不同覆蓋栽培對(duì)馬鈴薯根際土壤細(xì)菌多樣性、酶活性及化學(xué)性狀的影響

楊 鑫 樊吳靜 唐洲萍 何虎翼 李麗淑

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，廣西 南寧 530007)

土壤微生物和酶參與土壤養(yǎng)分循環(huán)、生理代謝和能量轉(zhuǎn)化[1－2]，土壤化學(xué)性狀反映土壤的養(yǎng)分供應(yīng)能力，三者是衡量土壤質(zhì)量和作物生產(chǎn)力的重要指標(biāo)[3]。不同栽培措施可改變土壤理化性狀，進(jìn)而影響土壤微生物和酶活性。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)量繁多，其中細(xì)菌數(shù)量占微生物總量的70%～90%，是土壤微生物的優(yōu)勢(shì)菌群，參與有機(jī)物和無機(jī)物轉(zhuǎn)化，在維持土壤生態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用[4]。

馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)作為中國(guó)的第四大主糧，具有糧菜兼用、加工用途廣、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)保障糧食安全、貧困地區(qū)脫貧增收、振興地區(qū)經(jīng)濟(jì)意義重大[5]。廣西具有得天獨(dú)厚的氣候、節(jié)令、區(qū)位和資源優(yōu)勢(shì)，冬作馬鈴薯市場(chǎng)銷量好，發(fā)展前景廣闊，種植區(qū)域和產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，已成為我國(guó)冬作馬鈴薯的主產(chǎn)區(qū)之一[6]。廣西冬作馬鈴薯在晚稻收獲后播種，并逐漸形成了免耕稻草覆蓋栽培，該技術(shù)省工節(jié)本，但存在出苗不整齊、青薯率高，稻草使用量過大增加種植成本等問題，科研人員根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求改進(jìn)栽培技術(shù)，開展了稻草包芯栽培[7]和黑地膜覆蓋栽培[8－9]等方面的研究。姜曉芳[10]研究認(rèn)為，稻草包芯栽培可促進(jìn)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)程，為馬鈴薯生長(zhǎng)提供適宜的水分和微酸環(huán)境，提高塊莖產(chǎn)量；李麗淑等[11]和高彥萍等[12]研究發(fā)現(xiàn)，壟作黑膜覆蓋栽培可改善土壤理化性狀，增加耕層溫度，恒溫效果明顯，有助于馬鈴薯產(chǎn)量的提高。陳和平等[13]和趙章平等[14]研究表明，與裸地栽培相比，黑地膜覆蓋栽培提高了耕作層土壤蔗糖酶活性，顯著增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)了土壤中速效磷鉀的吸收。但關(guān)于稻草和黑地膜覆蓋下馬鈴薯根際土壤微生態(tài)環(huán)境差異性分析的研究尚鮮見?；诖耍狙芯客ㄟ^分析不同覆蓋栽培下馬鈴薯全生育期根際土壤細(xì)菌群落豐度、結(jié)構(gòu)和種類以及土壤酶活性、化學(xué)性狀的變化規(guī)律，探討稻草和黑地膜覆蓋栽培對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響機(jī)理，旨在為廣西冬作馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)用馬鈴薯品種為華薯1 號(hào)(一級(jí)原種)，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。試驗(yàn)地位于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院武鳴里建科研基地，該地區(qū)海拔116 m，年降雨量1 230 mm，年均氣溫21.9℃，無霜期360 d。前茬作物為玉米，土壤為磚紅壤，0～20 cm 土層的基本化學(xué)性質(zhì):pH 值6.11，速效氮86.30 mg·kg－1、速效磷68.89 mg·kg－1、速效鉀219.72 mg·kg－1、有機(jī)質(zhì)30.40 g·kg－1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年11月25日播種，2019年3月29日收獲。栽培模式有黑地膜覆蓋(BFM)，播種后覆土5 cm，整平壟面，覆蓋寬1 m，厚約0.08 mm 黑色地膜，再在膜上覆土3 cm；稻草覆蓋(RSM)，播種后覆土5 cm，稻草不需要切割，整齊擺放在壟面，厚度約8 cm，再在稻草上覆土3 cm；常規(guī)栽培(CK)，播種后覆土5 cm，無覆蓋物。不同栽培模式為不同處理，每處理設(shè)3 次重復(fù)，共9 個(gè)小區(qū)，田間試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積18 m2(寬3.6 m，長(zhǎng)5 m)。單壟雙行品字形的擺放方式播種，畦面寬0.8 m，溝寬0.4 m，畦高0.2 m，每小區(qū)3 畦，每畦2 行，每行20 苗，株行距0.25 cm×0.3 cm。

