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新疆不同连作年限棉田土壤健康评价

文献类型： 中文期刊

作者： 陈逸朋;李鑫;王军;葛体达;薛娜娜;李方方;黄敏;黄亚萍;张文菊

作者机构：

关键词： 棉花连作;土壤养分;胞外酶活性;微生物群落;土壤健康指数

期刊名称：植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2025 年 1 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 【目的】从土壤性质和微生物群落结构评价新疆地区连作棉花土壤的健康状况，为该区棉花连作生态防治和土壤健康管理提供科学依据。【方法】采集了新疆喀什地区伽师县连作年限在5、7、12、20、25、30年的棉田土壤样品，分析土壤理化性质、胞外酶活性、微生物群落组成和真菌病原体丰度，运用主成分分析法构建最小数据集，以土壤健康指数面积法（SHI-area）评估土壤健康状况，并探讨植物病原体与土壤健康之间的关联性。【结果】随着连作年限的增加，棉田土壤电导率和盐度呈升高趋势，微量元素铁和锰以及与碳、氮和磷循环相关的β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶活性随着连作年限的增加而增加。土壤微生物多样性受连作年限的显著影响，其中在连作7年的棉田土壤微生物α多样性较低。经主成分分析筛选，得到全氮、β-葡萄糖苷酶、有效锰、盐度和真菌α多样性（Simpson指数） 5个指标为土壤健康评价的最小数据集。基于该数据集计算得到的土壤健康指数，随连作年限的增加呈先下降(SHIY7=0.07)再逐渐恢复的趋势，在20年恢复到最高点(SHIY20=0.53)，但没有超过连作5年时的水平(SHIY5=0.58)。植物真菌病原体丰度与最小数据集计算的土壤健康指数之间呈显著负相关（y=-0.0727x+0.561,R2=0.46,P=0.002）。相关分析表明，全氮含量是影响植物病原体丰度的极显著因素（R=-0.912,P<0.001），真菌优势属Pseudogymnoascus、Gymnoascus和Canariomyces丰度与土壤健康指数呈显著负相关性（R<-0.612,P<0.01）。【结论】土壤健康指数在连作初期不断下降，之后虽然有所恢复，但仍未达到连作5年的水平。土壤全氮、盐度、有效锰、β-葡萄糖苷酶和真菌多样性是评价土壤健康状况的关键指标。植物病原体数量受全氮的抑制而降低，全氮含量随着连作年限的增加，是土壤健康指数恢复性提升的最显著影响因子。电导率和盐度的不断提升也是需要关注并检测的一个指标。

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