馮金玲 鄭新娟 楊志堅(jiān) 陳世品 陳 輝
(福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建福州350002)
5種栽培模式對(duì)油茶土壤微生物及酶活性的影響
馮金玲 鄭新娟 楊志堅(jiān) 陳世品 陳 輝
(福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建福州350002)
以毛豆、花生、綠豆、四季豆套種及覆草為試驗(yàn)栽培模式,探討不同栽培模式對(duì)油茶、土壤微生物及土壤酶活性的影響。結(jié)果表明:5種栽培模式對(duì)油茶新梢生長(zhǎng)、單株產(chǎn)果量及出油率有顯著影響,但對(duì)鮮出籽率影響不明顯;對(duì)土壤微生物數(shù)量和酶活性均存在顯著差異,根際土壤微生物數(shù)量和酶活性比非根際土壤高;綜合分析得出在油茶林下套種毛豆和綠豆2種模式最好。細(xì)菌與真菌、各種土壤酶活性以及出油率均有顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明土壤細(xì)菌可作用為判斷土壤肥力狀況的生物學(xué)指標(biāo)。
油茶;根際;土壤;微生物;酶活性;套種
油茶(Camellia oleifera)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)木本油料植物,分布廣泛,栽培歷史已有2 300多年的歷史。茶油是優(yōu)質(zhì)食用油,富含油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸,含量占90%以上。油茶一經(jīng)種植,連年收益,效益長(zhǎng)達(dá)百年之久。但油茶秋花秋果,抱子懷胎,樹體營(yíng)養(yǎng)消耗大。并且油茶林長(zhǎng)期掠奪式經(jīng)營(yíng),粗放管理,導(dǎo)致養(yǎng)分大幅度遞減,土壤板結(jié),處于低產(chǎn)狀態(tài)[1]。因此,急需提高油茶林栽培管理工作水平。采用生態(tài)栽培模式,林農(nóng)套種,以耕代撫、以耕代管;充分發(fā)揮土地效益,既可節(jié)省大量撫育和管護(hù)經(jīng)費(fèi),又可增加經(jīng)濟(jì)收入。油茶生態(tài)栽培已在產(chǎn)區(qū)采用,幼林套種豆科作物有利于油茶的生長(zhǎng)發(fā)育[2-3],提高土壤養(yǎng)分含量,改善油茶土壤微生物的群落結(jié)構(gòu),增加各微生物物菌群的生物量[4]。其中間種大豆(Glycinemax)能提高油茶林地土壤的N、P、K含量[5];套種豌豆(Pisum sativum)提高土壤堿解氮含量[6];套種決明(Catsia tora)提高土壤細(xì)菌、真菌、N、P、K含量及含水率[4,7];而套種花生(Arachis hypogaea)除了提高經(jīng)濟(jì)效益外,也提高了土壤的磷含量[8]。同時(shí)油茶幼林覆草也能提高土壤理化性狀,且效果隨著覆草量的增加而顯著增加[9];除此之外,油茶幼林下套種茶和紅薯(Ipomoea batatas)等也都有利于油茶的生長(zhǎng)[10-11]。但成年油茶林下套種研究較少,目前只見(jiàn)到成熟林下套種生姜(Zingiber officinale)的研究,且主要集中生態(tài)栽培的油茶產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益等方面,而對(duì)地下部的微生物和酶活性等的影響還很缺乏研究[12]。
土壤系統(tǒng)和植被是一個(gè)有機(jī)整體,二者相輔相成。土壤系統(tǒng)為植被生長(zhǎng)提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而植被生長(zhǎng)又可改善土壤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分[13]。根際是由植物根系與土壤微生物之間相互作用所形成的獨(dú)特圈帶,是植物生長(zhǎng)過(guò)程中形成的復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的微型生態(tài)系統(tǒng),對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起著至關(guān)重要的作用[14]。