引入豆科作物的轮作模式对设施蔬菜土壤微生物群落组成的影响

摘要

基于豆科作物养分减投的轮作模式有助于在保障高产的基础上实现农业面源污染防控,为了探讨引入豆科蔬菜的轮作模式对土壤微生物群落的影响,采集定位试验3种轮作模式:西红柿-甜瓜、豆角-甜瓜、西红柿-豆角土壤样品,利用MiSeq高通量测序分析不同轮作模式下土壤微生物多样性、群落组成和结构差异,并结合土壤性质等环境因子探讨影响设施土壤微生物群落组成和结构的关键因素.结果表明,引入豆角的轮作模式显著影响土壤微生物的α-多样性,其中豆角-甜瓜模式显著降低了细菌Pielou指数,西红柿-豆角模式显著降低了真菌Chao指数.西红柿-豆角模式显著增加了土壤细菌中己科河菌门及真菌中担子菌门的相对丰度,分别是另2种轮作模式的2.3,4.1～4.8倍.在科水平上,西红柿-豆角模式显著增加了细菌亚硝化单胞菌科、Rokubacteriales、S085及真菌小不整球壳科、虫草菌科和丛赤壳科的相对丰度;豆角-甜瓜显著促进了细菌甾体杆菌科的生长;而西红柿-甜瓜显著提高了细菌Roseiflexaceae和生丝单胞菌科的相对丰度.CCA分析表明,地上部作物种类、pH值和NO3--N含量是影响土壤微生物群落组成和结构的关键环境因子,并且土壤细菌对环境因子改变的响应比真菌敏感.结果表明,相对于传统茄科-葫芦科轮作,引入豆科作物的轮作模式显著降低了细菌的均匀度和真菌的丰富度,并且改变了细菌和真菌的群落组成及结构,而且细菌对轮作模式改变的响应比真菌敏感.