园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (1): 185-201.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2024-1046
魏天军1,*(
), 李慧1, 王贵云2, 陈卫军2, 李光明2
收稿日期:2025-05-19
修回日期:2025-10-24
出版日期:2026-01-25
发布日期:2026-01-26
通讯作者:
基金资助:
WEI Tianjun1,*(
), LI Hui1, WANG Guiyun2, CHEN Weijun2, LI Guangming2
Received:2025-05-19
Revised:2025-10-24
Published:2026-01-25
Online:2026-01-26
摘要:
以行间人工种植“长柔毛野豌豆、白三叶和蒲公英”、“黑麦草为主,少量种植白三叶、长柔毛野豌豆和蒲公英”和“半清耕半自然生草”3种生草模式的灵武长枣园土壤为研究对象,分析不同生草模式对灵武长枣园土壤微生物多样性、土壤代谢组和土壤肥力以及果实品质等方面的影响,筛选适合宁夏干旱半干旱地区推广种植的灵武长枣园生草模式。结果表明:与半清耕半自然生草相比,两种人工生草模式均能增加枣园土壤微生物的多样性(Chao1和ACE指数)。人工混合种植“长柔毛野豌豆、白三叶和蒲公英”显著提高了土壤样本中的变形菌门(Proteobacteria)和担子菌门(Basidiomycota)的丰度。人工种植“黑麦草为主,少量种植白三叶、长柔毛野豌豆和蒲公英”显著提高了土壤样本中的酸杆菌门(Acidobacteria)和子囊菌门(Ascomycota)的丰度。土壤差异代谢物主要富集在角质、亚蜡和蜡的生物合成、异喹啉生物碱的生物合成、亚油酸代谢、花生四烯酸代谢和氰胺酸代谢等通路。同时,两种人工生草模式显著降低了土壤pH值,并显著增加了土壤有机质含量,“长柔毛野豌豆、白三叶和蒲公英”模式显著增加了果实的可溶性固形物、总糖和可滴定酸含量。综上,宁夏干旱半干旱区灵武长枣园种植“长柔毛野豌豆、白三叶和蒲公英”可改善土壤细菌和真菌群落结构和多样性,提高土壤营养水平,影响枣园土壤的代谢产物和果实品质。
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图1 不同生草模式下细菌群落α多样性 SA:行间种植长柔毛野豌豆、白三叶和蒲公英;SB:行间种植黑麦草为主,少量种植白三叶、长柔毛野豌豆和蒲公英;SCK:对照,半清耕半自然生草。差异显著性分析方法为图基检验,*** P < 0.001。下同
Fig. 1 α diversity of bacterial communities under different grasses cultivation patterns SA:Artificially planting a mixture of Vicia villosa,Trifolium repens and Taraxacum mongolicum;SB:Artificially planting Lolium perenne being the main method,plus planting a small amount of Trifolium repens,Vicia villosa and Taraxacum mongolicum;SCK:Control,semi-cultivation and semi-natural grass mode. The method of significant difference analysis is the Tukey test,*** P < 0.001. The same below
图2 不同生草模式下土壤细菌的PCA和PCoA分析
Fig. 2 Principal coordinate analysis and principal co-ordinates analysis of soil bacterial diversity under different grasses cultivation patterns
图5 不同生草模式下土壤真菌的PCA和PCoA分析
Fig. 5 Principal coordinate analysis and principal co-ordinates analysis of soil fungal diversity under different grasses cultivation patterns
| 生草模式 Grass growth pattern | 土层深度/cm Soil depth | 全盐/% Total soil | pH | 有机质/(g · kg-1) Organic material | 碱解氮/(mg · kg-1) Alkali-hydrolysate nitrogen |
|---|---|---|---|---|---|
| SCK | 0 ~ 20 | 0.13 ± 0.01 d | 8.63 ± 0.01 b | 16.07 ± 0.20 d | 70.03 ± 7.83 a |
| 20 ~ 40 | 0.20 ± 0.03 b | 8.74 ± 0.02 a | 14.30 ± 0.16 e | 52.51 ± 4.41 b | |
| SA | 0 ~ 20 | 0.23 ± 0.01 a | 7.95 ± 0.05 e | 16.54 ± 0.08 c | 55.14 ± 5.43 b |
| 20 ~ 40 | 0.15 ± 0.01 c | 8.30 ± 0.02 d | 20.84 ± 0.23 a | 78.26 ± 7.56 a | |
| SB | 0 ~ 20 | 0.17 ± 0.01 bc | 8.54 ± 0.01 c | 20.11 ± 0.33 b | 78.58 ± 2.56 a |
| 20 ~ 40 | 0.20 ± 0.02 b | 8.66 ± 0.02 b | 16.66 ± 0.41 c | 78.24 ± 1.41 a | |
| 生草模式 Grass growth pattern | 速效磷/(mg · kg-1) Available phosphorus | 速效钾/(mg · kg-1) Rapidly available potassium | 有效铜/(mg · kg-1) Rapidly available copper | 有效铁/(mg · kg-1) Rapidly available iron | 有效锰/(mg · kg-1) Rapidly available manganese |
| SCK | 53.95 ± 1.75 c | 148.67 ± 0.58 c | 1.72 ± 0.41 d | 20.83 ± 0.19 e | 5.60 ± 0.02 c |
| 61.89 ± 1.79 b | 144.00 ± 6.25 c | 2.48 ± 0.28 bc | 25.89 ± 0.51 c | 5.07 ± 0.55 d | |
| SA | 45.22 ± 1.10 d | 173.67 ± 1.53 b | 2.91 ± 0.30 b | 24.11 ± 0.39 d | 6.21 ± 0.25 b |
