暉,王棟,景永元,席琳喬*

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300;2.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,新疆 石河子 832000;3.阿克蘇地區(qū)草原工作站,新疆 阿克蘇 843000)

冬小麥(Triticumaestivum)套種草木樨(Melilotussuaveolens)種植模式,在1955年就有相關(guān)研究,在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用,尤其在“一季有余,兩季不足”的地區(qū)[1]。豆/禾套種模式在時(shí)間和空間上高效利用土地光熱等資源,冬小麥套種草木樨還充分發(fā)揮出草木樨抗性優(yōu)勢和種間互助優(yōu)勢,達(dá)到了“藏糧于草”、“糧草豐收”的目的[2-3]。近幾年來,新疆大力發(fā)展林果業(yè)和棉花,連作重茬嚴(yán)重,土壤貧瘠,飼草不足,影響畜牧業(yè)發(fā)展,套種草木樨解決了當(dāng)?shù)仫暡萘喜蛔愕膯栴},提高土壤肥力,實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增收[4-6]。豆科植物中的根瘤菌能將空氣中氮素轉(zhuǎn)化為植物所需的氮素,減少氮肥用量,降低耕地污染風(fēng)險(xiǎn),減少對土壤生態(tài)環(huán)境的破壞及土壤養(yǎng)分失衡的危害,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[7-11]。在果園小麥、向日葵(Helianthusannuus)、玉米(Zeamays)、棉花(Gossypiumspp.)等與草木樨套種,均能提高土壤有機(jī)質(zhì)及氮素含量,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[12-15]。豆科植物接種根瘤菌,能顯著改善土壤理化性質(zhì),增加土壤肥力,提升產(chǎn)量和改善品質(zhì)[16-19]。另外,通過增施肥料或改善土壤物理性狀也可提升根瘤菌數(shù)量及固氮效率,優(yōu)質(zhì)土壤更利于根瘤菌的增殖和固氮[20-23]。在冬小麥套種草木樨研究中,套種處理能提高更深層次養(yǎng)分的利用率,減少淺土層養(yǎng)分損失,抑制鹽堿化,改良土壤,且草木樨根系分泌物能促進(jìn)微生物增殖,提升微生物數(shù)量[2,24]。套種草木樨可以分別提升土壤有機(jī)質(zhì),全氮,堿解氮12.1%~84.8%、32%~41%、12.2%。冬小麥套種草木樨可實(shí)現(xiàn)小麥每hm2增產(chǎn)16.0%~37.5%,下一季玉米平均增產(chǎn)8.7%以上,草木樨干草4500~11250 kg,還能大幅度提高土壤保水保肥的能力[1-2,25-27]。目前,國內(nèi)對草木樨根瘤菌動(dòng)態(tài)分布與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)報(bào)道還較少,本研究測定4-9月冬小麥套種草木樨樣地0~40 cm土層中根瘤菌的分布情況,并測定該土層土壤理化性質(zhì),分析其動(dòng)態(tài)規(guī)律及二者間的相關(guān)性,為冬小麥套種草木樨模式在時(shí)間、空間上合理施肥和接種根瘤菌提供理論基礎(chǔ),為農(nóng)業(yè)節(jié)能減排提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)田為冬小麥套種草木樨種植模式,該種植模式是在上一年10月播種冬小麥(行距為15 cm),來年3月麥田化凍施肥時(shí)將草木樨與氮肥一并條播進(jìn)麥田中(草木樨之間行距為15 cm,冬小麥與草木樨之間行距為7.5 cm),在4-6月形成冬小麥與草木樨共生期,在7月刈割冬小麥后,7-9月草木樨迅速生長,形成冬小麥與草木樨非共生期。試驗(yàn)田位于新疆阿克蘇地區(qū)拜城縣察爾其鎮(zhèn),年均日照2789 h,年均降水量171 mm,年均無霜期133~163 d。屬于溫帶大陸性干旱氣候,冬寒夏涼,光照充足,四季分明。試驗(yàn)地地理位置N 41°37′36″,E 81°23′51″,海拔1410 m。

