【摘要】：【目的】明確不同生物水土保護(hù)措施下土壤有機(jī)碳與土壤微生物種類及功能間的關(guān)系。【方法】依托始于2009水土保護(hù)年的紅壤坡地不同生物水土保護(hù)措施的水土保護(hù)效果野外試驗(yàn),利用磷脂脂肪酸方法(PLFA),研究花生等高種植(CK)、香根草籬+花生(H)、稻草覆蓋+花生(M)和稻草覆蓋+香根草籬+花生(HM)對(duì)土壤微生物量和組成以及參與碳循環(huán)土壤酶活性、土壤有機(jī)碳、活性有機(jī)碳的影響�！窘Y(jié)果】與CK相比,H、M和HM 3種水土保護(hù)措施土壤總有機(jī)碳(TOC)、可溶性有機(jī)碳(DOC)、土壤微生物量碳(MBC)和微生物熵含量均有增加,香根草籬是增加土壤MBC和微生物熵的主要影響因素。參與碳循環(huán)的蔗糖酶(INV)、纖維素酶(CEL)、β-葡糖苷酶(β-Glu)以及微生物量碳酶強(qiáng)度均受到香根草籬的顯著影響。PLFA分析表明,與CK相比,H、M和HM顯著增加了土壤PLFAs總量(TB)、細(xì)菌(B)和放線菌(ACT)的數(shù)量,降低了革蘭氏陰性菌(GN)/革蘭氏陽(yáng)性菌(GP)比例,尤以HM處理減少幅度最大。主成分分析表明,H和M處理土壤微生物群落結(jié)構(gòu)相近,與CK差別較大。冗余分析(RDA)表明,土壤TOC、MBC與參與碳循環(huán)CEL、INV、β-Glu酶的活性均是影響土壤微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)的主要因子�！窘Y(jié)論】稻草覆蓋和香根草籬對(duì)紅壤坡耕地土壤參與碳循環(huán)的酶活性、微生物數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)有不同影響。
【圖文】：

植。2.2土壤酶活性變化由表2可知，除了多酚氧化酶（PPO）外，參與碳循環(huán)的蔗糖酶（INV）、纖維素酶（CEL）、β-葡糖苷酶（β-Glu）以及微生物生物量碳酶強(qiáng)度均受到香根草籬（H）的顯著影響。INV和CEL的趨勢(shì)一致，H和HM處理均能促進(jìn)酶活性，，分別是CK處理INV活性的1.51倍和1.53倍，CEL活性的1.61倍和1.44倍。與CK相比，H和HM處理均降低了土壤β-Glu活性和微生物生物量碳酶（MBCE）強(qiáng)度，單獨(dú)香根草籬處理H對(duì)β-Glu的降低程度顯著高于單獨(dú)覆蓋（M）處理。與CK相比，H和HM處理土壤β-Glu活性分別降低41.9%和73.1%。圖2香根草籬和稻草覆蓋下的土壤可溶性有機(jī)碳（A）、微生物生物量碳（B）含量和微生物熵（C）Fig.2Effectsofvetivergrasshedgerowandmulchingonsoildissolvedorganiccarbon(A),microbialbiomasscarbon(B）andmicrobialquotient(C)表1香根草籬和稻草覆蓋對(duì)土壤有機(jī)碳、可溶性有機(jī)碳、微生物量碳和微生物熵影響的方差分析Table1ANOVAsresults(FvaluesandProbabilitylevel)ontheeffectsofvetivergrasshedgerow(H)andmulching(M)onsoilorganiccarbon,dissolvedorganiccarbon,microbialbiomasscarbonandmicrobialquotient變異來(lái)源Sourcesofvariation自由度df有機(jī)碳Organiccarbon可溶性有機(jī)碳Dissolvedorganiccarbon微生物生物量碳Microbialbiomasscarbon微生物熵Microbialquotient香根草籬H116.58**0.92111.50**126.14**稻草覆蓋M112.97**3.5513.51**12.10**交互H×M12.014.872.573.21表中數(shù)據(jù)和星號(hào)為F值和顯著水平，*P＜0.05，**P＜0.01。下同DataandasteriskintablerepresentFvaluesandprobabilitylevel,*P＜0.05,**P＜0.01.Thesameasbelow

23期成艷紅等：稻草覆蓋和香根草籬對(duì)紅壤坡耕地土壤酶活性和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響4607四象限，H和HM處理投射點(diǎn)分布在第二象限，M處理投射點(diǎn)分布在第三象限，說(shuō)明紅壤坡耕地在稻草覆蓋、香根草籬等水土保護(hù)措施下土壤磷脂脂肪酸組成結(jié)構(gòu)與CK處理間產(chǎn)生較大的差異。不同水土保持措施處理中，H和M處理土壤微生物群落結(jié)構(gòu)相近，與HM處理的磷脂脂肪酸的結(jié)構(gòu)差別較大。由土壤PLFAs在主成分上的因子載荷分析表明（圖3），對(duì)PC1貢獻(xiàn)較大的為土壤總PLFAs生物量（TB）、B、AMF、ACT、GP和GN；對(duì)PC2貢獻(xiàn)較大的為GN/GP和F/B。圖3不同水土保護(hù)措施下土壤PLFA主成分分析Fig.3PrincipalcomponentanalysisofPLFAsinsoilsunderdifferentsoilandwaterconservationmeasures2.4各菌群PLFAs與土壤碳及參與碳循環(huán)的土壤酶活性的關(guān)系冗余分析（RDA）表明，軸1和軸2解釋了土壤菌落變異程度的95.37%。除了GN/GP和F/B外，土壤磷脂脂肪酸組成各指標(biāo)之間及其和土壤MBC、TOC和DOC均呈正相關(guān)。在土壤酶活性指標(biāo)中，土壤磷脂脂肪酸組成各指標(biāo)與CEL和INV活性呈正相關(guān)，而與β-Glu活性及和碳循環(huán)酶有關(guān)的比例指標(biāo)OCE和MBCE呈負(fù)相關(guān)。不同水土保護(hù)措施的影響差異明顯，4個(gè)處理分別各占據(jù)1個(gè)象限，且H處理與除了β-Glu、OCE、MBCE、F/B和GN/GP外的所有指標(biāo)呈正相關(guān)性（圖4）。3討論3.1稻草覆蓋和香根草籬對(duì)土壤碳及參與碳循環(huán)酶活性的影響土壤有機(jī)碳組分及其含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)[26]，農(nóng)田系統(tǒng)中作物根系及其分泌物、根系殘茬、有機(jī)肥投入和秸稈還田等均是增加土壤有機(jī)碳輸入量的直接因素[12,27-28]。本研究中，與CK相比，H、M和HM外源碳投入均分別顯著增加土壤總有機(jī)碳1.09、1.00和1.52g·kg-1，另一方面，新鮮有機(jī)物的輸入增加了土?
【作者單位】： 江西省紅壤研究所/江西省紅壤耕地保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國(guó)家紅壤改良工程研究中心/農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41301235) 江西省科技支撐項(xiàng)目(20151BBF60060)
【分類號(hào)】：S154


本文編號(hào)：2527776