分別在馬鈴薯苗期、塊莖形成期、塊莖膨大期、淀粉積累期和塊莖成熟期采樣。每個(gè)小區(qū)采用5 點(diǎn)取樣法隨機(jī)選擇5 棵健康馬鈴薯植株，將馬鈴薯整株挖出，不要傷害根系，抖落掉根系上較大土塊，用毛刷刷下緊密粘附在根系表面約2～3 mm 的土壤，為避免污染每個(gè)小區(qū)用單獨(dú)的刷子，將5 個(gè)點(diǎn)土樣混合均勻后取約5 g 左右裝于50 mL 無菌離心管中，帶回實(shí)驗(yàn)室保存于－40℃冰箱，用于細(xì)菌多樣性檢測(cè)，余下土壤自然風(fēng)干用于土壤酶活性和理化性狀測(cè)定[15]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤樣品DNA 提取與測(cè)序 采用Power Soil DNA Isolation Kit 試劑盒(美國(guó)MOBIO 公司)進(jìn)行根際土壤總DNA 提取，稱取0.25 g 冷凍保存的土壤樣品，按試劑盒說明書步驟提取總DNA 并保存于－20℃冰箱。采用通用引物338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCA GCA-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)對(duì)細(xì)菌16S rRNA 基因的V3～V4 區(qū)域進(jìn)行PCR 擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物委托北京百邁客生物科技有限公司利用Illumina Miseq2×300 測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行雙端測(cè)序。高通量測(cè)序得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)控和拼接，過濾掉低質(zhì)量的Reads 序列并將得到的雙端序列數(shù)據(jù)拼接成一條序列Tags，將有效Tags 按照相似性≥97%序列聚類成為一個(gè)分類操作單元OTU(operational taxonomic units)，基于細(xì)菌分類學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)OTU 進(jìn)行分類學(xué)注釋，得到每個(gè)OTU 對(duì)應(yīng)的物種分類信息，進(jìn)而在各水平統(tǒng)計(jì)不同樣品群落組成。

1.3.2 土壤酶活性、化學(xué)性狀測(cè)定 土壤過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性分別使用土壤過氧化氫酶試劑盒、土壤脲酶試劑盒、土壤蔗糖酶試劑盒、酸性磷酸酶試劑盒測(cè)定，以上試劑盒均由上海茁彩生物科技公司生產(chǎn)。過氧化氫酶以24 h 后每克風(fēng)干土樣催化降解H2O2的微摩爾數(shù)表示；酸性磷酸酶以37℃、24 h 后每克風(fēng)干土釋放出酚的納摩爾數(shù)表示；脲酶活性:每天每克土樣中產(chǎn)生1 μg HN3－N 定義為一個(gè)酶活力單元U；蔗糖酶活性:每天每克土壤中產(chǎn)生1 mg 還原糖定義為一個(gè)酶活性單位U。

土壤化學(xué)性狀參照文獻(xiàn)[16]，堿解氮含量采用擴(kuò)散法測(cè)定，速效磷含量采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定，速效鉀含量采用醋酸銨－火焰光度法測(cè)定，有機(jī)質(zhì)含量采用稀釋熱法測(cè)定，土壤pH 值采用酸度計(jì)法測(cè)定。