土壤微生物直接參與有機(jī)質(zhì)分解,腐殖質(zhì)形成,養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的各個(gè)生化過(guò)程,是土壤生態(tài)系統(tǒng)變化的預(yù)警及敏感指標(biāo)[15-16]。土壤酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的重要指標(biāo),其中蔗糖酶、磷酸酶、脲酶等水解酶的總體活性對(duì)評(píng)價(jià)土壤肥力水平更具有重要意義[17]。因此,在研究不同生態(tài)栽培模式對(duì)油茶成熟林根際和非根際土壤效應(yīng)時(shí),探討由此引起的土壤微生物和酶活性的動(dòng)態(tài)變化具有重要意義。本試驗(yàn)以在20年油茶林下套種毛豆(Glycine max)、花生(Arachis hypogaea)、綠豆(Vigna radiate)、四季豆(Phaseolus vulgaris)以及覆草為材料,研究不同栽培模式下油茶根際微生物及酶活性的差異及變化特征,以期揭示不同生態(tài)栽培模式對(duì)油茶林生產(chǎn)的作用機(jī)理。
1.1 試驗(yàn)區(qū)自然概況
試驗(yàn)地設(shè)在福建省閩侯桐口國(guó)有林場(chǎng)的華南油茶良種工區(qū),該地地處北緯26.05°,東經(jīng)119.17°,海拔260~300 m。年平均氣溫19.6℃,最冷月(1月)平均氣溫10.2℃,最熱月(7月)平均氣溫28.7℃,年降水量1 342.5 mm,相對(duì)濕度77%,年積溫6 457℃,日照時(shí)數(shù)1888 h,無(wú)霜期326 d。試驗(yàn)地為東南坡向,坡度為23°左右。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
選東南方向、中坡的普通油茶林地為試驗(yàn)地,油茶林郁閉度為0.65左右。林內(nèi)油茶樹齡均為20 a,長(zhǎng)勢(shì)良好。試驗(yàn)地共設(shè)6個(gè)處理,18個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)小區(qū)12株,面積為100 m2,周圍勻設(shè)保護(hù)行。處理1~4分別套種毛豆、花生、綠豆、四季豆,處理5為覆草,處理6作為CK。
處理前,先對(duì)油茶林全面松土,套種密度以作物生長(zhǎng)后能夠覆蓋地表為宜。2009年3月初次播種,條播。處理1,矮腳毛豆株距30~35 cm,每穴3~4粒;處理2,花生株距15~20 cm,每穴2粒;處理3,綠豆株距約25 cm,每穴5~6粒;處理4,四季豆株距35~40 cm,每穴3粒;處理5,五節(jié)芒覆蓋厚度10 cm;處理6作空白CK。試驗(yàn)在2010—2012年再連續(xù)種植3次。
1.3 土樣的采集
于2012年的4、7、10月和12月4次分別取樣。取樣法為“S”形混合法,在每個(gè)小區(qū)內(nèi)設(shè)5個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)距離油茶植株30 cm,除去表面的土層和枯枝敗葉,在0~20 cm土層內(nèi)挖取油茶的主根,沿著主根找到根系末梢的須根,抖落須根上大塊土壤(不含根系)作為非根際土壤,附著在根系表面的細(xì)粒土壤(<4 mm)作為根際土壤。將5個(gè)樣點(diǎn)的土樣混合后用四分法取1 kg,作為各個(gè)小區(qū)分析土壤微生物的樣土放入無(wú)菌采樣袋,封口、貼上標(biāo)簽,帶回實(shí)驗(yàn)室,并于4℃冰箱保存,備用。剩余的部分放置實(shí)驗(yàn)室陰涼通風(fēng)處進(jìn)行自然風(fēng)干,風(fēng)干1周后過(guò)1 mm篩進(jìn)行土壤酶活性分析。
1.4 土壤測(cè)定指標(biāo)及方法