1.2 樣品采集及處理

采用“W”5點(diǎn)取樣法,在冬小麥返青期(4月)到草木樨收獲期(9月)采集冬小麥與草木樨行間的土樣,每月一次,分3個(gè)土層0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm,裝入無菌自封袋貼好標(biāo)簽,帶回實(shí)驗(yàn)室分析。將帶回實(shí)驗(yàn)室的土樣,立即進(jìn)行根瘤菌計(jì)數(shù)、容重、水分測定。測定完成后,將土樣經(jīng)自然風(fēng)干,各樣品分別過0.25、1 mm孔徑篩網(wǎng)后裝袋貼好標(biāo)簽,測定樣品土壤理化性質(zhì)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1根瘤菌概況計(jì)數(shù) 使用改良的YMA固體鑒別培養(yǎng)基(BTB試驗(yàn))、平板稀釋梯度法測定[28-29]:取10 g土樣,加入50 mL滅菌蒸餾水振蕩混勻,定容至100 mL移至三角瓶中,150 r·min-1,28 ℃,振蕩30 min,制成分散均勻的土壤懸濁液,靜置15~20 min;稀釋至10-3,10-4,10-5,取50 μL懸液均勻涂布至YMA平板,28 ℃靜置培養(yǎng)3~5 d,記錄BTB試驗(yàn)產(chǎn)酸產(chǎn)堿的菌落數(shù),7~10 d如有新菌落產(chǎn)生則再記錄一次數(shù)據(jù),5次重復(fù)。

1.3.2土壤理化性質(zhì)的測定 物理性質(zhì)測定:水分用烘干法(105 ℃)測定;pH用電位法測定(液土比為2.5∶1);容重用環(huán)刀法測定。

化學(xué)性質(zhì)測定[30]:土壤水溶性鹽用質(zhì)量法測定;土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀-硫酸消化法測定;全氮用重鉻酸鉀-硫酸消化-蒸餾法測定;堿解氮用堿解擴(kuò)散法測定;有效磷用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定;有效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和繪圖;采用SPSS 17.0軟件One-way ANOVA進(jìn)行方差分析,Duncan法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn);對土壤理化性質(zhì)與根瘤菌數(shù)量的相關(guān)性進(jìn)行線性回歸分析;使用DPS v7.55軟件的通徑系數(shù)分析法綜合分析土壤理化性質(zhì)(X1為水分、X2為容重、X3為pH、X4為全鹽、X5為有機(jī)質(zhì)、X6為全氮、X7為堿解氮、X8為有效磷、X9為有效鉀)與根瘤菌數(shù)量的關(guān)系;根瘤菌計(jì)數(shù)結(jié)果取lg值;冬小麥與草木樨共生期土壤根瘤菌數(shù)量取4-6月的均值,非共生期土壤根瘤菌數(shù)量取7-9月的均值;所有數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 根瘤菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化

冬小麥套種草木樨根瘤菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化結(jié)果(圖1)表明,0~20 cm土層中7月根瘤菌數(shù)量達(dá)到最大值,為6.89 lg cfu·g-1(P<0.05);20~40 cm土層中6-8月根瘤菌數(shù)量較多,其中8月達(dá)到最大值,為6.46 lg cfu·g-1(P<0.05),0~10 cm土層中6、9月間差異不顯著,10~20 cm土層中5、6月間差異不顯著,其余各剖面土層在時(shí)間上差異均顯著(P<0.05);整體上0~20 cm土層中的多于20~40 cm土層,其中10~20 cm土層最多,6-8月各土層變化幅度較小。

冬小麥套種草木樨4-6月為共生期,7-9月為非共生期,0~40 cm土壤根瘤菌數(shù)量非共生時(shí)期均高于共生期(圖2),0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土層分別增長了7.33%、8.68%、10.63%,其中20~40 cm土層增長最多。