1.3.3 馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量測(cè)定 于開花期調(diào)查馬鈴薯主莖數(shù)(從種薯或地下直接生長(zhǎng)的莖數(shù))；于盛花期每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的10 棵馬鈴薯測(cè)量株高(馬鈴薯被拉直后，從子葉到植株頂部生長(zhǎng)點(diǎn)的距離)；成熟期，每小區(qū)期連續(xù)選取10 棵馬鈴薯，測(cè)定其單株塊莖數(shù)、單株塊莖重以及整個(gè)小區(qū)大小薯重和產(chǎn)量，折算商品薯率和產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 軟件處理數(shù)據(jù)并繪圖，利用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，試驗(yàn)結(jié)果組內(nèi)比較用單因素方差分析方法(ANOVA)，組間兩兩均數(shù)比較(LSD－t 檢驗(yàn))來確定結(jié)果的差異顯著性，計(jì)算相關(guān)系數(shù)分析變量之間相互關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 根際土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)

由表1 可知，馬鈴薯整個(gè)生育期，黑地膜覆蓋處理(BFM)的土壤Shannon 指數(shù)與稻草覆蓋處理(RSM)、常規(guī)栽培處理(CK)差異均不顯著；在苗期和塊莖成熟期，BFM 的土壤Chao1 指數(shù)顯著高于RSM，在塊莖形成期和塊莖成熟期，BFM 的土壤Chao1 指數(shù)顯著高于CK。

表1 不同處理馬鈴薯全生育期根際土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)Table 1 Diversity index of bacteria in rhizosphere soil during the whole growth period of potato under the different treatments

2.2 根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成

由圖1 可知，不同處理土壤中門水平的細(xì)菌組成基本相似，物種相對(duì)豐度大于1%的有10 個(gè)菌門，分別為變形菌門、酸桿菌門、綠彎菌門、放線菌門、芽單胞菌門、擬桿菌門、疣微菌門、厚壁菌門、羅庫(kù)菌門、消化螺旋菌門，相對(duì)豐度低于1%的微生物合并為其他。

各優(yōu)勢(shì)菌門相對(duì)豐度在不同處理中存在差異。除淀粉積累期外，BFM 的變形菌門相對(duì)豐度均比同期其他栽培模式高，其中，塊莖形成期，BFM 的變形菌門相對(duì)豐度分別比RSM、CK 提高了17.23%、18.82%；與RSM、CK 相比，BFM 提高了淀粉積累期和塊莖成熟期酸桿菌門相對(duì)豐度，降低了除塊莖膨大期外其他時(shí)期綠彎菌門相對(duì)豐度，提高了塊莖膨大期、淀粉積累期、塊莖成熟期芽單胞菌門相對(duì)豐度，抑制了塊莖形成期、塊莖膨大期和塊莖成熟期放線菌門的增長(zhǎng)。與BFM、CK 相比，RSM 提高了苗期酸桿菌門相對(duì)豐度，降低了膨大期綠彎菌門相對(duì)豐度，抑制了苗期、塊莖膨大期和塊莖成熟期芽單胞菌門生長(zhǎng)，提高了塊莖形成期、塊莖膨大期、塊莖成熟期放線菌門相對(duì)豐度。

由圖2 可知，不同處理屬水平物種相對(duì)豐度大于1% 的主要有鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、uncultured-bacterium-c-Subgroup-6、uncultured-bacteriumf-SC-Ⅰ-84、uncultured-bacterium-f-Gemmatimonadacese、RB41、uncultured-bacterium-c-Roseiflexaceae、芽單胞菌屬(Gemmatimonas)、 uncultured-bacterium-f-Gaiellaes、uncultures-bacterium-o-C0119、苔蘚桿菌(Bryobacter)10個(gè)菌屬，相對(duì)豐度低于1%的微生物為未經(jīng)分類，還有部分微生物歸為未知菌屬。

