油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量的季節(jié)變化

黃文　陳潁卓　莊遠(yuǎn)紅

摘要：對(duì)不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量的變化進(jìn)行研究。結(jié)果表明：（1）由春季到冬季，油茶可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素、葉片氮和葉片磷含量呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季。（2）不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤理化性質(zhì)隨季節(jié)變化趨勢相一致，由春季到冬季油茶根際與非根際土壤pH值呈先降低后增加趨勢，大致表現(xiàn)為冬季>春季>秋季>夏季，以夏季油茶根際與非根際土壤pH值最低。（3）不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物數(shù)量隨季節(jié)變化趨勢相一致，由春季到冬季，油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量均呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，局部有所波動(dòng)，其中油茶根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量在夏季、秋季表現(xiàn)出了明顯的“根際富集”。（4）不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤微生物均以細(xì)菌最多，占微生物總數(shù)的90%以上，其次是放線菌、真菌，表明不同季節(jié)根際土壤對(duì)于不同微生物菌落有著不同的效果，但總體來說，油茶的根際養(yǎng)分的富集提高了微生物總數(shù)。（5）油茶根際、非根際土壤pH值與土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量達(dá)到顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物數(shù)量之間也達(dá)到顯著或極顯著正相關(guān)，表明油茶根際和非根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量變化趨勢基本保持一致，主要可以通過降低根際pH值提高根際養(yǎng)分含量，有利于對(duì)土壤養(yǎng)分的有效利用。

關(guān)鍵詞：油茶；根際與非根際；土壤養(yǎng)分；土壤微生物數(shù)量；季節(jié)動(dòng)態(tài)；利用對(duì)策；保護(hù)效應(yīng)

中圖分類號(hào)： S794.402 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2017）19-0265-06

收稿日期：2016-03-29

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金青年基金（編號(hào)：31400326）。

作者簡介：黃 文（1967—），女，湖南長沙人，教授，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境生物技術(shù)。E-mail：Huang_wen1967@163.com。 油茶（Camellia oleifera）別稱茶籽樹（茶科茶屬植物），作為世界四大木本油料之一，是我國南方特有的一種純天然高級(jí)油料，具有較高的綜合利用價(jià)值，與油棕、油橄欖和椰子并稱世界四大木本油料樹種[1-3]，油茶油有“東方橄欖油”之稱，在我國已有2000多年的栽培和利用歷史[1-2，4]。油茶多生長于山區(qū)，山城重慶市開展油茶產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的條件，早在重慶市成為直轄市之前，該地區(qū)大量發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)[1-2，4]。彭水縣是全國油茶基地重點(diǎn)縣之一，氣候生態(tài)資源豐富，土壤和氣候條件優(yōu)越，適宜優(yōu)質(zhì)油茶的種植，油茶基地總面積達(dá)到6 666.7 hm2，油茶已成為帶動(dòng)農(nóng)業(yè)和工業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。

