【摘 要】
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黄瓜（Cucumis sativus L.）是设施生产的主栽作物之一,但设施黄瓜的连作障碍问题日趋严重,残留在土壤中的黄瓜根茬是连作障碍发生的主要原因之一。研究表明,填闲等栽培模式可改变地下残茬多样性并影响土壤微生物群落,这可能影响黄瓜根茬的降解,从而减少自毒物质的积累,促进黄瓜生长并有效缓解连作障碍。本课题组前期研究发现,填闲小麦能够改变连作黄瓜土壤微生物群落,但是填闲小麦对连作黄瓜根茬降解的影
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2018YFD1000800）；
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黄瓜（Cucumis sativus L.）是设施生产的主栽作物之一,但设施黄瓜的连作障碍问题日趋严重,残留在土壤中的黄瓜根茬是连作障碍发生的主要原因之一。研究表明,填闲等栽培模式可改变地下残茬多样性并影响土壤微生物群落,这可能影响黄瓜根茬的降解,从而减少自毒物质的积累,促进黄瓜生长并有效缓解连作障碍。本课题组前期研究发现,填闲小麦能够改变连作黄瓜土壤微生物群落,但是填闲小麦对连作黄瓜根茬降解的影响尚不明确。本试验以小麦为填闲作物,以黄瓜单作为对照,分别于2019、2020年秋茬黄瓜拉秧后填闲小麦,将黄瓜根茬埋入到田间降解。通过测定残茬的质量损失明确填闲小麦对黄瓜根茬降解速率的影响;通过荧光定量PCR和高通量测序分析了填闲小麦对黄瓜土壤微生物群落丰度和结构的影响,通过土壤灭菌试验明确填闲小麦诱导的微生物群落变化对黄瓜根茬降解的影响;通过混合残茬降解试验明确残茬混合对黄瓜根茬降解的影响,旨在明确填闲小麦影响黄瓜根茬的降解机制,为研究缓解连作障碍措施提供一定的参考。本研究结果显示:（1）2020年秋茬填闲小麦后显著促进了黄瓜植株的生长,其全株干重提高了34.44%。（2）田间降解试验表明,两年秋茬填闲小麦较黄瓜单作均显著促进了黄瓜根茬的降解。（3）土壤灭菌试验表明,两年秋茬填闲小麦诱导的土壤微生物变化均显著促进了黄瓜根茬的降解,其降解速率分别提高了6.28、6.54%;残茬混合降解试验表明,残茬混合显著促进了黄瓜根茬的降解,其降解速率提高了8.71%。（4）荧光定量分析表明,2020年秋茬填闲小麦较黄瓜单作显著提高了黄瓜土壤细菌群落丰度;（5）高通量分析表明,2020年秋茬填闲小麦较黄瓜单作显著提高了连作黄瓜土壤细菌群落Shannon指数和Inverse Simpson指数,改变了黄瓜土壤细菌群落结构和组成;其中,填闲小麦显著增加了黄瓜土壤中芽单胞菌门、粘菌门、厚壁菌门的相对丰度,显著降低了变形菌门、拟杆菌门、放线菌门的相对丰度;填闲小麦后,黄瓜土壤中显著富集的优势OTUs主要有OTU1371（Bacillus）、OTU1837（Bacillus）、OTU7733（Pseudarthrobacter）、OTU3575（MN D1）、OTU8415（Blastococcus）;显著下调的优势OTUs主要有OTU6073（Amycolatopsis）、OTU3126（Phenylobacterium）、OTU8030（Ellin6055）、OTU5091（Mycobacterium）、OTU4034（Sphingomonas）、OTU4899（Lysobacter）、OTU5695（Phormidium）、OTU7474（Streptomyces）、OTU2372（Kribbella）。综上所述,填闲小麦促进了黄瓜植株的生长,并通过改变土壤微生物群落和增加残茬多样性促进了连作黄瓜根茬的降解。
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