各菌屬相對(duì)豐度在不同處理間差異較大，整個(gè)生育期，BFM 鞘氨醇單胞菌屬的相對(duì)豐度均比其他處理高。與RSM、CK 相比，BFM 降低了塊莖形成期uncultured-bacterium-c-Subgroup-6 菌屬的相對(duì)豐度；降低苗期和塊莖形成期uncultured-bacterium-f-SC-Ⅰ－84菌屬的相對(duì)豐度，但提高了該菌屬在塊莖膨大期、淀粉積累期和成熟期的相對(duì)豐度；提高了生長(zhǎng)后期芽單胞菌屬的相對(duì)豐度。整個(gè)生育期間RSM 的鞘氨醇單胞菌屬、芽單胞菌屬相對(duì)豐度均低于CK。

2.3 根際土壤酶活性

由圖3-A 可知，BFM 土壤過氧化氫酶活性隨生育期的遞進(jìn)呈單峰曲線變化，于淀粉積累期達(dá)到峰值，在塊莖膨大期和淀粉積累期分別比RSM、CK 顯著提高了34.26%～68.80%、25.47%～73.51%。由圖3-B 可知，不同處理蔗糖酶活性隨著生育期進(jìn)程呈先降低后提升再降低的趨勢(shì)，塊莖膨大期，BFM 蔗糖酶活性比RSM、CK 顯著提高了18.71%、158.32%。由圖3-C 可知，RSM、BFM 脲酶活性在不同生育期間變化較大，CK較穩(wěn)定，塊莖形成期和淀粉積累期，BFM 脲酶活性均顯著高于RSM、CK。由圖3-D 可知，整個(gè)生育期，BFM土壤酸性磷酸酶活性顯著高于其他處理。由馬鈴薯生育期土壤酶活性動(dòng)態(tài)變化分析可知，與RSM、CK 相比，BFM 顯著提高了塊莖膨大期和淀粉積累期過氧化氫酶活性，塊莖膨大期蔗糖酶活性和苗期、塊莖形成期、淀粉積累期脲酶活性，以及整個(gè)生育期酸性磷酸酶活性。

2.4 根際土壤理化性狀

由圖4-A 可知，各處理的土壤堿解氮含量在整個(gè)生育期波動(dòng)不大，除苗期BFM 的土壤堿解氮含量較RSM、CK 顯著提高，其他生育期各處理之間無顯著差異。由圖4-B 可知，BFM 的土壤速效磷含量總體高于其他處理(除淀粉積累期外)，苗期BFM 的土壤速效磷含量比RSM、CK 顯著提高了29.62%、16.62%。由圖4-C 可知，各處理土壤速效鉀含量在整個(gè)生育期波動(dòng)較大，除了成熟期，BFM 的土壤速效鉀含量均顯著高于RSM、CK。由圖4-D 可知，BFM、CK 的土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著生育期進(jìn)程呈先降低后升高再降低的趨勢(shì)，苗期，BFM 的土壤有機(jī)質(zhì)含量比RSM 和CK 顯著提高了28.45%、13.29%；塊莖形成期，BFM 的土壤有機(jī)質(zhì)含量比RSM 顯著提高了19.57%。由圖4-E 可知，整個(gè)生育期，BFM、RSM 的根際土壤pH 值總體呈下降趨勢(shì)，由弱堿趨于弱酸，CK 的根際土壤pH 值維持在弱酸范圍。綜上，與RSM、CK 相比，BFM 顯著提高了苗期堿解氮和有機(jī)質(zhì)含量，顯著提高了苗期和塊莖形成期速效磷含量，提高了整個(gè)生育期速效鉀含量。

2.5 馬鈴薯農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量

由表2 可知，BFM 的株高分別較RSM、CK 顯著提高了7.83%、8.21%，BFM 的大薯重、產(chǎn)量較CK 顯著提高了20.15%、17.90%，RSM 的大薯重、產(chǎn)量分別較CK顯著提高了16.25%、15.20%?？梢?，BFM 更有利于馬鈴薯生長(zhǎng)，對(duì)大薯重和產(chǎn)量的提升效果優(yōu)于RSM。