2.2 土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律

從草木樨播種到收獲時(shí)期0~40 cm土層土壤含水量呈“V”型變化,4月土壤水分最高(P<0.05),7月最低,正是冬小麥的收獲期(表1)。土壤容重在0~40 cm土層從整體上呈上升趨勢;共生時(shí)期20~40 cm>10~20 cm>0~10 cm;在非共生期高于共生期,其中20~40 cm土層較0~20 cm土層下降;9月較8月0-10 cm土層下降4.36%。土壤pH 為 8.54~8.67,非共生期較共生期下降了0.70%;9月較4月下降0.23%~1.40%。土壤全鹽在0~40 cm土層呈下降趨勢,0~20 cm非共生期較共生期下降了10.66%~17.61%;9月較4月降低3.45%~37.69%。有機(jī)質(zhì)在非共生期較共生期下降12.01%~23.43%,全氮下降24.00%~49.29%;0~20 cm土層中有機(jī)質(zhì)、全氮含量在5月最高(P<0.05);20~40 cm均在4月最高(P<0.05);在草木樨收獲時(shí),9月較8月有機(jī)質(zhì)增加7.65%~26.98%、全氮增加16.67%~44.12%,得到一定的補(bǔ)充。堿解氮含量0~40 cm土層整體呈下降趨勢;4-8月持續(xù)下降, 8月較4月下降52.67%~81.96%;但在9月草木樨收獲時(shí)0~20 cm土層較8月增加了20.27%~160.68%;有效磷含量整體呈下降趨勢,9月草木樨收獲時(shí)較4月下降8.02%~24.29%。6月0~40 cm土層共生期土壤有效鉀含量較4月提高6.30%~17.78%,其中20~40 cm>10~20 cm>0~10 cm,且共生期較非共生期高4.31%~24.46%;非共生期0~20 cm土層在草木樨收獲時(shí)有效鉀含量提高10%,20~40 cm土層降低18.21%。

圖1 冬小麥套種草木樨0~40 cm土壤中根瘤菌數(shù)量的變化Fig.1 Rhizobia quantity changes of winter wheat interplanting sweet clover in the 0-40 cm soil

圖2 冬小麥套種草木樨共生期與非共生期根瘤菌變化Fig.2 Rhizobia dynamically during the symbiotic period and asymbiotic period winter wheat interplanting sweet clover

2.3 土壤理化性質(zhì)與根瘤菌數(shù)量的相關(guān)性分析

2.3.1不同土層理化指標(biāo)與根瘤菌數(shù)量的相關(guān)性分析 土壤理化性質(zhì)與根瘤菌數(shù)量進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果(表2)表明,整體上0~40 cm土層的根瘤菌數(shù)量與全鹽呈高度相關(guān)且相關(guān)性顯著(P<0.05),與水分、堿解氮的相關(guān)性中等,與容重、全氮的相關(guān)性較弱。在0~10 cm土層中根瘤菌數(shù)量與水分、全鹽高度相關(guān)且相關(guān)性顯著(P<0.05),與容重、堿解氮、有效鉀呈中等相關(guān),容重與根瘤菌數(shù)量相關(guān)性顯著(P<0.05),與有效磷相關(guān)性較弱;10~20 cm土層中根瘤菌數(shù)量與全鹽高度相關(guān)且相關(guān)性顯著(P<0.05),與水分、容重、全氮、堿解氮呈中等相關(guān),水分與根瘤菌數(shù)量相關(guān)性顯著(P<0.05),與有效鉀的相關(guān)性較弱;20~40 cm土層中根瘤菌數(shù)量與全氮高度相關(guān)且相關(guān)性顯著(P<0.05),與全鹽、有機(jī)質(zhì)、堿解氮呈中等相關(guān),與水分、有效鉀的相關(guān)性較弱。

2.3.2根瘤菌數(shù)量與土壤理化性質(zhì)的通徑分析 土壤理化性質(zhì)對根瘤菌數(shù)量分布的通徑分析(表3)表明,全鹽、有機(jī)質(zhì)、全氮對根瘤菌數(shù)量的直接作用較大(P4=-0.64,P5=0.56,P6=-0.50),其余次為容重(P2=0.45)、水分(P1=-0.40)、有效鉀(P9=0.39)、有效磷(P8=-0.29)對根瘤菌數(shù)量的間接作用;水分、全鹽、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效鉀通過容重、有效磷對根瘤菌數(shù)量的影響均有促進(jìn)作用,但作用較小(P:0~0.07);全氮、堿解氮、有效磷、有效鉀通過有機(jī)質(zhì)對根瘤菌數(shù)量的影響相對較大(P:0.31~0.39)。在最優(yōu)回歸方程中(相關(guān)系數(shù)R=0.9399;Y=15.36-0.66X3-0.76X4+0.09X5-1.16X6; 決定系數(shù) 0.8833; 剩余通徑系數(shù)=0.3416),全氮對根瘤菌數(shù)量的影響最大,其次為全鹽、pH、有機(jī)質(zhì)。

