【摘 要】
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作为药食同源的保健性蔬菜,山药近年来得到了消费者的青睐,但广泛存在的山药连作种植、肥药过量施用的现象,导致山药田土壤肥力质量下降、微生态失衡、病害严重等问题频发,严重制约着山药产业的健康绿色发展。为此,本研究通过对山药主产区不同连作年限山药田土壤理化性质、微生物群落结构及其多样性进行分析,明确连作山药田土壤环境质量的变化以及制约山药生长的障碍性因素;研究不同覆盖种植模式对土壤综合肥力和山药生长发育
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作为药食同源的保健性蔬菜,山药近年来得到了消费者的青睐,但广泛存在的山药连作种植、肥药过量施用的现象,导致山药田土壤肥力质量下降、微生态失衡、病害严重等问题频发,严重制约着山药产业的健康绿色发展。为此,本研究通过对山药主产区不同连作年限山药田土壤理化性质、微生物群落结构及其多样性进行分析,明确连作山药田土壤环境质量的变化以及制约山药生长的障碍性因素;研究不同覆盖种植模式对土壤综合肥力和山药生长发育的影响,探讨优化山药生长环境的改良措施,为山药田土壤的培肥改良提供理论依据和技术支撑。取得的主要研究结果如下:(1)连作山药田土壤肥力性状表现为:随连作年限的延长,土壤pH、有机质呈降低趋势;土壤硝态氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效铜、有效锌、EC值呈增加趋势;土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均表现为随连作年限延长酶活性增加并在连作3年达到最大,继续种植后酶活性降低。(2)连作山药田微生物群落结构表现为:与对照粮田相比,种植1年山药的土壤微生物结构和组成变化不大,但连作3年的土壤微生物丰富度和多样性均明显降低;与连作1年的土壤相比,连作3年的土壤细菌芽单胞菌门、GAL15菌门、真菌子囊菌门、未定属的毛壳菌科和未定属的裸子囊科相对丰度显著增加;土壤拟杆菌门和微枝形杆菌属相对丰度显著降低;土壤速效钾和EC与连作3年的病害土壤微生物区系变化关系密切,说明钾肥的大量施用及土壤次生盐渍化的加剧可能是诱发连作土壤病害日益严重的原因之一。(3)从空间变化上看,随山药连作年限增加,0-200 cm剖面硝态氮累积量显著提高,并分别在40-80 cm和120-160 cm处出现两次累积峰。与粮田土壤相比,连作1年、3年、4年和6年的山药田土壤硝态氮累积总量分别提高了 1.21、3.95、4.81和6.87倍,且100-200 cm 土层硝态氮累积量占到了 0-200 cm 土层累积总量的50%左右。0-100 cm 土层的磷钾累积量也显著提高,说明随连作山药年限延长,0-100 cm 土体中的磷钾养分以及0-200 cm 土体中的硝酸盐明显累积,土壤硝态氮淋溶损失严重。(4)与常规管理相比较,地布覆盖后山药茎、叶干物质量显著下降,根茎干物质量显著提高,山药根冠比增加,山药二等品产量和总产量显著提高;生草覆盖后山药茎、叶和零余子干物质量均显著降低,山药根冠比显著增加,但对产量影响不显著。(5)覆盖措施显著增加了山药苗期0-40 cm 土层和收获期0-60 cm 土层含水量;地布覆盖下山药收获期土壤EC值明显高,与地布覆盖有效阻控了各生育期内氮、磷、钾养分向土壤下层的淋失有关;生草覆盖后表层土壤有效磷和速效钾含量显著降低,与生草覆盖增加了对土壤耕层养分的消耗有关。综上,山药连作3-4年后,土壤综合肥力水平明显降低,土壤微生物区系发生明显改变。地布覆盖措施可以有效减少水分的蒸发和养分的淋溶损失,提高耕层土壤养分含量,并最终增加山药产量。
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