表2 不同處理對(duì)馬鈴薯的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響Table 2 Agronomic characters and yield of potato under different cultivation modes

2.6 土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)、酶活性與化學(xué)性質(zhì)相關(guān)性分析

由表3 可知，馬鈴薯根際土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)、酶活性與土壤化學(xué)性狀間存在一定的相關(guān)性，說明土壤化學(xué)性狀與微生物間相互影響。根際土壤Shannon 指數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，與速效鉀含量、pH值呈顯著正相關(guān)；Chao1 指數(shù)與速效磷含量呈極顯著正相關(guān)。過氧化氫酶活性與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，與堿解氮含量呈顯著正相關(guān)；脲酶活性與堿解氮含量、速效鉀含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH 值均呈極顯著正相關(guān)；蔗糖酶活性與堿解氮含量、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)含量、pH 值呈顯著正相關(guān)；酸性磷酸酶活性與速效磷、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，與堿解氮含量、pH 值呈顯著正相關(guān)。

表3 根際土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)、酶活性與化學(xué)性狀相關(guān)性分析Table 3 Correlative analysis between diversity index of bacteria andenzyme activity，Soil physical and chemical properties of rhizosphere soils

3 討論

微生物多樣性是用來衡量生物群落豐富度和均勻度的綜合指標(biāo)，常用衡量指標(biāo)有Chao1 指數(shù)和Shannon指數(shù)，Chao1 指數(shù)代表菌種的豐富度，Chao1 指數(shù)越高，表示樣品中的物種越豐富，Shannon 指數(shù)代表菌群多樣性，Shannon 指數(shù)越高，表示菌群多樣性越高[17]。徐雪雪[18]研究表明，馬鈴薯覆膜種植土壤細(xì)菌多樣性顯著高于不覆膜，全膜種植比不覆膜提高了土壤細(xì)菌的豐富度和多樣性。本研究結(jié)果表明，與稻草覆蓋處理(RSM)和常規(guī)栽培處理(CK)相比，黑地膜覆蓋處理(BFM)顯著提高了塊莖成熟期的Chao1 指數(shù)。說明BFM 提高了土壤細(xì)菌物種豐富度，這可能與黑地膜覆蓋改變土壤水肥氣熱等條件，為微生物生長(zhǎng)繁殖提供了良好環(huán)境條件有關(guān)[19]。

不同覆膜栽培對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成產(chǎn)生一定影響。本研究結(jié)果表明，BFM 提高了馬鈴薯生長(zhǎng)前期變形菌門和生長(zhǎng)后期的酸桿菌門、芽單胞菌門的相對(duì)豐度，提高了整個(gè)生育期鞘氨醇單胞菌屬和生長(zhǎng)后期芽單胞菌屬相對(duì)豐度。這與劉云[20]的研究結(jié)果一致，全膜覆蓋栽培可提高變形菌門、酸桿菌門相對(duì)豐度。變形菌門包含多種固氮菌，有利于土壤氮的固定，酸桿菌能夠降解植物殘?bào)w，在生態(tài)環(huán)境中參與鐵循環(huán)，并具有以葉綠素為基礎(chǔ)的光合能力[21]；鞘氨醇單胞菌屬有硝化、反硝化和生物修復(fù)作用，對(duì)土壤中的物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，能在土壤中大量富集，芽單胞菌門作為潛在生防菌，在抵御植物病原菌方面有重要作用[22－24]。而RSM可提高苗期酸桿菌門和塊莖形成期、塊莖膨大期、塊莖成熟期放線菌門的相對(duì)豐度。放線菌可以合成纖維素，改善土壤結(jié)構(gòu)和促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，其豐富的代謝產(chǎn)物還可以抑制土傳病原菌繁殖[25]。綜上所述，BFM 能提高有益菌的相對(duì)比例，優(yōu)化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，而RSM 有降低植株感病風(fēng)險(xiǎn)的潛力。