表2 根瘤菌數(shù)量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of rhizobia quantity and soil physical and chemical properties

注:相關(guān)系數(shù)R的絕對值在0.3以下是無線性相關(guān),0.3以上是線性相關(guān),0.3~0.5是低度相關(guān),0.5~0.8是顯著相關(guān)(中等程度相關(guān)),0.8以上是高度相關(guān)。“*”表示相關(guān)顯著(P<0.05)。

Note: The absolute value of the correlation coefficientRbelow 0.3 was no linear correlation, linear correlation was more than 0.3, 0.3-0.5 was a low correlation, 0.5-0.8 was moderately related, more than 0.8 are highly correlated. “*” indicates significant correlation (P<0.05).

表3 土壤理化性質(zhì)對根瘤菌數(shù)量分布的通徑分析Table 3 Path coefficients between rhizobia quantity and 9 soil factors

X1: 水分Soil moisture;X2: 容重Bulk density;X3: pH;X4: 全鹽Total salt content;X5: 有機(jī)質(zhì)Organic matter;X6: 全氮Total N;X7: 堿解氮Alkali hydrolyzable N;X8: 有效磷Available P;X9: 有效鉀Available K.

3 討論

3.1 土壤中根瘤菌數(shù)量動(dòng)態(tài)分布

目前國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者在根瘤菌領(lǐng)域的調(diào)查研究中,大多是對土壤根瘤菌的調(diào)查鑒定進(jìn)行分子生物學(xué)方向的研究或?qū)Σ煌翆拥亩箍浦参锝Y(jié)瘤數(shù)量及其與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性研究,在對不同土層土壤根瘤菌的動(dòng)態(tài)分布研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),4-6月0~40 cm土層的草木樨根瘤菌數(shù)量持續(xù)增加,到7月前后根瘤菌數(shù)量達(dá)到最高值,之后根瘤菌數(shù)量開始減少,但土壤根瘤菌的總體水平較高,為105~106數(shù)量級。王海霞等[31]在寧夏苜蓿土著根瘤菌的研究中發(fā)現(xiàn)根據(jù)地域性、氣候條件、土壤結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)的差異性,根瘤菌的數(shù)量為103~104數(shù)量級。師尚禮[32]在苜蓿根瘤菌的有效性及影響因子的研究表明,氣候條件、土壤墑情、結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)等組合條件對土壤根瘤菌數(shù)目產(chǎn)生影響。4-6月土壤根瘤菌數(shù)量持續(xù)增加可能與土壤墑情及溫度有一定的相關(guān)性,冬小麥及草木樨根系在春季活動(dòng)旺盛,根系分泌物開始積累,對根瘤菌的增殖有促進(jìn)作用;7月冬小麥刈割對草木樨的蔭蔽作用減弱,生長抑制解除,草木樨迅速生長,支細(xì)根擴(kuò)散部大部分分布在0~20 cm土層,有機(jī)質(zhì)、熱交換條件較下層好,根瘤及根系分泌物也較多,因此該土層根瘤菌數(shù)量最多(0~20 cm>20~40 cm);8月20~40 cm土層根瘤菌數(shù)量達(dá)到最高值,在草木樨根系結(jié)瘤的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),8月草木樨主根系向下延伸,支細(xì)根擴(kuò)散,深土層結(jié)瘤數(shù)目增加[10,27,33-35],但根系結(jié)瘤量與土壤根瘤菌數(shù)量是否有直接關(guān)系,還有待進(jìn)一步證實(shí);9月氣溫轉(zhuǎn)涼光照變短土壤根瘤菌生長條件變差,可能導(dǎo)致了根瘤菌數(shù)量下降。因此,根瘤菌數(shù)量在4-9月呈單峰曲線規(guī)律分布。Mahler等[36]發(fā)現(xiàn)國外土壤中根瘤菌在氣溫低時(shí)數(shù)量多,夏末秋初數(shù)量最少;本研究與周智彬等[29]的根瘤菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化研究結(jié)果一致,閆曉寧[37]研究發(fā)現(xiàn)根瘤的分布為0~20 cm>20~40 cm,呂秀華[38]在東北天然草原的相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn)其呈單峰曲線規(guī)律。