土壤是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，土壤微生物、養(yǎng)分在有機(jī)物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化過程中起主導(dǎo)作用，影響著土壤生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，能否吸取充足的養(yǎng)分更得益于優(yōu)質(zhì)的植物根際微環(huán)境[5-7]。根際土是圍繞根系進(jìn)行生物地球化學(xué)循環(huán)的最活躍區(qū)域，是土壤-植物根系-微生物三者相互作用的場所和各種物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的門戶，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分動(dòng)態(tài)分布與循環(huán)發(fā)揮著重要作用[6，8-9]。由于根際是土壤-植物根系-微生物生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換的活躍界面，其分泌物、微生物活動(dòng)以及水分具有較大差異，根際效應(yīng)對(duì)于認(rèn)識(shí)植物對(duì)土壤中養(yǎng)分的利用及適應(yīng)顯得非常重要[6，8-9]。國內(nèi)對(duì)于植物根際的研究開始于20世紀(jì)80年代初，大部分集中在農(nóng)作物、森林等生態(tài)系統(tǒng)和對(duì)農(nóng)作物、樹木的根際養(yǎng)分、毒害離子、根際微生物、根際分泌物、簇根等方面，而對(duì)于油料作物根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量以及根際在土壤-根際-植物系統(tǒng)中的作用還少見報(bào)道[1-2，10-11]。直到20世紀(jì)80年代國內(nèi)對(duì)油茶的研究主要集中在油茶良種選育、豐產(chǎn)栽培等方面，而關(guān)于不同季節(jié)根際土壤養(yǎng)分含量及土壤微生物數(shù)量的研究較少。鑒于此，本研究通過分析不同季節(jié)油茶根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化，對(duì)于揭示油茶對(duì)土壤養(yǎng)分的保護(hù)、有效利用機(jī)制及其產(chǎn)業(yè)化等具有一定的生態(tài)學(xué)意義。此外，本研究旨在探明不同季節(jié)油茶根際養(yǎng)分含量的差異以及對(duì)土壤養(yǎng)分利用對(duì)策和保護(hù)效應(yīng)，為分析和探討油茶的合理種植、栽培及其可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于重慶市彭水鞍子鎮(zhèn)馮家村油茶高效經(jīng)濟(jì)林示范基地（28°57′～29°51′N，107°48′～108°36′E），該區(qū)油茶產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化種植和專業(yè)化管理，全縣油茶基地總面積位居重慶市第1位，高山油茶試驗(yàn)的成功更是擴(kuò)展了油茶的適種范圍。該區(qū)域處于重慶直轄市東南部，居烏江下游，地勢西北高而東南低，“兩山夾一槽”是主要的地貌特征；該區(qū)氣候溫和，屬于中亞熱帶溫潤季風(fēng)氣候，雨量充沛多集中，光照偏少云霧多，無霜期長，具有典型的季風(fēng)氣候特征，日平均氣溫在0 ℃以上，平均氣溫17.50 ℃，極端最高氣溫42.3 ℃，極端最低氣溫-4.1 ℃，有效積溫6 000～6 500 ℃，常年平均降水量 1 104.20 mm，主要集中在5—9月，年均蒸發(fā)量 950.40 mm，年均氣壓978.60 Pa，無霜期311 d，凍結(jié)期（≤0 ℃）約30 d，以黃棕壤土、紅壤為主，伴有礫石。本研究區(qū)選取3年生優(yōu)良無性系油茶純林，株行距1.5 m×2.0 m，經(jīng)過1年的季節(jié)動(dòng)態(tài)觀測和測量（春季在2月中旬；夏季在7月中旬；秋季在10月中旬；冬季在12月中旬），油茶基本形態(tài)特征：冠幅（0.89±0.14） m，莖粗（0.78±0.11） cm，株高（85.23±18.54） cm，葉面積指數(shù)LAI 12.37±1.54，比葉重（7.35±0.98） mg/cm2。

1.2 研究方法

于2013年2月中旬（春）、7月中旬（夏）、10月中旬（秋）、12月中旬（冬）在油茶林研究區(qū)域隨機(jī)選取30株油茶，測定其株高（cm）、莖粗（cm）、冠幅（m），并隨機(jī)采取10株油茶上、中、下部的成熟葉片帶回實(shí)驗(yàn)室，用掃描儀測定葉面積指數(shù)（LAI），稱質(zhì)量后計(jì)算油茶葉片比葉重（mg/cm2）。根際土壤樣品采集采用Riley和Barber的抖落法。挖取具有完整根系的土體（根系主要分布的范圍），先輕輕抖落大塊不含根系的土壤，用小刀取下附在根系周圍的土壤，作為非根際土（S），裝入塑料袋內(nèi)混勻，然后用刷子刷下黏附在根圍的土壤（距離根圍0～5 mm），作為根際土（R），取根際土?xí)r盡量減少損害植物根系，對(duì)于混雜于根際土中的根系要徹底去除，共采集到油茶30株60個(gè)土樣（根際和非根際土），剛采集的新鮮土樣用塑封袋盛裝，置于保溫箱內(nèi)，于4 ℃保存以測定土壤微生物數(shù)量，然后風(fēng)干去除有機(jī)碎片，過2 mm篩用以測定土壤理化指標(biāo)及養(yǎng)分含量。endprint

