长期种植宁夏枸杞引起土壤退化的机理研究

Soil degradation significantly influences the sustainable agriculture development in China. Regarding the current situation of the continuous degration of the soil quality of large-area cultivating zone and the demand of safe production of crops,the research chooses different Lycium barbarum L. farmlands with different age limits as its researching units. With the methods of field survey, farmland experiments, relative experiments of edaphon PLFA and multivariate statistics, it studies the physical-chemical properties and bio-characteristics of the rhizosphere soil with different age limits, edaphone structure and its diverse evolutions. The research analyzes the basic physical-chemical properties and bio-characteristics of the Rhizosphere soil of different age limits, edaphone，the evolution rules of soil nematode community，and its adjusting and responding system to farmland ecosystem. It also discloses the major controlling factors leading to soil degradation of Lycium barbarum L. cultivation with different age limits, key procedure and evolution trend from the prospect of sustainable utilization of agricultural resources. It proposes the key breakthrough point of resoluti quality of the local Lycium barbarum L.farmland.

土壤退化严重影响着我国农业的可持续发展。针对宁夏枸杞大面积种植区土壤质量持续衰退的现状和作物安全生产的需求，以不同种植年限的枸杞园为研究单元；采用农田管理方式调查和田间试验相结合，土壤微生物磷酸脂肪酸等相关试验手段和多元统计方法，开展不同年限枸杞根际土壤理化性状、土壤生物群落结构与多样性演变的研究。解析宁夏枸杞不同种植年限土壤基本理化性状、土壤微生物和土壤线虫群落特征的演变规律及其对该农田生态系统功能的调节与响应机制；从农业资源持续利用的角度系统揭示宁夏枸杞不同种植年限引起土壤退化的主控因素、关键过程及演变趋势，提出解决土壤退化问题的主要突破口，为提升当地枸杞园土壤质量提供科学依据。

土壤退化严重影响着我国农业的可持续发展。项目主要针对宁夏枸杞大面积种植区土壤质量持续衰退的现状和作物安全生产的需求，以不同种植年限的枸杞园为研究单元；采用农田管理方式调查和田间试验相结合，土壤微生物磷酸脂肪酸、高通量测序和实时荧光定量PCR分析等相关试验手段和多元统计方法，开展不同年限枸杞根际土壤理化性状、土壤生物群落结构与多样性演变的研究。研究表明：.（1）土壤容重随种植年限的延长略有增大；土壤有机质和养分含量随种植年限的延长先增加后降低，种植9 a时其含量最高。.（2）随着种植年限的延长，夏季表层土壤总PLFA、细菌、真菌和放线菌PLFA浓度呈低-高-低的变化趋势，种植9 a时各菌群PLFA浓度达最大值。宁夏枸杞种植约6 a时土壤生态系统最稳定，9 a时土壤有机质、养分含量和各菌群PLFA浓度达最大值，然后土壤肥力指标和微生物数量均表现出减小趋势，土壤质量逐年下降。研究区需要大幅降低化肥施用量，尤其少施复合肥或复混肥，应增施有机肥或菌肥，以此改善土壤环境，延长宁夏枸杞的经济寿命。随着树龄增加，宁夏枸杞根际表层土壤微生物生物量和细菌多样性呈先增加后降低的趋势。老龄植株根际土壤中Xanthomonadales数量相对最多，管理中要警惕由Xanthomonadales引起的枸杞病害。.（3）夏季宁夏枸杞根际土壤线虫数量最多，小杆属和拟丽突属为优势属；春季线虫数量最少，小杆属、针属和盘旋属为优势属；从春季到秋季，线虫稀有属种类和个体密度逐渐减少。随着树龄的增加，夏季根际线虫总数逐渐减少；春季和秋季枸杞根际线虫总数先增加后减少，其中9年树龄根际土壤线虫总数最多。整体上，随着树龄的增加，春季和秋季土壤线虫数量先增加后减少，夏季土壤线虫数量呈逐渐减少的趋势；线虫多样性下降，土壤逐渐退化。此外，在幼林和树龄大于9年后需要抑制土壤植物寄生线虫的繁殖，以减少后期因线虫病害引起的危害。.本项目从农业资源持续利用的角度系统揭示了宁夏枸杞不同种植年限引起土壤退化的主控因素、关键过程及演变趋势，提出了解决土壤退化问题的主要突破口，为提升当地枸杞园土壤质量提供科学依据。