土壤微生物數(shù)量的測(cè)定,采用梯度稀釋法制備土壤懸液,稀釋涂抹平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行分離,測(cè)定細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量,3次重復(fù)。細(xì)菌培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,細(xì)菌采用10-5濃度進(jìn)行涂板,28℃培養(yǎng)4 d后計(jì)數(shù);真菌培養(yǎng)基為馬丁氏-孟加拉線培養(yǎng)基,真菌采用10-3濃度進(jìn)行涂板,28℃培養(yǎng)3 d后計(jì)數(shù);放線菌培養(yǎng)基為改良高氏1號(hào)培養(yǎng)基,放線菌采用10-4濃度進(jìn)行涂板,28℃培養(yǎng)8 d后計(jì)數(shù)[18]。
土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、和過(guò)氧化氫酶活性,分別采作苯酚鈉-次氯酸鈉比色法、磷酸苯二鈉比色改進(jìn)法[19]、3,5-二硝基水楊酸比色法、0.021mol/L KMnO4滴定法測(cè)定[20]。以3次測(cè)定結(jié)果的平均值為測(cè)定值,所有數(shù)據(jù)都通過(guò)測(cè)定各自的土壤含水量換算為每克烘干土的含量。
1.5 植物測(cè)定指標(biāo)及方法
2012年6月中旬選擇每個(gè)小區(qū)土壤5個(gè)取樣點(diǎn)的5株植株為樣樹,每株樹隨機(jī)選30枝新梢測(cè)定長(zhǎng)度。2012年10月下旬采集每個(gè)小區(qū)全部植株的果實(shí),稱質(zhì)量,取株數(shù)平均值為單株產(chǎn)果量,從中隨機(jī)挑選100個(gè)果實(shí),用電子天平測(cè)定鮮果重和鮮籽質(zhì)量,鮮出籽率=鮮籽質(zhì)量/鮮果質(zhì)量。種仁含油率采用索氏抽提法測(cè)定[21]。
1.6 數(shù)據(jù)處理
采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析、多重比較(LSD法,α=0.05)和相關(guān)分析。
2.1 不同栽培模式對(duì)油茶林生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響
由表1可知,不同栽培模式對(duì)油茶新梢生長(zhǎng)、單株產(chǎn)果量及出油率有顯著影響,但對(duì)鮮出籽率的影響不明顯,5種栽培模式中油茶新梢生長(zhǎng)及產(chǎn)量都比CK高。5種栽培模式中,新稍長(zhǎng)度按大小排列為:花生、綠豆>毛豆>四季豆>覆草,比CK分別提高了39.8%、22.4%、15.3%、2.0%。其中花生和綠豆的新梢平均生長(zhǎng)長(zhǎng)度為13.7 cm,覆草的長(zhǎng)度為10.0 cm。單株產(chǎn)果量按大小排列為:花生>毛豆>綠豆>四季豆>覆草,比CK分別提高了173.9%、104.8%、82.1%、46.3%、19.0%。其中花生栽培中油茶單株產(chǎn)果量為9.928 kg,覆草的為4.313 kg,鮮出籽率中各個(gè)栽培模式變化不大,毛豆、花生和綠豆都是為0.40,覆草與CK相同為0.38,而四季豆比CK低,為0.37。出油率按大小排列為:毛豆>四季豆>綠豆>覆草>花生,分別比CK提高了17.4%、12.3%、7.7%、7.7%、6.9%。其中毛豆的出油率為45.9%,而花生為41.8%,說(shuō)明不同栽培模式對(duì)油茶鮮出籽率影響不大,影響最大的是單株產(chǎn)量,其次是新梢生長(zhǎng),最后是出油率。因此不同栽培模式即促進(jìn)了油茶的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),也促進(jìn)了生殖生長(zhǎng)。
表1 不同栽培模式對(duì)油茶新梢生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響Tab.1 Shoot growth and yield of Camellia oleifera under different cultivation modes
2.2 不同栽培模式油茶林根際和非根際土壤微生物數(shù)量分布特征