在共生期土壤受上年留茬及植物根系的腐爛分解及根瘤菌固氮作用的影響,增加了土壤氮素余量及有機(jī)質(zhì)含量,從而減少了草木樨根部土壤區(qū)域的氮阻遏效應(yīng),并為根瘤菌的增殖提供了優(yōu)良的物質(zhì)條件;在非共生期生長抑制解除,固氮作用達(dá)到最大化,小麥根系對根瘤菌的阻遏作用消失,腐爛的冬小麥根系也提供了一定的養(yǎng)分,提升了根瘤菌生長的環(huán)境,故而在非共生期根瘤菌數(shù)量較高[31,39-40]。

3.2 土壤理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化狀況

土壤水分含量的高低直接影響植物及其微生物的生長。4月氣溫低,植物需水量少,又受冬、春灌水影響,所以此時(shí)土壤含水量最高;6月底7月初冬小麥開始收獲,氣溫升高,地表覆蓋度降低,灌水減少引起土壤含水量低;7月以后進(jìn)入草木樨管理期,補(bǔ)充了灌水,地表覆蓋度增加,水分損失減少,此時(shí)含水量較高。共生期0~40 cm土層土壤容重由淺到深持續(xù)增加,與趙亞麗等[41]的研究結(jié)果一致;非共生期0~20 cm土層較高,草木樨主根系主要分布在該土層,對土壤的束縛和擠壓作用比20~40 cm土層強(qiáng),且冬小麥在刈割時(shí)還受機(jī)械的碾壓;劉慧等[3]發(fā)現(xiàn)7-9月草木樨容重增加,但0~20 cm、20~40 cm間規(guī)律不突出。草木樨根系還能分泌部分酸性物質(zhì),引起土壤pH在非共生期較共生期下降0~0.7%[42-43]。土壤全鹽在0~20 cm土層非共生期較共生期降低10.66%~17.61%,相關(guān)研究也表明冬小麥套種草木樨能有效降低0~40 cm土層土壤含鹽量,本試驗(yàn)結(jié)果與此一致[2,24];全鹽受灌溉水對土壤的沖洗作用及生物排鹽作用的影響,草木樨在8、9月氣溫降低時(shí)生長放緩,為便于刈割,灌溉水減少,所以沒有完全將20~40 cm土層中的鹽分沖洗到下層,但9月較4月土壤全鹽仍下降3.45%。上一年留在土壤中的植物根系20~40 cm土層比0~20 cm土層少,且20~40 cm土層易腐爛分解,所以該土層的有機(jī)質(zhì)、全氮含量在4月最高;淺土層根系健壯,在春灌后才完全腐敗分解,且在4月有機(jī)質(zhì)、全氮消耗量較分解量少,5月0~20 cm土層中有機(jī)質(zhì)、全氮含量達(dá)到了最高;全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀隨著冬小麥、草木樨生長持續(xù)下降(除20~40 cm土層有效鉀含量)。草木樨在9月刈割時(shí)較8月有機(jī)質(zhì)提高7.65%~26.98%、全氮提高16.67%~44.12%、堿解氮(0~20 cm土層)提高20.27%~160.68%、有效鉀(0~20 cm土層)提高10%左右;從4、9月含量變化中,冬小麥及草木樨生長消耗了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、有效鉀。相關(guān)研究中一致發(fā)現(xiàn)套種草木樨能提升土壤基礎(chǔ)肥力[1-2,24-26],是因?yàn)楸驹囼?yàn)在9月采樣時(shí)草木樨剛刈割,植物根系還有生命力,采樣時(shí)間不同所致。

