间作微生物相互作用丨APPL SOIL ECOL:玉米和大豆花生间作系统中土壤微生物群落多样性和共生网络对种间相互作用的响应

文摘   2024-09-07 07:03   河北  

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编译:王上

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文章信息





原名:Responses of soil microbial community diversity and co-occurrence networks to interspecific interactions in soybean/maize and peanut/maize intercropping systems

译名:大豆/玉米和花生/玉米间作系统中土壤微生物群落多样性和共生网络对种间相互作用的响应

期刊:Applied Soil Ecology

2023年影响因子:4.8

5年影响因子:5.1

在线发表时间:2024.09.03

第一作者:马怀英

通讯作者:张炜平 副教授zhangwp@cau.edu.cn

第一单位:中国农业大学资源与环境学院/生物多样性与有机农业北京市重点实验室/养分资源高效利用全国重点实验室

文章亮点

施氮对土壤的化学和生物特性有很大影响

间作对土壤生物特性的影响大于对化学特性的影响

土壤微生物对间作的反应取决于邻近的作物种类

土壤微生物α-多样性比微生物群落β-多样性更稳定

文章摘要
01

研究背景

与豆科植物间作可以提高土壤养分利用效率和土壤肥力,从而提高作物产量。然而,在不同的间作系统中,种间相互作用对土壤微生物群落多样性和共生网络的影响仍不清楚。

02

研究方案

作者依托地处吉林省的中国农业大学梨树实验站的黑钙土上起始于2017年的玉米/大豆、玉米/花生间作实验开展研究,以评估两种间作系统的土壤化学性质、酶活性和微生物群落。

03

研究结果

在施氮肥的情况下,间作大豆/玉米系统的土壤中矿质氮含量比单作系统有所增加,但在间作花生/玉米系统中则没有增加。此外,与单作玉米相比,间作花生/玉米系统中的碳获取酶和氮获取酶活性分别降低了55.1 %41.0 %,而在间作大豆/玉米系统中则没有降低。施氮量和作物种类对土壤细菌群落β多样性的影响大于对真菌群落β多样性的影响。此外,间作对微生物群落α-多样性没有影响,但改变了施氮的间作大豆/玉米系统中玉米条带和花生/玉米系统中花生条带的细菌群落β多样性。在施用氮肥的情况下,间作提高了大豆/玉米和花生/玉米系统中细菌网络的复杂性和稳定性。然而,在不施用氮肥的情况下,细菌网络对大豆和花生与玉米间作的响应有所不同。微生物网络的复杂性主要受土壤pH值和酶活性的驱动,但驱动真菌类群的因素比驱动细菌类群的因素更为复杂

04

研究结论

因此,间作对土壤生物特性(如酶活性和微生物群落 β多样性)的影响大于对化学特性的影响,而土壤化学特性、酶活性和微生物 β多样性以及共生网络对间作系统的响应取决于相邻的作物种类。这些结果对以豆科植物为基础的间作系统中地下相互作用的机制具有启示意义。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139324003445


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