马铃薯/玉米间作栽培对土壤和作物的影响

为揭示间作作物种间关系、探究间作栽培方式对土壤的影响,试验以连续单作3年马铃薯为对照,采用BIOLOG技术和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)指纹图谱等方法,定位研究了连续2年马铃薯间作玉米(3∶2条带比)影响下,土壤养分、土壤微生物群落结构、功能及马铃薯产量的变化趋势。结果表明:间作栽培显著影响了土壤理化性状、增加了土壤微生物总群落数、提高了细菌在微生物群落中所占的比例。间作栽培中以PLFA为生物标记的土壤细菌、放线菌、丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的生物量均显著增加;与马铃薯单作相比,3类微生物类群的生物量分别提高了5.56%、11.08%、18.08%,真菌生物量占细菌生物量比值下降,促进土壤向高肥效的"细菌型"土壤类型发展。间作栽培提高了土壤微生物群落中以羧酸类化合物、多聚化合物、胺类化合物为碳源的微生物类群代谢活性。土壤微生物群落结构组成受土壤养分含量的影响较为明显,土壤有机质增加有助于放线菌种群数量的增长。间作栽培体系中马铃薯的竞争力弱于玉米、马铃薯产量较单作体系下降。间作体系作物产量与作物种间关系、马铃薯的品种特性有明显的相互联系。作物种植模式的变化,显著影响了土壤微生物群落结构及功能多样性,改变了土壤环境。研究结果可为合理间、套作搭配,稳定马铃薯生产力及生态系统功能提供理论依据。