土壤pH 值、氮磷鉀含量、有機(jī)質(zhì)含量等土壤化學(xué)性狀是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)，土壤酶活性與土壤理化指標(biāo)密切相關(guān)，酶的催化作用對(duì)土壤氮磷鉀循環(huán)有重要作用。李旺霞等[26]和李浩然等[27]研究發(fā)現(xiàn)，單壟壟上覆膜栽培有利于提高土壤酶活性及產(chǎn)量；要?jiǎng)P等[28]研究證明，溝壟覆膜能不同程度提高馬鈴薯土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶活性，降低土壤pH 值，提高土壤電導(dǎo)率，改善土壤理化狀況，從而提高產(chǎn)量。孫夢(mèng)媛[29]研究認(rèn)為，全膜壟作可提高土壤酶活性、降低土壤pH 值，促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)，顯著提高株高、莖粗，優(yōu)化了馬鈴薯塊莖構(gòu)成因素，提高產(chǎn)量。本研究結(jié)果與前人類似，BFM 可通過提高馬鈴薯生長(zhǎng)前期土壤變形菌門豐度來提高脲酶活性、蔗糖酶活性，從而催化土壤中有機(jī)物質(zhì)代謝，促進(jìn)有機(jī)氮和有機(jī)質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，土壤堿解氮和有機(jī)質(zhì)含量隨之升高，提高了土壤肥力[30－31]。隨著生育期推進(jìn)，脲酶活性和堿解氮含量呈下降的趨勢(shì)，這可能是由于基肥施入土壤后，在脲酶的作用下尿素逐漸水解，銨態(tài)氮含量上升，隨著產(chǎn)物增加，酶促反應(yīng)受到抑制[32－33]。BFM 還可通過提高整個(gè)生育期間土壤鞘氨醇單胞菌屬和生長(zhǎng)后期土壤變形菌門的豐度提高酸性磷酸酶活性，促進(jìn)磷的積累并提高速效鉀等養(yǎng)分含量，對(duì)塊莖形成、品質(zhì)和產(chǎn)量提高起到重要作用[34－35]。另外，馬鈴薯生育后期，BFM 提高了土壤芽單胞菌屬豐度和過氧化氫酶活性，有助于提高植株抵御病害和抗氧化能力，避免植株早衰，延長(zhǎng)塊莖淀粉和干物質(zhì)積累，為提高塊莖大薯重和產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成和酶活性變化可反映土壤質(zhì)量情況，土壤化學(xué)性狀和酶活性的改變均會(huì)影響微生物群落結(jié)構(gòu)和功能，微生物多樣性越豐富，土壤生態(tài)環(huán)境越穩(wěn)定，酶活性越高，土壤越肥沃[36]。因此，對(duì)三者之間的相關(guān)性研究有助于全面評(píng)價(jià)不同栽培處理對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的影響機(jī)制。本研究相關(guān)性分析表明，根際土壤Shannon 指數(shù)與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，脲酶活性與堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，酸性磷酸酶活性與速效磷含量呈極顯著正相關(guān)，蔗糖酶活性與有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)，這與前人研究相似[37－38]。不同栽培模式下根際土壤微生物與酶活性緊密聯(lián)系，共同維持土壤質(zhì)量，作用于作物生長(zhǎng)。

4 結(jié)論

與稻草覆蓋和常規(guī)栽培相比，黑地膜覆蓋栽培能優(yōu)化土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)組成和功能多樣性，增加有益細(xì)菌相對(duì)豐度，提高土壤生物活性和養(yǎng)分有效性，改善土壤理化性狀，有助于植株生長(zhǎng)發(fā)育；黑地膜和稻草覆蓋栽培均比常規(guī)栽培顯著提高塊莖大薯重和產(chǎn)量，且黑地膜覆蓋對(duì)提升大薯重和產(chǎn)量的效果優(yōu)于稻草覆蓋栽培。