由表2可見(jiàn),不同栽培模式對(duì)油茶林土壤微生物的分布產(chǎn)生顯著影響。其中,細(xì)菌數(shù)量最多,占96.72%;其次是放線菌2.99%,真菌最少0.29%。說(shuō)明細(xì)菌在根際微生態(tài)中起著生要作用,不同栽培模式油茶林根際土壤微生物數(shù)量明顯高于非根際土壤且均顯著高于CK。
表2 不同栽培模式油茶林土壤微生物數(shù)量Tab.2 The amount ofmicrobes in Camellia oleifera soil under different cultivation modes
5種林下栽培模式根際細(xì)菌數(shù)量變幅為6.39× 105~7.71×105cfu/g,其中綠豆顯著高于CK地,覆草最低,按大小排列,綠豆>毛豆>四季豆>花生>覆草,相對(duì)CK增加的倍數(shù)分別為2.05、1.79、1.59、1.55、1.53倍。非根際細(xì)菌數(shù)量變幅在4.66×105~5.36×105cfu/g其中毛豆最高,綠豆最低,大小排列如下:毛豆>四季豆>花生>覆草>綠豆,相對(duì)CK增加的倍數(shù)分別為1.36、1.35、1.26、1.15、1.05倍??梢?jiàn)不同林下栽培模式都促進(jìn)油茶林土壤細(xì)菌的顯著提高,其中綠豆最有利于細(xì)菌的生長(zhǎng)。
根際和非根際的真菌數(shù)量均是毛豆最高,四季豆最低。根際的真菌數(shù)量變幅在1.25×103~2.42× 105cfu/g,大小排列為:毛豆>覆草>綠豆>花生>四季豆,相對(duì)于CK提高的倍數(shù)依次為2.22、1.68、1.68、1.40、0.67倍。非根際的真菌數(shù)量變幅在0.98×103~1.73×105cfu/g,大小排列如下:毛豆>覆草>綠豆>花生>四季豆,相對(duì)于CK提高的倍數(shù)依次為1.62、1.60、1.40、0.98、0.48倍。不同林下栽培模式對(duì)根際和非根際土壤真菌的影響相同,毛豆最有利于真菌的生長(zhǎng),四季豆最差。
不同栽培模式油茶土壤放線菌數(shù)量差異顯著。根際土壤放線菌數(shù)量最大為毛豆3.03×104cfu/g,覆草最少為1.55×104cfu/g,放線菌數(shù)量大小排列如下:毛豆>四季豆>花生>綠豆>覆草;相對(duì)于CK處理,各樣地增加的倍數(shù)為:2.21、1.53、1.50、0.83、0.64倍。非根際土壤放線菌數(shù)量最大的為毛豆2.47×104cfu/g,最少的是覆草1.06×104cfu/g,其變化如下:毛豆>四季豆>花生>綠豆>覆草,相對(duì)于CK,增加的倍數(shù)為:2.41、1.90、1.56、1、0.47倍??梢?jiàn),毛豆對(duì)提高土壤放線菌數(shù)量的效果最好,覆草最差。因此油茶林下間種豆科植物,可以顯著增加土壤微生物的數(shù)量。
2.3 不同栽培模式油茶林根際土壤和非根際土壤酶活性狀況
由表3可見(jiàn),不同栽培模式油茶根際土壤和非根際土壤的蔗糖酶活性存在顯著差異。CK樣地的蔗糖酶活性最低1.81 mg/g,根際土壤的蔗糖酶活性明顯高于非根際。5種栽培模式油茶根際土壤蔗糖酶活性排列如下:綠豆>花生>四季豆>毛豆>覆草,相對(duì)于CK分別提高了12.16、8.15、7.71、6.72、3.40倍,綠豆最高,花生次之,覆草最低。非根際土壤蔗糖酶活性排列如下:綠豆>花生>毛豆>四季豆>覆草,相對(duì)于CK分別提高了8.28、5.16、4.74、4.63、2.26倍,綠豆最高,花生次之,覆草最低??梢?jiàn),5種栽培模式油茶非根際和根際土壤蔗糖酶活性最高均為綠豆,分別是16.65和23.82,最低均為覆草,分別是5.85和7.97。
表3 不同生態(tài)栽培油茶林土壤酶活性分布特征Tab.3 The distribution characteristics of enzyme activity in Camellia oleifera Abel soil under different cultivationmodes