3.3 土壤理化性質(zhì)對土壤根瘤菌數(shù)量的影響

不同土層土壤理化性質(zhì)與根瘤菌數(shù)量的相關(guān)性分析中,全鹽(R=-0.81,P<0.05)在0~40 cm土層中對根瘤菌數(shù)量的影響最大;0~20 cm土層水分易損失,又因該地區(qū)鹽堿含量較高,所以根瘤菌數(shù)量受水分(-0.81≤R≤-0.73,P<0.05)、全鹽(R=-0.87,P<0.05)影響較大;20~40 cm土層透水、透氣性能較上層差,但植物對氮素的吸收利用最多(46.15%),土壤全氮(R=-0.88,P<0.05)含量供給不足間接地影響了根瘤菌的增殖,成為制約根瘤菌數(shù)量的主要因素,牛紅榜等[44]發(fā)現(xiàn)植物對養(yǎng)分的消耗會(huì)制約土壤微生物的生長繁殖,彭冠初等[45]發(fā)現(xiàn)該地區(qū)土壤中嚴(yán)重缺乏有機(jī)質(zhì)、有效氮和有機(jī)磷,肥料的施量不足阻礙了作物產(chǎn)量的提高。

在通徑分析中,土壤理化性質(zhì)對根瘤菌數(shù)量的影響主要取決于全鹽、有機(jī)質(zhì)的直接作用及容重、水分、有效鉀、有效磷的間接作用;有機(jī)質(zhì)、有效磷對根瘤菌數(shù)量不僅有較強(qiáng)的直接影響,而且還輔助其他性質(zhì)促進(jìn)根瘤菌增殖;全氮、堿解氮、有效磷、有效鉀指標(biāo)對根瘤菌數(shù)量的影響正負(fù)不一,可能是因?yàn)槭┓什蛔恪⑹┓时壤贿m、植物消耗土壤養(yǎng)分未及時(shí)補(bǔ)充,造成了土壤理化性質(zhì)對根瘤菌數(shù)量影響出現(xiàn)差異[44,46]。最優(yōu)回歸方程也表明全氮、全鹽、有機(jī)質(zhì)對根瘤菌數(shù)量的影響較大。

綜合分析,土壤全氮、全鹽、有機(jī)質(zhì)是影響根瘤菌數(shù)量最重要的因素。其中,根瘤菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)(P5=0.56),與全氮、全鹽呈負(fù)相關(guān)(P6=-0.5,P4=-0.64)。有機(jī)質(zhì)是促進(jìn)根瘤菌的主要因子,全氮、全鹽是制約主要因子。因此,在栽培過程中應(yīng)該增加有機(jī)肥,適當(dāng)減少氮肥施量,降低土壤鹽分,改善根瘤菌的土壤環(huán)境,促進(jìn)根瘤菌增殖,提高固氮量,同時(shí)還給土壤輸送了植物及根瘤菌所需的能源物質(zhì),土壤肥力也得到提升[47-49]。冬小麥、草木樨生長越好,其根系就越發(fā)達(dá),根瘤菌的數(shù)量就會(huì)越多[20,34,50]。

4 結(jié)論

1)冬小麥與草木樨套種根瘤菌數(shù)量在垂直方向上10~20 cm土層中分布最多,在水平方向上0~20 cm土層在7月最高,20-40 cm土層8月最高;非共生期數(shù)量高于共生時(shí)期,非共生時(shí)期20~40 cm土層的根瘤菌數(shù)量增長最多。

2)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、有效鉀在4-8月均有不同程度的下降,9月草木樨刈割時(shí)較8月有所增加。

3)土壤理化性質(zhì)對根瘤菌數(shù)量的影響中,整體上0~40 cm土層全氮、全鹽、有機(jī)質(zhì)與根瘤菌數(shù)量相關(guān)性最高,其中與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān),與全氮、全鹽呈負(fù)相關(guān);有機(jī)質(zhì)、有效磷還輔助全氮、堿解氮、有效磷、有效鉀促進(jìn)根瘤菌的增殖,0~20 cm土層中水分與根瘤菌數(shù)量相關(guān)性較高,20~40 cm土層中全氮的相關(guān)性最高。

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