【摘要】：土壤肥力是人參質量形成的主要制約因素,針對林下護育山參和農(nóng)田栽參中存在的制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題,通過對野山參、林下護育山參及農(nóng)田栽參根區(qū)土壤的主要肥力指標養(yǎng)分組成及含量、土壤酶活性及土壤微生物多樣性進行了系統(tǒng)研究,明確了不同生長環(huán)境下人參根區(qū)的土壤肥力狀況及直接影響人參藥效成分皂苷形成的主要土壤因子,同時應用數(shù)值化法對不同生長環(huán)境下的人參根區(qū)土壤的肥力狀況進行了綜合評價。主要研究結果如下：1.不同生長環(huán)境下的人參根區(qū)土壤養(yǎng)分狀況差異較大,全量和速效氮磷鉀組成比例不同。野山參與林下護育山參根區(qū)土壤pH值范圍相似在4.74～6.46之間；有機質含量在82.5g/kg～528.6g/kg范圍；全氮含量在3.45-16.84g/kg,堿解氮含量在31.74mg/kg～1 41.19 mg/kg;全磷含量在0.15g/kg～1.74g/kg,速效磷含量在9.93～55.44mg/kg;全鉀在3.22 g/kg～10.30 g/kg,有效鉀在290.3 mg/kg～970.4 mg/kg范圍,野山參全量N：P：K的比例范圍為2.20～9.68:1：30.57-50.34,而速效的N：P：K的比例范圍為1.60～2.55：1：10.32～21.81；林下護育山參的全量N：P：K的比例范圍為21.43～44.05：1：49.68～77.83,而速效的N：P：K的比例范圍為0.61～4.49：l：8.3l-31.78。不同年生農(nóng)田栽參根區(qū)土壤pH值范圍在5.17-5.54之間；有機質含量在17.5g/kg～ 27.7g/kg范圍；全氮含量在1.63～1.85g/kg,堿解氮含量在11.91 mg/kg～18.43 mg/kg;全磷含量在0.09g/kg～0.11g/kg,速效磷含量在10.03mg/kg～18.85mg/kg;全鉀在10.28g/kg～11.18 g/kg,有效鉀在480.8 mg/kg～649.7 mg/kg范圍,全量N：P：K的比例范圍為1.72～1.96：1：91.91～125.40,而速效的N：P：K的比例范圍為0.73～1.20：1：33.93～94.54。野山參與林下護育山參的土壤養(yǎng)分含量和比例相似而與農(nóng)田栽參土壤間差異較大,不同環(huán)境對養(yǎng)分的組成比例影響較大。2.土壤酶活性與人參的生長環(huán)境有直接關系,同一生長環(huán)境下不同年生人參根區(qū)的土壤酶活性亦不同。野山參根區(qū)土壤脲酶活性在1.39 mg/g～1.63 mg/g/d;蔗糖酶活性在6.31 mg/g～23. 34 mg/g,且根區(qū)土壤蔗糖酶活性低于對照；土壤磷酸酶的變化在45.62mg/g～56.52mg/ g,且高于相應對照土壤酶活性；過氧化氫酶的變化范圍在0.88 ml/g/20min～0.96 ml/g/20min。林下護育山參根區(qū)土壤酶活性與野山參相似,呈略低的狀態(tài),不同年生均表現(xiàn)為過氧化氫酶活性較高。農(nóng)田栽參土壤過氧化氫酶、磷酸酶活性和蔗糖酶變化趨勢均呈倒“V”字形變化,并且2年生表現(xiàn)最高,分別為0.56ml/g/20mi、8.31mg/g/d和16.70 mg/g/d;農(nóng)田栽參土壤酶活性低于野山參和林下護育山參土壤。林下護育山參和農(nóng)田栽參根區(qū)土壤酶活性比較發(fā)現(xiàn),林下護育山參根區(qū)土壤過氧化氫酶與蔗糖酶、脲酶和磷酸酶呈顯著相關,農(nóng)田栽參土壤過氧化氫酶與脲酶不相關,蔗糖酶與磷酸酶達極顯著相關。農(nóng)田栽培人參對于土壤中的酶活性影響作用較大。3.不同生長環(huán)境下人參根區(qū)土壤微生物群落結構組成和微生物量不同。隨參齡的增加,土壤中優(yōu)勢微生物種群發(fā)生變化。PLFAs方法可以很好地分析土壤微生物的組成,研究發(fā)現(xiàn)野山參根區(qū)土壤微生物脂肪酸圖譜與對照相比微生物總量明顯減少,代表真菌生物的18：20)9,18：1ω9c,18：1ω9t的總量低于對照土壤。特有的根區(qū)土壤微生物群落特性可能是其健康生長的直接原因。15年生以上的林下護育山參根區(qū)土壤微生物總量與小年生及對照相比數(shù)量增加,且放線菌及細菌的增加比例較大,真菌的增加比例較小,與野山參的土壤群落結構類似。農(nóng)田栽參隨著人參參齡的增加,根區(qū)土壤微生物總量逐漸增加,且以真菌增加的幅度大于放線菌和細菌的增加幅度,真菌從7.17 nmol/g增加到47.5 nmol/g,而放線菌從6.95 nmol/g增加到8.98 nmol/g,使農(nóng)田栽參土壤的群落結構不利于人參生長,容易發(fā)生真菌病害。4.利用液-質譜聯(lián)機分析了不同生長環(huán)境的人參單體皂苷的含量,結果發(fā)現(xiàn)野山參及林下護育山參中人參皂苷Rc、Rb1含量較高,變異系數(shù)較小,農(nóng)田栽參中人參皂苷Rc、Rg1含量較高,但低于野山參及林下山參且變異系數(shù)較大。通過與主要土壤肥力指標的主成分分析及相關性分析,發(fā)現(xiàn)土壤有機質、土壤氮及土壤速效鉀是影響人參皂苷組成及含量的主要因子。5.利用數(shù)值化方法(IFI)對不同生長環(huán)境的人參根區(qū)土壤肥力進行評價,以土壤有機質、全量及速效氮磷鉀、土壤酶、土壤容重、和土壤微生物量作為指標建立隸度函數(shù),在一定范圍內(nèi)土壤養(yǎng)分、酶活性及微生物群落結構對土壤肥力效應為S型隸屬度函數(shù)。野山參及林下山參由于其特殊的生長環(huán)境,其土壤肥力綜合評價指標值較高而農(nóng)田栽參土壤的則相對較低。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S567.51

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本文編號：2379425