5種栽培模式油茶根際土壤和非根際土壤脲酶活性存在顯著差異。但均比CK樣地的脲酶活性高,其中CK非根際土壤脲酶活性只有0.68 mg/g,5種栽培模式油茶非根際脲酶活性變幅在1.49~1.82之間,根際脲酶活性變幅在1.82~2.38之間,根際土壤脲酶活性高于非根際。5種栽培模式非根際土壤脲酶活性排列如下:綠豆>四季豆>毛豆>花生>覆草,相對(duì)于CK樣地分別提高了1.74、 1.37、1.35、1.20、1.20倍,綠豆最高,毛豆次之,覆草最低;根際土壤脲酶活性排列如下:花生>綠豆>毛豆>覆草、四季豆,相對(duì)于CK樣地分別提高了2.07、1.69、1.60、1.34、1.34倍,花生最高,綠豆次之,四季豆最低。
不同栽培模式油茶根際土壤和非根際土壤過(guò)氧化氫酶活性差異顯著。CK樣地的過(guò)氧化氫酶活性最低僅有0.58 mL/g,非根際土壤過(guò)氧化氫酶活性變幅在1.67~2.16間,根際土壤過(guò)氧化氫酶活性變幅在1.91~2.47間,根際土壤過(guò)氧化氫酶活性明顯高于非根際。5種栽培模式非根際土壤過(guò)氧化氫酶活性排列如下:花生>毛豆>覆草>四季豆>綠豆,相對(duì)于CK樣地分別提高了2.72、2.34、1.95、1.94、1.87倍,花生最高,毛豆次之,綠豆最低;根際土壤過(guò)氧化氫酶活性排列如下:花生>綠豆>毛豆>四季豆>覆草,相對(duì)于CK樣地分別提高了2.11、1.91、1.77、1.48、1.40倍,花生最高,綠豆次之,覆草最低。
不同栽培模式油茶根際土壤和非根際土壤酸性磷酸酶活性差異顯著。CK樣地的酸性磷酸酶活性最低僅有0.43mg/g,非根際土壤酸性磷酸酶活性變幅在1.10~2.28,根際土壤酸性磷酸酶活性變幅在1.95~2.49,根際土壤酸性磷酸酶活性明顯高于非根際。5種栽培模式非根際土壤酸性磷酸酶活性排列如下:四季豆>綠豆>花生>毛豆>覆草,相對(duì)于CK樣地分別提高了4.25、4.16、3.90、3.04、1.54倍,四季豆最高,綠豆次之,覆草最低;根際土壤酸性磷酸酶活性排列如下:綠豆>四季豆>花生>毛豆>覆草,相對(duì)于CK樣地分別提高了3.22、3.13、3.01、2.84、2.31倍,綠豆最高,四季豆次之,覆草最低。
2.4 不同栽培模式油茶生長(zhǎng)指標(biāo)與土壤微生物數(shù)量及酶活性之間的相關(guān)性
土壤酶主要來(lái)源于土壤微生物的活動(dòng)及其分泌物,微生物數(shù)量在一定程度上表征著土壤酶活性,二者之間存在相關(guān)性[22]。對(duì)6種油茶栽培模式中的油茶生長(zhǎng)指標(biāo)、土壤微生物數(shù)量及酶活性進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 不同栽培模式油茶林新梢生長(zhǎng)、產(chǎn)量與土壤微生物、酶活性的相關(guān)分析Tab.4 Correlation analysis between growth of new shoot,yield,soilmicrobe number and enzyme activity under different cultivationmodes
由表4可知,細(xì)菌與脲酶、過(guò)氧化氫酶、酸性磷酸酶呈極顯著相關(guān)(P<0.01),與真菌、蔗糖酶和出油率呈顯著相關(guān)(P<0.05),說(shuō)明細(xì)菌影響土壤肥力和油茶的產(chǎn)油量。真菌與細(xì)菌、脲酶及過(guò)氧化氫酶呈顯著相關(guān),說(shuō)明真菌與土壤抗逆性有關(guān)。放線菌只與出油率呈極顯著相關(guān);蔗糖酶與細(xì)菌、脲酶、過(guò)氧化氫酶呈顯著相關(guān),與酸性磷酸本科和新梢長(zhǎng)度呈極顯著相關(guān)性;脲酶與細(xì)菌、過(guò)氧化氫酶和酸性磷酸酶呈極顯著相關(guān)性,與真菌和新梢生長(zhǎng)呈顯著相關(guān)性;過(guò)氧化氫酶與細(xì)菌、脲酶和酸性磷酸酶呈極顯著相關(guān)性,與真菌、蔗糖酶和單株產(chǎn)果量呈顯著相關(guān);酸性磷酸酶與細(xì)菌、蔗糖酶、脲酶及過(guò)氧化氫酶呈極顯著相關(guān);單株產(chǎn)果量與過(guò)氧化氫酶及鮮出籽率相關(guān)。由此說(shuō)明土壤各種酶以及微生物之間相互作用共同影響油茶生長(zhǎng)。可見(jiàn),在油茶林下栽培不同的植物,根際分泌物促使微生物活動(dòng)更為活躍,增強(qiáng)了酶促作用強(qiáng)度,從而促進(jìn)油茶生長(zhǎng)和提高其產(chǎn)量。
