花生是一种重要的豆科油料作物,含有丰富的油、蛋白质和碳水化合物,对农业和经济发展具有重要意义。在土壤生态环境中,固氮微生物群落多样性和结构的改变对土壤中氮素的固定和利用起着重要作用,能够有效提高豆科植物结瘤固氮能力,促进豆科植物的生长发育,提高豆科作物产量。
本试验地点为北京市顺义农业环境综合试验基地(N 40°10′,E 116°92′),该区土壤类型为壤土,属于暖温半湿润大陆性气候,本试验选用的花生品种为潍花 8 号。壳寡糖聚合度分布在 3~7,平均分子量为 1159;纤维寡糖的聚合度在 2~6,平均分子量为 827。根据课题组前期试验结果两种寡糖浓度均采用 50 mg·L-1。
COS 处理相对丰度有显著增加的固氮菌属有:固氮螺菌属、中华根瘤菌属和眉藻属。与 CK 相比,显著增加相对丰度分别为86.12%、664.41%和 277.97%。
图 2 不同寡糖条件下各土壤固氮菌群落在属水平的相对丰度
与 CK 相比,喷施 COS 处理后 TN、NN 和 AN 均有不同程度增加,
分别为 17.57%、18.68%和 27.56%。此外,喷施 COS,花生土壤 pH 值均显著下降,分别下降0.06。
COS 处理的花生主茎高、侧枝长、每穴分枝数和主茎粗均显著增高(P<0.05),平均增幅分别为 13.5%、12.9%、16.1%和 31.3%。说明喷施寡糖有利于增加花生分枝数和主茎粗,一定程度增加了花生主茎高和侧枝长。
如表 6 所示,与 CK 相比,喷施 CSOS 和 COS 处理显著增加花生的产量及其构成因子,花生荚果数、荚果重、百果重和产量均显著提高(P<0.05),其中,CSOS 处理平均增幅分别为 16.7%、20.3%、8.3%和 19.3%,COS 处理平均增幅分别为 17.3%、22.6%、10.2%和 22.1%。说明两种寡糖均可以提高花生产量。可见,荚果数、荚果重和百果重增加都是花生产量提高的重要原因。
综上所述,一方面,通过叶面喷施寡糖溶液,寡糖直接对植物的生长具有促进作用;另一方面,寡糖通过促进植物根系的生长,使根系产生更多根系分泌物,促进固氮菌的生长、增殖和活性,而固氮菌的数量和活性的增加,又可以促进植物根系对土壤中营养物质的吸收,进而提高植物的产量。
源自《叶面喷施寡糖对花生根区固氮菌群落结构及产量的影响》
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