摘要
薏苡是贵州重要的药食兼用特色作物，近年来随着种植面积增加，连作障碍问题突出。研发薏苡连作障碍缓解技术对促进贵州薏苡产业持续发展有重要的意义。施用有机肥和生物菌肥是缓解连作障碍的常用手段。为探明不同有机肥和生物菌肥对连作薏苡生长及根际环境的影响，初步明确能有效缓解薏苡连作障碍的有机肥和生物菌肥类型及用量。于2022-2023年在贵州省黔西南州兴仁市，以薏苡品种兴仁小白壳为材料，采用裂区设计(主区：普通有机肥A1、生物有机肥A2、复合微生物有机肥A3；副区：木霉菌B1、芽孢杆菌B2、EM菌B3)和四因素三水平正交设计(因素：生物有机肥A、哈茨木霉菌B、芽孢杆菌C、EM菌D)方法，研究有机肥和生物菌肥配施对连作薏苡土壤养分、酶活性和微生物群落结构及代谢的影响，比较薏苡根系形态、光合特性、抗逆酶活性、产量和品质的差异，探明了不同有机肥和生物菌肥的最佳配施组合。主要研究结果如下： 1、三种有机肥(A1、A2、A3)相比，A2对土壤基础养分、薏苡根系形态和产量及其构成因素的影响均显著优于其他有机肥。与A1处理相比，A2处理的土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷分别提升7.1%、8.5%、4.0%、23.6%、36.7%；A2处理显著提高薏苡总根长、根体积、根表面积、根直径和根尖数，比A1处理分别提高37.7%、28.0%、24.1%、2.4%和47.9%；A2处理通过提高薏苡每穗粒数来提升产量，达3811.62kg/hm2，分别比A1和A3处理高11.2%和7.9%。 2、有机肥和生物菌肥配施显著影响土壤微环境，但影响效果不同。A是影响土壤有机质、土壤酶活和土壤细菌多样性的最重要因素，在施用量为A3水平(3600kg/hm2)时效果最佳。C是影响真菌群落丰富度和多样性最重要的因素，其丰富性和多样性随着C的施用浓度上升而先升后降，在C2水平(1∶500)时效果最佳。四因素影响土壤微环境的最佳搭配组合为A3B2C2D3。 3、从有机肥和生物菌肥配施对薏苡根系形态的影响来看，A和C是影响薏苡根系形态最重要的两个因素。其中A是影响根体积和根直径的重要因素，随着A的用量增加先升后降，在A2水平(2400 kg/hm2)效果最好。C是影响根长、根表面积和根系分支数最重要的因素，随着C的施用浓度上升先升后降，在C2水平(1∶500)时根系生长最好。四因素对土壤微环境的最佳搭配组合为A2B1C2D1。 4、从有机肥和生物菌肥配施对薏苡生理特性的影响来看，A是影响叶片蒸腾速率和叶片SOD酶活性最重要的因素，两者随着A的用量增加而上升，在A3水平(3600kg/hm2)时酶活性最高。D是影响净光合速率的最重要因素，在D2水平(1∶500)时净光合速率最高。四因素对土壤微环境的最佳搭配组合为A3B3C2D2。 5、有机肥和生物菌肥配施对薏苡产量及品质的影响结果表明，A是影响产量的最重要因素，随着A的用量增加而升高，在A3水平(3600kg/hm2)时产量最高。C是影响薏苡穗数和结实率最重要的因素，随着C的施用浓度上升先升后降，在C2水平(1∶500)时薏苡穗数和结实率最高，四因素对产量的最佳搭配组合为A3B1C2D2。对薏苡品质的影响中，A主要提升薏苡素含量，在A2水平(1800kg/hm2)时，籽粒可溶性蛋白、薏苡素的含量最高；B主要对薏苡籽粒淀粉含量有极显著影响，在B3水平时淀粉含量最高；因素C主要对薏苡籽粒粗蛋白有显著的影响，在C2水平时，含量最高；因素D对薏苡的品质影响最大，说明EM菌显著影响薏苡籽粒的粗脂肪、可溶性糖、蔗糖和甘油三油酸酯，均在D3水平(1∶250)时含量最高。四因素对薏苡品质的最佳搭配组合为A3B3C2D3。 综上所述，有机肥和生物菌肥配施能缓解薏苡连作障碍。本试验条件下有机肥、哈茨木霉菌、复合芽孢杆菌和EM菌利于连作薏苡生长及根际环境的最佳组合为有机肥3600kg/hm2、哈茨木霉菌1∶500、复合芽孢杆菌1∶500、EM菌1∶250。
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