摘要
小麦是我国三大主要粮食作物之一,豌豆是重要的豆类作物,由于我国耕地面积相对较少,寻找有效的办法提高土地利用率、提高作物的品质、增大粮食产量,对于现代农业以及农业机械化的发展具有重要意义。本试验于2021年在山西省晋中市太谷区山西农业大学农作站进行,采用随机区组设计,在大田设置5个施磷水平0kg/hm2(P0)、45kg/hm2(P1)、90kg/hm2(P2)、135kg/hm2(P3)、180kg/hm2(P4)和单作、间作两种种植方式,研究不同施磷量和种植方式对春小麦和豌豆生长发育、根系丛枝菌根真菌侵染率以及春小麦根际丛枝菌根真菌多样性的影响,试验结果如下: 1.施磷量和种植方式对春小麦的株高有显著影响。当种植方式相同时,不同磷水平下的株高整体表现为P4>P3>P2>P1>P0。当施磷量相同时,春小麦间作的株高整体大于单作,在播种后65天的P0水平下差异显著。 2.施磷量和种植方式对春小麦和豌豆的生物量有显著影响。当种植方式相同时,不同磷水平下的春小麦生物量整体表现为P4、P3、P2水平大于P0和P1水平,豌豆生物量整体表现为P4、P3水平大于其他水平。当施磷量相同时,春小麦间作的生物量整体大于单作(差异不显著),豌豆间作的生物量整体低于单作,在播种后65天的P2、P3水平下差异显著。 3.施磷量和种植方式对春小麦和豌豆根系AMF侵染率有显著影响。在春小麦和豌豆的侵染率在播种后85天达到最大值。当种植方式相同时,单作和间作春小麦及单作豌豆在P3水平达到最大值,间作豌豆在P2水平下达到最大值。当施磷量相同时,间作提高了春小麦和豌豆AMF侵染率。 4.试验地内春小麦根际丛枝菌根真菌分为3纲3目3科5属5种,在纲水平上有球囊菌纲(Glomeromycetes)、类球囊菌纲(Paraglomeromycetes)和原囊菌纲(Archaeosporomycetes);在目水平上有球囊霉目(Glomerales)、类球囊霉目(Paraglomerales)和原囊霉目(Archaeosporales);在科水平上有球囊霉科(Glomeraceae)、类球囊霉科(Paraglomeraceae)和原囊霉目未知科(unidentified_Archaeosporales_sp);在属水平上有斗管囊霉属(Funneliformis)、根孢囊霉属(Rhizophagus)、类球囊霉属(Paraglomus)、原囊霉目未知属(unidentified_Archaeosporales_sp)和未知属(unidentified);在种水平上有球囊霉科未知种(Glomeraceae_sp)、地斗管囊霉(Funneliformis_geosporum)、根孢囊霉属未知种(Rhizophagus_sp)、隐类球囊霉(Paraglomus_laccatum)和原囊霉目未知种(Archaeosporales_sp),其中优势种为球囊霉科未知种(Glomeraceae_sp)、地斗管囊霉(Funneliformis_geosporum)、根孢囊霉属未知种(Rhizophagus_sp)。 5.施磷量和种植方式可以影响丛枝菌根真菌的群落结构。随着施磷量和种植方式的改变,各物种在处理中的相对丰度也发生改变。SSP0、SIP2、SIP3、SIP4处理中没有根孢囊霉属未知种(Rhizophagus_sp),SSP2、SSP3、SSP4、SIP1、SIP3、SIP4处理中没有原囊霉目未知种(Archaeosporales_sp),SSP1、SSP3处理中没有隐类球囊霉(Paraglomus_laccatum)。 6.施磷量和种植方式可以影响丛枝菌根真菌的α多样性。施磷量对α多样性的影响显著,SSP2、SSI4显著提升了AMF的α多样性指数。种植方式可以影响α多样性指数,在P0、P1、P2水平下,间作α多样性指数小于单作;P3水平下,除ACE指数外,其他指数间作小于单作;在P4水平下,间作大于单作,且Observed_specise指数、Chao1指数单作相比差异显著。 7.施磷量和种植方式可以影响丛枝菌根真菌的β多样性。不同的施磷量对β多样性的影响不同,在单作处理中,P1水平对β多样性的影响较大;间作的种植方式也会对丛枝菌根真菌β多样性产生影响,在P1水平下,间作对其的影响最大。 8.土壤AMF多样性指数、春小麦的株高、生物量、侵染率之间以及豌豆侵染率与生物量之间呈现出正相关的关系。土壤中AMF的多样性越高,植株的株高越高、生物量越大,AMF对植株的侵染率就越高;植株AMF的侵染率越高,越有利于植株生长发育,AMF对植株的生长发育有着显著的促进作用。