油茶根系主要分布在0~40 cm土層范圍內(nèi),該層根系數(shù)量占根系總數(shù)的70%~80%[23]。綠肥在生長(zhǎng)過(guò)程中,可以分泌有機(jī)酸類,釋放土壤中一部分難吸收的化合物,變成可利用的化合物[24]。本試驗(yàn)成熟油茶林下間種豆科植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較好,但不利于生殖生長(zhǎng)。主要是林分郁密度為0.65左右,且樹高在2.5m左右,林下植物能夠得到相對(duì)較好的陽(yáng)光。成熟油茶林下間種豆科植物促進(jìn)油茶的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng),有可能是花生、綠豆、毛豆以及四季豆根系分布主要分布在0~30 cm,與油茶主要根系充分相互作用,從而影響新梢生長(zhǎng)、產(chǎn)果量和出油率。不同栽培模式油茶根際土壤微生物數(shù)量明顯高于非根際土壤。地面植被類型和生長(zhǎng)狀況決定了土壤微生物的數(shù)量和群落組成,對(duì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化吸收和根系生長(zhǎng)有其獨(dú)特影響[25]。根際細(xì)菌數(shù)量最大是綠豆,同時(shí)非根際中細(xì)菌數(shù)量最小也是綠豆,說(shuō)明綠豆的根系對(duì)油茶根際細(xì)菌有非常明顯的刺激作用。真菌數(shù)量在根際和非根際中均是毛豆最高,四季豆最低??赡苁歉翟偕盍τ绊懜捣置谖锊煌?,從而導(dǎo)致真菌生長(zhǎng)強(qiáng)弱不同[26],因?yàn)橄啾绕渌耘嗄J降亩箍浦参铮蠖垢翟偕盍ψ顝?qiáng),四季豆再生能力弱。
細(xì)菌與蔗糖酶活性呈顯著相關(guān),與脲酶、過(guò)氧化氫酶和酸性磷酸酶呈極顯著相關(guān);真菌與脲酶和過(guò)氧化氫酶呈顯著相關(guān);而放線菌與土壤酶無(wú)顯著關(guān)系。說(shuō)明本試驗(yàn)土壤酶活性的主要來(lái)源是細(xì)菌,其次是真菌。蔗糖酶的活性可以表示土壤肥力水平[27]。根據(jù)蔗糖酶活性大小,得出不同栽培模式對(duì)油茶林土壤肥力的影響為綠豆模式最大,覆草最低??赡苁遣煌耘嗄J接筒韪低寥乐械挠袡C(jī)質(zhì)含量、腐殖質(zhì)和微生物分泌物的不同,造成了不同栽培模式之間的蔗糖酶活性差異顯著。這與相關(guān)分析中得出蔗糖酶的活性與脲酶呈顯著相關(guān)相符合。不同栽培模式根際土壤酶活性大小與非根際的不同,根際土壤脲酶活力可能與套種植物的側(cè)根生長(zhǎng)長(zhǎng)度和生長(zhǎng)量有關(guān),以便套種植物與油茶充分進(jìn)行物質(zhì)交流,因此5種套種模式的油茶新稍長(zhǎng)度與油茶根際脲酶活性大小排列相似;而非根際土壤脲酶活力可能只與套種植物本身對(duì)N的需求量決定,需求量大的則土壤脲酶活力大[28]。過(guò)氧化氫酶能氧化土壤呼吸作用產(chǎn)生的過(guò)氧化氫,減少對(duì)植物體的毒害作用,在一定程度上可以反映土壤呼吸強(qiáng)度[29]。不同栽培模式對(duì)土壤的生物氧化作用不同,使得土壤的酸堿度、根系分泌物存在差異,土壤的呼吸強(qiáng)度不同?;ㄉ^(guò)氧化氫酶活性最高,這可能是花生本身的氧化還原作用較強(qiáng),帶動(dòng)了油茶根系的生物氧化過(guò)程,增強(qiáng)土壤呼吸強(qiáng)度。土壤磷酸酶活性與細(xì)菌及新梢長(zhǎng)度呈極顯著說(shuō)明酸性磷酸酶具有轉(zhuǎn)化有機(jī)或無(wú)機(jī)磷酸鹽的能力,提高磷的有效性[30-31],促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng),有效磷及細(xì)菌數(shù)量的增多進(jìn)一步提高油茶新梢的生長(zhǎng)。綠豆和四季豆對(duì)提高油茶根際酸性磷酸酶活性效果顯著;覆草的材料主要是五節(jié)芒,缺乏足夠的酸性磷酸酶酶促底物,磷素循環(huán)較慢,磷酸酶活性較低。
