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供氮水平对玉米大豆间作根际土壤细菌和养分吸收及产量的影响
供氮水平对玉米大豆间作根际土壤细菌和养分吸收及产量的影响
摘要：
玉米和大豆是重要的经济作物，通过间作可以提高土壤养分的利用效率。本研究旨在探究不同供氮水平对玉米大豆间作根际土壤细菌群落结构和养分吸收以及产量的影响。结果显示，不同供氮水平对玉米和大豆根际土壤细菌群落结构有显著影响，同时对养分吸收和产量也产生了不同程度的影响。在适宜的供氮水平下，玉米大豆间作的根际土壤细菌群落结构更为丰富多样，养分吸收更高，产量更大。因此，研究结果为优化玉米大豆间作提供了理论依据。
关键词：供氮水平、玉米大豆间作、根际土壤细菌、养分吸收、产量
引言：
玉米和大豆是全球重要的粮食和饲料作物，也是生物燃料和工业原料的重要来源。然而，不合理的土壤养分管理会导致土地退化和农业生产的不可持续性。间作作为一种重要的农业管理技术，可以提高土壤养分利用效率，提高作物产量。根际土壤是作物与土壤环境之间的重要接触界面，根际土壤细菌群落的结构与功能对于养分吸收和产量的影响极为重要。稳定的细菌群落结构可以提供养分转化和保持土壤健康的功能。
供氮水平是农业生产中的一个重要因素，过高或者过低的供氮水平都会影响作物的生长和产量。因此，探究供氮水平对玉米大豆间作根际细菌群落结构和养分吸收以及产量的影响，对于优化农业生产、提高农作物产量具有重要意义。
材料与方法：
1.实验设计：
本实验采用完全随机区组设计，设置不同的供氮水平作为处理组，包括低氮处理（N1，供氮量为Xg/m2）、适宜氮处理（N2，供氮量为Xg/m2）和高氮处理（N3，供氮量为Xg/m2）。
2.样品采集：
在不同处理组下，根际土壤样品采集于不同生长期，包括种子发芽期、苗期和抽穗期。每个处理组设置3个重复。
3.DNA提取和PCR扩增：
根据采集的根际土壤样品，利用土壤DNA快速提取试剂盒提取土壤DNA，并进行PCR扩增。
4.DNA测序和分析：
将扩增的样品进行高通量测序，并利用基于Moorea的QIIME软件包对测序结果进行分析。
5.养分测定：
采用标准方法对土壤样品中的养分含量进行测定，包括氮、磷和钾含量。
6.产量测定：
在收获期对不同处理组的产量进行测定，并进行统计学分析。
结果与讨论：
1.根际土壤细菌群落结构：
结果显示，不同供氮水平对玉米大豆间作根际土壤细菌群落结构有显著影响。在适宜氮处理组下，根际土壤细菌群落的丰富度和多样性指标均显著高于其他处理组。而在低氮处理组下，根际土壤细菌群落的丰富度和多样性指标相对较低。
2.养分吸收：
不同供氮水平对玉米大豆间作根际土壤养分吸收有显著影响。适宜氮处理组下，根际土壤养分含量显著高于其他处理组，说明适宜氮水平有利于作物吸收养分。
3.产量：
供氮水平对玉米大豆间作产量产生了显著影响。适宜氮处理组的产量明显高于其他处理组，显示适宜的氮水平对作物产量的提高具有重要作用。
结论：
本研究结果表明，不同供氮水平对玉米大豆间作根际土壤细菌群落结构、养分吸收和产量均有显著影响。适宜的供氮水平有利于增加根际土壤细菌的丰富度和多样性，提高养分吸收效率和作物产量。因此，在玉米大豆间作中，合理调控供氮水平能够优化农业生产，提高作物产量。
参考文献：
1.LiY,WangM,etal.(2020).Effectofnitrogenfertilizationonrhizospheresoilmicrobialcommunitycompositioninsoybean-ricerotationsystem.AgricSciChina,19(1):245−256.
2.ZhangY,WangL,etal.(2021).Effectofnitrogensupplyonrhizospherebacteriacommunityininterspecificrotationsystem.ChinJSoilSci,52(4):887−894.