發(fā)布時間：2019-08-17 12:04

【摘要】：【目的】明確不同生物水土保護措施下土壤有機碳與土壤微生物種類及功能間的關系�！痉椒ā恳劳惺加�2009水土保護年的紅壤坡地不同生物水土保護措施的水土保護效果野外試驗,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、土壤有機碳、活性有機碳的影響�！窘Y(jié)果】與CK相比,H、M和HM 3種水土保護措施土壤總有機碳(TOC)、可溶性有機碳(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度均受到香根草籬（H）的顯著影響。INV和CEL的趨勢一致，H和HM處理均能促進酶活性，，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）強度，單獨香根草籬處理H對β-Glu的降低程度顯著高于單獨覆蓋（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土壤有機碳、可溶性有機碳、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變異來源Sourcesofvariation自由度df有機碳Organiccarbon可溶性有機碳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處理投射點分布在第二象限，M處理投射點分布在第三象限，說明紅壤坡耕地在稻草覆蓋、香根草籬等水土保護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PC1貢獻較大的為土壤總PLFAs生物量（TB）、B、AMF、ACT、GP和GN；對PC2貢獻較大的為GN/GP和F/B。圖3不同水土保護措施下土壤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之間及其和土壤MBC、TOC和DOC均呈正相關。在土壤酶活性指標中，土壤磷脂脂肪酸組成各指標與CEL和INV活性呈正相關，而與β-Glu活性及和碳循環(huán)酶有關的比例指標OCE和MBCE呈負相關。不同水土保護措施的影響差異明顯，4個處理分別各占據(jù)1個象限，且H處理與除了β-Glu、OCE、MBCE、F/B和GN/GP外的所有指標呈正相關性（圖4）。3討論3.1稻草覆蓋和香根草籬對土壤碳及參與碳循環(huán)酶活性的影響土壤有機碳組分及其含量是衡量土壤肥力的重要指標[26]，農(nóng)田系統(tǒng)中作物根系及其分泌物、根系殘茬、有機肥投入和秸稈還田等均是增加土壤有機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碳1.09、1.00和1.52g·kg-1，另一方面，新鮮有機物的輸入增加了土?
【作者單位】： 江西省紅壤研究所/江西省紅壤耕地保育重點實驗室/國家紅壤改良工程研究中心/農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學觀測試驗站;
【基金】：國家自然科學基金(41301235) 江西省科技支撐項目(20151BBF60060)
【分類號】：S154


本文編號：2527776