因此,不同栽培模式對(duì)土壤微生物和酶活性的影響不同,且土壤酶與土壤微生物關(guān)系密切,在一定程度上綜合影響油茶林的生長(zhǎng)和產(chǎn)量,但以綠豆和毛豆最優(yōu)。不同品種對(duì)油茶的生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響也很大[32],不同栽培模式與不同品種的交互效應(yīng)還有待進(jìn)一步研究。
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(責(zé)任編輯 張 坤)
Effects of Five Kinds of Cultivation on the Soil Microorganisms and Enzyme Activities of Camellia oleifera Forestry
Feng Jinling,Zheng Xinjuan,Yang Zhijian,Chen Shipin,Chen Hui
(College of Forestry,F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University,F(xiàn)uzhou Fujian 350002,China)
In this paper,five cultivationmodes of experimentwhich are interplant of Soybean,peanut,mung bean,kidney bean and the covering grass,were explored to discuss the effects of different cultivation on Camellia oleifera,soilmicroorganisms and enzyme activities.The results indicated that new-tip length,the yield of single tree and oil yield of the five cultivationmodes had significantly differences,except for fresh seeds yield.The quantities ofmicrobes and the activities of enzymes in the rhizosphere soilwere higher than in the non-rhizosphere soil. Based on the above analysis,interplant of soy beans and mung beans were the most beneficialmodes to C.Oleifera.The bacteria was significant correlation with various kinds of soil enzyme and oil yield,which illustrated that the quantity of bacteria could be used as biological indicator to detect soil fertility,and providing the basis to judge C.Oleifera oil production.
Camellia oleifera;rhizosphere;soil;microorganisms;enzyme activity;interplant
S714.8
A
2095-1914(2016)02-0010-07
10.11929/j.issn.2095-1914.2016.02.002
2015-07-17
高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20123515110010)項(xiàng)目資助;福建省科技平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目(2010N2001)資助;福建省教育廳科研基金(JA15191)資助;橫向課題—南方紅壤丘陵區(qū)油茶林水土保持研究與示范(KH1500310)資助。
第1作者:馮金玲(1978—),女,博士,講師。研究方向:經(jīng)濟(jì)林栽培。Email:fjl9703@163.com。
陳輝(1957—),男,教授。研究方向:經(jīng)濟(jì)林栽培。Email:zjchchenh@163.com。