1.3 樣品測定

1.3.1 植物樣品測定 （1）油茶植株葉片洗凈，于65 ℃烘箱烘干，粉碎后過1.5 mm篩，用元素分析儀測定葉片氮、磷含量（mg/kg）[12-13]。（2）油茶植株葉片除去葉脈后剪成細(xì)絲，研磨混合，用80%丙酮溶液浸提24 h后比色分析，計(jì)算葉綠素a、b含量（mg/g）；用考馬斯亮藍(lán)-G250染色法測定可溶性蛋白含量（μg/g）；用蒽酮比色法測定可溶性糖含量（%）[12-13]。

1.3.2 土壤樣品測定 土壤微生物的數(shù)量測定：采用平板梯度稀釋法，其中細(xì)菌培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，真菌培養(yǎng)基為馬丁氏培養(yǎng)基，放線菌培養(yǎng)基為高氏一號(hào)瓊脂培養(yǎng)基[14]。

土壤理化性質(zhì)及養(yǎng)分含量的測定：pH值采用電極電位法測定（土水質(zhì)量比1 ∶2.5）；土壤電導(dǎo)率采用P4多功能測定儀測定（5 ∶1水土質(zhì)量比浸提液，μS/cm）；土壤有機(jī)碳（SOC）含量（g/kg）采用重鉻酸鉀氧化外加熱法測定；土壤全氮（TN）含量（g/kg）用全自動(dòng)凱氏定氮法測定；土壤全磷（TP）含量（g/kg）用NaOH熔融-鉬銻抗比色法測定；全鉀含量（g/kg）采用火焰分光光度法測定[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003、SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、方差分析，用LSD法進(jìn)行多重比較（顯著水平設(shè)置α=0.05）和單因素方差分析（One-Way ANOVA）檢驗(yàn)根際、非根際土壤是否存在顯著差異，用Pearson相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)根際與非根際土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量之間的相關(guān)性，用Origin 7.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同季節(jié)油茶生理指標(biāo)

由圖1可知，不同季節(jié)油茶可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素、葉片氮和葉片磷含量變化顯著，由春季到冬季呈先增加后降低的趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，夏季油茶各生理指標(biāo)達(dá)到最大值；而不同季節(jié)油茶葉片磷含量表現(xiàn)為秋季>夏季>春季>冬季，在秋季達(dá)到最大值。與冬季相比，春季、夏季、秋季油茶葉片可溶性蛋白含量分別增加了1720%、59.25%、50.04%，可溶性糖含量分別增加了10000%、433.33%、383.33%，葉綠素a含量分別增加了 3.82%、98.73%、89.81%，葉綠素b含量分別增加了 31.37%、270.59%、254.90%，葉片氮含量分別增加了 3.80%、16.60%、15.86%，葉片磷含量分別增加了9.09%、38.46%、79.02%。其中，油茶葉片可溶性蛋白、葉綠素a、葉綠素b、葉片氮含量在夏季、秋季均顯著高于春季、冬季（P<0.05），并且春季和冬季差異并不顯著，夏季和秋季差異不顯著；油茶葉片可溶性糖含量在夏季、秋季均顯著高于春季、冬季（P<0.05），并且春季和冬季之間差異顯著（P<0.05）；油茶葉片磷含量在夏季、秋季均顯著高于春季、冬季（P<0.05），夏季和秋季差異顯著（P<0.05），春季和冬季差異不顯著。

2.2 不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤理化性質(zhì)

由圖2可知，不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤理化性質(zhì)隨季節(jié)變化趨勢一致，由春季到冬季，油茶根際、非根際土壤pH值呈先降低后增加趨勢，大致表現(xiàn)為冬季>春季>秋季>夏季，以夏季油茶根際、非根際土壤pH值最低，其中油茶根際土壤pH值在夏季、秋季顯著低于春季、冬季（P<0.05），非根際土壤pH值沒有明顯的季節(jié)差異變化，夏季、秋季油茶根際土壤pH值極顯著低于非根際土壤（P<0.01），冬季油茶根際土壤pH值顯著低于非根際土壤pH值（P<0.05）。油茶根際、非根際土壤電導(dǎo)率由春季到冬季呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>冬季>春季，夏季根際、非根際土壤電導(dǎo)率達(dá)到最大值，油茶根際土壤電導(dǎo)率在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<0.05），非根際土壤電導(dǎo)率沒有明顯的季節(jié)差異變化，夏季、秋季油茶根際土壤電導(dǎo)率極顯著高于非根際土壤（P<0.01），冬季油茶根際土壤電導(dǎo)率則顯著高于非根際土壤（P<0.05）。