| 73.69 ± 1.95 a | 128.00 ± 6.08 d | 3.83 ± 0.04 a | 34.25 ± 0.50 a | 6.92 ± 0.32 a | |
| SB | 50.39 ± 1.91 c | 259.67 ± 2.08 a | 2.39 ± 0.18 c | 23.84 ± 0.43 d | 7.22 ± 0.05 a |
| 37.65 ± 3.45 e | 262.33 ± 7.51 a | 2.80 ± 0.10 bc | 30.60 ± 0.41 b | 7.01 ± 0.24 a |
表1 不同生草模式下土壤理化指标
Table 1 Soil physicochemical indexes under different grass growing modes
| 生草模式 Grass growth pattern | 土层深度/cm Soil depth | 全盐/% Total soil | pH | 有机质/(g · kg-1) Organic material | 碱解氮/(mg · kg-1) Alkali-hydrolysate nitrogen |
|---|---|---|---|---|---|
| SCK | 0 ~ 20 | 0.13 ± 0.01 d | 8.63 ± 0.01 b | 16.07 ± 0.20 d | 70.03 ± 7.83 a |
| 20 ~ 40 | 0.20 ± 0.03 b | 8.74 ± 0.02 a | 14.30 ± 0.16 e | 52.51 ± 4.41 b | |
| SA | 0 ~ 20 | 0.23 ± 0.01 a | 7.95 ± 0.05 e | 16.54 ± 0.08 c | 55.14 ± 5.43 b |
| 20 ~ 40 | 0.15 ± 0.01 c | 8.30 ± 0.02 d | 20.84 ± 0.23 a | 78.26 ± 7.56 a | |
| SB | 0 ~ 20 | 0.17 ± 0.01 bc | 8.54 ± 0.01 c | 20.11 ± 0.33 b | 78.58 ± 2.56 a |
| 20 ~ 40 | 0.20 ± 0.02 b | 8.66 ± 0.02 b | 16.66 ± 0.41 c | 78.24 ± 1.41 a | |
| 生草模式 Grass growth pattern | 速效磷/(mg · kg-1) Available phosphorus | 速效钾/(mg · kg-1) Rapidly available potassium | 有效铜/(mg · kg-1) Rapidly available copper | 有效铁/(mg · kg-1) Rapidly available iron | 有效锰/(mg · kg-1) Rapidly available manganese |
| SCK | 53.95 ± 1.75 c | 148.67 ± 0.58 c | 1.72 ± 0.41 d | 20.83 ± 0.19 e | 5.60 ± 0.02 c |
| 61.89 ± 1.79 b | 144.00 ± 6.25 c | 2.48 ± 0.28 bc | 25.89 ± 0.51 c | 5.07 ± 0.55 d | |
| SA | 45.22 ± 1.10 d | 173.67 ± 1.53 b | 2.91 ± 0.30 b | 24.11 ± 0.39 d | 6.21 ± 0.25 b |
| 73.69 ± 1.95 a | 128.00 ± 6.08 d | 3.83 ± 0.04 a | 34.25 ± 0.50 a | 6.92 ± 0.32 a | |
| SB | 50.39 ± 1.91 c | 259.67 ± 2.08 a | 2.39 ± 0.18 c | 23.84 ± 0.43 d | 7.22 ± 0.05 a |
| 37.65 ± 3.45 e | 262.33 ± 7.51 a | 2.80 ± 0.10 bc | 30.60 ± 0.41 b | 7.01 ± 0.24 a |
| 生草模式 Grass growth pattern | 产量/(kg · hm-2) Yileld | 可溶性固形物/% Soluble solid | 总糖/% Sugar | 可滴定酸/% Titratable acid | 维生素C/(mg· kg-1) Vitamin C |
|---|---|---|---|---|---|
| SA | 12 435.0 ± 290.4 a | 27.02 ± 0.50 a | 24.23 ± 0.50 a | 0.33 ± 0 a | 40.70 ± 0 a |
| SB | 15 307.5 ± 120.5 a | 26.52 ± 0.07 ab | 23.30 ± 0.40 b | 0.32 ± 0.02 ab | 40.70 ± 0 a |
| SCK | 13 245.0 ± 209.8 a | 25.79 ± 0.53 c | 23.03 ± 0.31 b | 0.31 ± 0 b | 37.40 ± 0 a |
表2 不同生草模式对灵武长枣果实品质的影响
Table 2 The effects of different grass management patterns on the fruit quality of‘Lingwuchangzao’jujube
| 生草模式 Grass growth pattern | 产量/(kg · hm-2) Yileld | 可溶性固形物/% Soluble solid | 总糖/% Sugar | 可滴定酸/% Titratable acid | 维生素C/(mg· kg-1) Vitamin C |
|---|---|---|---|---|---|
| SA | 12 435.0 ± 290.4 a | 27.02 ± 0.50 a | 24.23 ± 0.50 a | 0.33 ± 0 a | 40.70 ± 0 a |
| SB | 15 307.5 ± 120.5 a | 26.52 ± 0.07 ab | 23.30 ± 0.40 b | 0.32 ± 0.02 ab | 40.70 ± 0 a |
| SCK | 13 245.0 ± 209.8 a | 25.79 ± 0.53 c | 23.03 ± 0.31 b | 0.31 ± 0 b | 37.40 ± 0 a |
图10 门水平不同生草模式的土壤细菌群落结构与土壤理化因子冗余分析
Fig. 10 Redundancy analysis of structure of soil bacterial community and soil environmental physicochemical factors under different grass modes at phylum level
图11 门水平上不同生草模式土壤真菌群落结构与土壤理化因子冗余分析
Fig. 11 Redundancy analysis of soil fungal community and soil environmental physicochemical factors under different grass modes at phylum level
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