[发明专利]一种小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的响应测定方法

说明书

本发明公开了一种小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的响应测定方法，具体包括以下步骤：(1)选取试验地；(2)选取小麦品种；(3)设计试验；(4)测定不同氮效率小麦品种的根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性。申请人利用30年的长期定位试验平台，在前期氮效率筛选试验的基础上，选择氮效率有显著差异的不同基因型小麦品种2个，综合分析不同氮效率小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的影响，以期为小麦生产上的选种以及土壤生产力的维持提供理论依据。

技术领域

本发明涉及农作物种植技术领域，更具体的说是涉及一种小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的响应测定方法。

背景技术

土壤酶和土壤微生物是土壤中多种生化反应、物质循环和能量代谢的重要参与者，在养分循环、分解有机质及降解污染物方面发挥关键作用，可以表征土壤肥力和土壤健康状况。根际是植物、土壤、微生物及其生长环境的一个重要衔接平台，是根系与土壤交界的微域。分析和比较不同作物的根际土壤酶活性及微生物群结构等微生态特性，有利于从微生态学角度提供作物低肥高效栽培理论依据。

小麦是重要的粮食作物之一，近年来，小麦连年增产的同时伴随着氮肥的过量施用及肥效下降，从而影响生态环境的健康发展。例如，大量施用化肥导致了土壤酸化、温室效应及生物多样性丧失等一系列的生态环境问题。

基于经济效益和生态环境保护的双重要求，相关学者已就小麦“肥药双减”问题开展了不同角度的研究。如，杨晓卡等从栽培措施、轮作体系上探讨出氮素表观损失量最低的高产高效模式，赵犇等构建了基于临界氮浓度的小麦地上部氮亏缺模型进行精准施肥，张娟娟等通过不同氮效率小麦品种的氮素营养诊断研究，发现不同品种的氮吸收利用效率、根系活力及耐低氮胁迫能力不同。但是有关氮素高效利用机制的研究较少。

近年来，粮食-土壤可持续生产力与植物根际微生物区系的关系逐渐被科研工作者关注。如，董航宇从根际微生态角度研究了土壤微生物、土壤酶活性与粳稻高效利用氮的关系，杨珍等基于作物根际微域探究植物病害发生机理，挖掘具有潜力的微生物资源。相反，通过根际微域中的土壤酶活性和微生物多样性也能体现出不同作物或者同一作物不同品种间的差异。

目前，关于小麦根际土壤微生态区系的研究多集中在氮素的吸收、利用及耕作方式方面。但是，关于不同氮效率小麦品种的根际微生物和土壤酶活性差异的研究较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的响应测定方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种小麦根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性的响应测定方法，具体包括以下步骤：

(1)选取试验地；

(2)选取小麦品种；

(3)设计试验

将小麦分别于第一年10月中旬和第二年10月中旬播种，设置两个处理：不施氮肥和正常施氮肥，氮肥基追比为5:5，追肥于返青期开沟施入，磷肥和钾肥在播前作为基肥一次性施入，其他栽培措施同一般高产田管理；

(4)测定不同氮效率小麦品种的根系活力及其根际土壤酶活性和微生物群落多样性。

进一步，上述步骤(1)中，试验地地处黄淮海平原，处于热带向暖温带地带过度地带，属于大陆性季风气候，年平均降水量为645mm，平均日照长 12h，平均气温14.4℃，无霜期224天。

更进一步，上述步骤(1)中，试验地的供试土壤为潮土，土壤地力均匀， 0-30耕层土壤基础肥力为有机质14.39g/kg、碱解氮82.6mg/kg、有效磷14.7 mg/kg、有效钾89.9mg/kg、全氮0.88g/kg。