2.3 不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量

由圖3可知，不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量隨季節(jié)變化趨勢相一致，由春季到冬季，油茶根際、非根際養(yǎng)分含量均呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，夏季油茶根際、非根際土壤養(yǎng)分含量最高，冬季油茶根際、非根際土壤養(yǎng)分含量最低，并有所波動(dòng)。其中油茶根際土壤有機(jī)碳含量在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<005），非根際土壤有機(jī)碳含量沒有明顯的季節(jié)差異變化，夏季、秋季油茶根際土壤有機(jī)碳含量極顯著高于非根際土壤（P<0.01），春季油茶根際土壤有機(jī)碳含量顯著高于非根際土壤（P<0.05）；油茶根際土壤全氮含量在夏季、秋季顯著

高于春季、冬季土壤（P<0.05），非根際土壤全氮含量在春季、秋季和冬季沒有顯著差異，夏季、秋季油茶根際土壤全氮含量極顯著高于非根際土壤（P<0.01），冬季油茶根際土壤全氮含量顯著高于非根際土壤（P<0.05）。油茶根際、非根際土壤全磷含量在夏季、秋季均顯著高于春季、冬季（P<005），夏季、秋季油茶根際土壤全磷含量極顯著高于非根際土壤（P<001），冬季油茶根際土壤全磷含量顯著高于非根際土壤（P<0.05）；油茶根際、非根際土壤全鉀含量在夏季、秋季均顯著高于春季、冬季（P<0.05），夏季、秋季油茶根際土壤全鉀含量極顯著高于非根際土壤（P<0.01）。

2.4 不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量

由圖4可知，在不同季節(jié)，油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量隨季節(jié)變化趨勢一致，由春季到冬季，油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量均呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，以夏季油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量最高，冬季油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量最低，有所波動(dòng)；不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤微生物數(shù)量以細(xì)菌最多，其次是放線菌，真菌最少，細(xì)菌在微生物總數(shù)中所占比例均在90%以上。油茶根際、非根際土壤細(xì)菌數(shù)量在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<0.05），夏季、秋季油茶根際土壤細(xì)菌數(shù)量極顯著高于非根際土壤（P<0.01），冬季油茶根際土壤細(xì)菌數(shù)量顯著高于非根際土壤（P<0.05）；油茶根際土壤真菌數(shù)量在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<0.05），非根際土壤真菌數(shù)量在夏季顯著高于冬季（P<0.05），夏季、秋季油茶根際土壤真菌數(shù)量極顯著高于非根際土壤（P<0.01），冬季油茶根際土壤真菌數(shù)量顯著高于非根際土壤（P<0.05），局部有所波動(dòng)；油茶根際土壤放線菌數(shù)量在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<0.05），非根際土壤放線菌數(shù)量在夏季顯著高于春季、秋季和冬季（P<0.05），夏季、秋季油茶根際土壤真菌數(shù)量極顯著高于非根際土壤（P<0.01）；油茶根際、非根際土壤微生物總數(shù)在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<005），夏季、秋季油茶根際土壤微生物總數(shù)極顯著高于非根際土壤（P<0.01），春季油茶根際土壤微生物總數(shù)顯著高于非根際土壤（P<0.05）。endprint

2.5 不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量的相關(guān)分析

由表1可知，油茶根際土壤pH值與電導(dǎo)率、有機(jī)碳含量、全氮含量、細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），與全鉀含量、放線菌數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；根際土壤電導(dǎo)率與細(xì)菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與有機(jī)碳含量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；根際有機(jī)碳含量與全氮含量、全磷含量、全鉀含量、細(xì)菌數(shù)量和真菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；根際全氮含量與全磷含量、細(xì)菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與全鉀含量、真菌數(shù)量、放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；根際全磷含量與全鉀含量呈顯著正相關(guān)（P<005）；根際全鉀含量與細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；根際細(xì)菌數(shù)量與真菌數(shù)量、放線菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；根際真菌數(shù)量與放線菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。

