华北平原春玉米多熟种植模式对土壤真菌群落的影响

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 30; no. 10; pp. 1588 - 1600
• Main Authors: 陈兴琼, 李金娜, 国一凡, 陈琳, 徐洁, 隋鹏, 刘瑾, 高旺盛, 陈源泉
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国农业大学农学院 北京 100193 01.10.2022
• Subjects: DNA高通量测序; 种植制度; 春玉米; 真菌群落; 土壤质量; 粮食安全; 真菌功能类型
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20220030

S154.3; 为探究华北平原春玉米多熟种植模式对土壤质量的影响,基于田间定位试验,利用DNA Illumina高通量测序方法从土壤微生物的角度对6种种植模式0～20 cm耕层土壤真菌群落多样性进行了研究.结果表明:1)与春玉米单作(MM,对照)相比,5种多熟种植模式[黑麦-春玉米(MR)、冬小麦-夏玉米(MW)、菠菜-春玉米(MSp)轮作模式及马铃薯/春玉米(MPo)、豌豆/春玉米(MP)套作模式]均能够显著提高土壤真菌群落多样性(P<0.05),Shan-non指数分别较MM提高12.18％、12.17％、10.37％、11.69％及8.44％,各模式间土壤真菌丰富度无显著性差异.2)各种植模式中,土壤子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、隐菌门(Rozellomycota)是优势种群,其中子囊菌门相对丰度达80％以上.3)多熟种植模式有利于增加有益真菌,MR、MW及MSp中被孢霉属(Mortierella)及绿僵菌属(Metarhizium)等潜在有益菌相对富集,MSp中绿僵菌属尤为丰富;而有作物致病风险的拟棘壳孢属(Pyrenochaetopsis)在各种植模式中相对丰度表现为:MM>MW>MP>MR>MSp>MPo.4)FUNGuild功能预测结果表明,种植模式改变了土壤真菌营养型的占比:MM处理主要为腐生型(26.09％)、病理型(22.48％)及病理-腐生-共生过渡型(26.39％),MW处理主要为腐生型(29.99％),其他多熟模式中腐生型(21.11％～27.88％)及病理型(23.74％～30.40％)均占较大比例.5)相关分析表明,土壤田间持水量、有机质含量及容重是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子.综上,与春玉米单作相比,春玉米轮、套作其他作物能够显著提高土壤真菌群落的多样性.其中黑麦-春玉米、菠菜-春玉米及冬小麦-夏玉米轮作模式在提高土壤真菌多样性,富集有益微生物群落均有良好表现.此外,春玉米-黑麦、菠菜-春玉米轮作模式在一定程度上能降低潜在致病菌丰度.因此,从土壤微生物角度,综合节水与保地的需求,春玉米与黑麦或菠菜轮作的模式或是更合适的模式.