不同种植模式对连作棉花生长及土壤微生物的影响.pdf

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1、分类号：密级：公开学号：2015201206单位代码：10759石河子大学硕士学位论文不同种植模式对连作棉花生长及土壤微生物的影响学位申请人魏飞指导教师刘建国教授申请学位门类级别农学学术型硕士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向绿洲生态与农作制度所在学院农学院中国·新疆·石河子2018年6月EffectsofdifferentcroppingpatternsonthecottongrowthandsoilmicroorganismofcontinuouscroppingCotton.ADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInP

2、artialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureByWeiFei(CropcultivationandFarmingsystem)DissertationSupervisor:Prof.LiuJianguoJune,2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明

3、确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要新疆是我国棉花的主要产区，该区自然条件优越、种植技术先进，其棉花产量和品质领先于其它棉区。2017年全疆植棉面积占全国的63%，由于种植面积大，而新疆耕地资源有限造成棉花普遍连作年

4、限长，连作20甚至30年的现象较普遍，导致新疆棉花种植面临连作障碍问题。为稳定新疆棉花可持续发展，探究科学合理的种植方式来缓解棉花的连作障碍问题具有重要意义。因此，本研究以连作30年的棉田土壤为基础，探究五种种植模式：棉花连作（CK）、棉花间作洋葱、棉花间作孜然、轮作2年苜蓿后种植棉花及轮作2年小麦后种植棉花，研究不同种植模式对棉花生长发育状况和棉花根际土壤微生物群落的影响，以揭示不同间作、轮作模式对连作棉田的修复效应。研究结果如下：1.不同种植模式对棉花地上部生长及光合特性的影响。苗期不同处理对棉花地上部生长及光合速率的影响与对照相比差异不显著，现蕾期至开花期棉花间作洋葱

5、、轮作小麦和轮作苜蓿与对照相比可促进棉花地上部植株生长，提高棉花叶绿素含量和光合速率，处理间综合表现为：轮作小麦>间作洋葱>轮作苜蓿。棉花间作孜然与对照相比对棉花地上部生物量及光合速率无影响。2.间作和轮作处理均可促进棉花根系发育，表现为棉花根长、根表面积和根体积比对照增加，不同处理间存在差异，棉花间作洋葱、轮作小麦和轮作苜蓿效果较好，而间作孜然与对照差异不显著。不同间作和轮作处理可提高棉花根系活力、根系抗氧化保护酶活性及可溶性蛋白含量，并降低丙二醛含量，不同处理间根系生长表现为间作洋葱>轮作小麦>轮作苜蓿>间作孜然。3.不同种植模式对棉花根际土壤微生物群落结构的影响。稀释

6、性曲线证明试验结果能比较真实地反应土壤样本的微生物群落。对土壤微生物的ACE、Chao1、Simpson和Shannon指数分析，间作洋葱、间作孜然和轮作小麦处理增加了棉花根际土壤细菌群落的物种丰富度，由大到小依次变现为间作洋葱>间作孜然>轮作小麦，且间作洋葱、间作孜然、轮作苜蓿和轮作小麦处理均增加了棉花根际土壤细菌群落的多样性，表现为：轮作小麦>间作孜然>间作洋葱>轮作苜蓿；同时棉花间作洋葱后棉花根际土壤真菌多样性下降。通过聚类与PCA分析发现，间作洋葱、间作孜然、轮作苜蓿和轮作小麦处理能改善棉花根际土壤微生物群落结构组成，且间作（间作洋葱和间作孜然）处理的门水平主成分与

7、连作处理的差异大于轮作（轮作苜蓿和轮作小麦）处理与连作处理的差异。研究主要属水平的丰富度发现间作洋葱、间作孜然、轮作苜蓿和轮作小麦处理能改变部分菌属的丰富度，引起部分根际土壤微生物群落功能的变化。结论：通过棉花间作洋葱、间作孜然、轮作小麦和轮作苜蓿可改善连作棉田土壤微生物结构、增加细菌多样性和丰富度，同时促进棉花根系发育和提高生理代谢酶活性，并提高叶片光合速率和植株生物量。不同处理间存在差异，间作洋葱、轮作小麦和轮作苜蓿对缓解连作棉田连作障碍的效果较好，间作孜然效果不明显。关键词：棉花；连作障碍；轮作；间作；生长；