由表2可知，油茶非根際土壤pH值與電導(dǎo)率、有機(jī)碳含量、全氮含量、全鉀含量、細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；非根際土壤電導(dǎo)率與細(xì)菌數(shù)量呈正相關(guān)，與有機(jī)碳含量呈正相關(guān)；非根際土壤全氮含量與全鉀含量和細(xì)菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與真菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；非根際土壤全鉀含量與細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；非根際土壤細(xì)菌數(shù)量與真菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；非根際土壤真菌數(shù)量與放線菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。以上結(jié)果顯示，根際與非根際土壤理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物數(shù)量之間存在相關(guān)性。

3 討論

葉綠素在植物光合作用中具有接受和轉(zhuǎn)換能量的作用，可溶性蛋白、可溶性糖與植物體內(nèi)的代謝強(qiáng)度有關(guān)，并且能夠促進(jìn)葉綠素的合成[16-17]。片葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖、葉片氮、葉片磷含量均高于春季、冬季，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，夏季油茶各生長生理指標(biāo)達(dá)到最大值。葉面積指數(shù)、比葉重是植物冠層生長狀況的指標(biāo)， 葉面積指數(shù)和比葉重較大有利于捕獲更多的光能[16-17]。本研究顯示，夏季、秋季油茶的葉面積指數(shù)達(dá)到最大值，夏季、秋季為油茶的生長發(fā)育期，充足的光照、較大的葉面積指數(shù)和比葉重促進(jìn)了葉片的光合作用增強(qiáng)、營養(yǎng)元素和有機(jī)物質(zhì)的積累，油茶在開花和結(jié)實(shí)的過程中，體內(nèi)與核酸合成有關(guān)的氮和磷含量急劇增加[18-19]，進(jìn)而導(dǎo)致油茶體內(nèi)生長生理指標(biāo)達(dá)到最大值。同時(shí)，夏季、秋季油茶葉綠素含量的增加也可能是植物的一種保護(hù)性反應(yīng)，通過提高捕光色素復(fù)合體中天線色素的比例，促進(jìn)對(duì)光能的吸收與轉(zhuǎn)化能力，提高了對(duì)弱光的利用率，這還可能與油茶自身的抗逆性、生理生化特性的差異有關(guān)[18-19]，而冬季的溫度以及各種酶活性的降低會(huì)造成葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖以及營養(yǎng)元素的合成受阻。

由本研究還可知，不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤理化性質(zhì)隨季節(jié)變化趨勢相一致，由春季到冬季，油茶根際與非根際土壤pH值呈先降低后增加趨勢，大致表現(xiàn)為冬季>春季>秋季>夏季，以夏季油茶根際與非根際土壤pH值最低，而不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤電導(dǎo)率卻呈相反的變化趨勢，并且油茶土壤pH值、電導(dǎo)率在夏季和秋季根際與非根際土壤間差異極顯著，表現(xiàn)出明顯的“根際富集”。隨著季節(jié)的由春至冬變化，油茶根際土壤中堿性鹽基離子逐漸被吸收，土壤朝酸性發(fā)展，而油茶根際大量擴(kuò)散和繁殖造成了土壤可溶性離子數(shù)目較多，有機(jī)酸的分泌以及微生物的相互作用均可能導(dǎo)致土壤pH值下降，因此可以通過降低根際pH值來增加土壤養(yǎng)分含量以及增強(qiáng)有效養(yǎng)分的吸收和利用，而可溶性離子數(shù)目較多，則引起了電導(dǎo)率的增加[20-21]。

大量研究表明，營養(yǎng)元素含量在植物根際與非根際土壤中存在較大差異[20-21]。本研究中不同季節(jié)根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量均存在明顯差異，不同季節(jié)油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量、土壤微生物數(shù)量隨季節(jié)變化趨勢相一致，由春季到冬季油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量均呈先增加后降低趨勢，大致表現(xiàn)為夏季>秋季>春季>冬季，以夏季油茶根際與非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量最高，局部有所波動(dòng)。其中油茶根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量在夏季、秋季顯著高于春季、冬季（P<0.05），表現(xiàn)出了明顯的土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物數(shù)量的“根際富集”。主要是由于油茶在夏季、秋季（生長季）根系發(fā)達(dá)、生物量大、枯落物豐富、并且伴有土壤養(yǎng)分富集的“肥島效應(yīng)”和營養(yǎng)補(bǔ)償效應(yīng)[22-23]，同時(shí)，油茶根系對(duì)大氣降塵物質(zhì)和凋落物的截獲，以根際沉積的形式顯著聚集于根際，從而促進(jìn)了根際微生物的旺盛生長，使得根際微區(qū)域內(nèi)的養(yǎng)分形態(tài)、濃度和分布等方面較為復(fù)雜，表現(xiàn)出更多的根系沉淀和養(yǎng)分富集的根際效應(yīng)[22-23]。此外，植物根系可通過一系列措施來減少根際營養(yǎng)元素的損失、緩解環(huán)境的脅迫，也能通過地下根系的可塑性分配適應(yīng)土壤養(yǎng)分有效性的改變[22-23]。

此外，由本研究可以看出，油茶根際、非根際土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量與pH值呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，表明油茶根系分泌的有機(jī)酸對(duì)營養(yǎng)元素起到一定的活化作用。pH值的降低能夠促進(jìn)營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與活化，油茶強(qiáng)大根系呼吸釋放CO2、分泌有機(jī)酸能力，造成其根際土壤pH值較低[20-21]。適宜的pH值有利于土壤微生物活動(dòng)和植物生長，pH值的降低致使根區(qū)酸化，從而增加土壤養(yǎng)分的吸收和利用、促進(jìn)土壤微生物的繁殖[20-21，24]。油茶在春季處于萌芽階段，生長較為緩慢，生長和光合能力較差，此時(shí)油茶根際土壤微生物數(shù)量較少，而土壤微生物的根際效應(yīng)也未能體現(xiàn)；夏季、秋季隨著植株對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，油茶迅速生長和繁殖，生長、生理指標(biāo)均達(dá)到最大值，土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量表現(xiàn)出明顯的根際效應(yīng)，有利于根際對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收和微生物等的繁殖；秋季以后，其各項(xiàng)生理指標(biāo)以及根際、非根際養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量急劇降低。綜上所述，本研究初步表明，油茶土壤養(yǎng)分含量及土壤微生物數(shù)量在根際存在一定的富集，它們通過降低根際pH值可以提高根際養(yǎng)分含量，有利于對(duì)土壤養(yǎng)分的有效利用。本研究還顯示，油茶根際、非根際土壤微生物均以細(xì)菌最多，占微生物總數(shù)的90%以上，其次是放線菌和真菌，表明不同季節(jié)根際土壤對(duì)于不同微生物菌落起著不同的效果，但總體來說，根際效應(yīng)顯著提高了微生物數(shù)量。此外，油茶的根際效應(yīng)還與植物種群、生物學(xué)特性、土壤理化特性、凋落物質(zhì)量和數(shù)量以及生長節(jié)律有關(guān)，是各種因素綜合作用的結(jié)果，仍然存在較多的不確定性因素[25-26]。endprint

油茶根際、非根際pH值與土壤養(yǎng)分含量和微生物數(shù)量之間達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)性，土壤養(yǎng)分含量和土壤微生物數(shù)量之間相關(guān)性也達(dá)到顯著或極顯著水平，表明油茶根際、非根際土壤養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量變化趨勢基本保持一致，它們的主導(dǎo)控制因子也基本相同，作為相互影響的整體表現(xiàn)出統(tǒng)一性和同步性。油茶根際沉積不僅為根際微生物提供了豐富的碳源，還對(duì)根際土壤養(yǎng)分產(chǎn)生重大影響[25-26]。因此，認(rèn)識(shí)和調(diào)控根際沉積及養(yǎng)分的流量、方向?qū)τ诮⒏H環(huán)境中養(yǎng)分的合理分配模式具有重要作用。

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