苹果幼树根际和根内细菌丰度及根际酶活性对土壤紧实胁迫的响应特征

作者：李佳琦; 荀咪; 石钧元; 宋建飞; 石宇佳; 张玮玮; 杨洪强^*

来源：中国农业科学, 2023, 56(13): 2563-2573.

• 土壤紧实
• 苹果砧木
• 根际
• 土壤酶
• 根内生细菌

【目的】明确引起紧实胁迫下苹果根系微域环境中细菌丰度变化的主要因子，揭示土壤胁迫下苹果根际生物学特征，为果园土壤管理提供参考。【方法】以砧木分别为平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和八棱海棠（Malus robusta Rehd.）的2年生‘红富士’苹果（Malus domestica Borkh.cv. Red Fuji）盆栽幼树为试材，通过镇压土壤设置紧实胁迫，检测根际矿质养分含量和土壤酶活性以及根际细菌和根系内生细菌丰度。【结果】无论是红富士/平邑甜茶还是红富士/八棱海棠，土壤紧实胁迫均明显提高苹果根际速效磷和有效钾含量，提高根际过氧化氢酶活性；显著降低根际碱解氮含量和根际蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性，以及根系内生细菌的丰度，并改变根际微生物组成结构。土壤紧实胁迫下，根际细菌数量和丰度、根际荧光素二乙酸酯（fluorescein diacetate,FDA）水解酶活性的变化因砧木而不同，它们在红富士/平邑甜茶中显著降低，降低幅度分别为46.88%、50.50%和29.13%；在红富士/八棱海棠中则显著升高，升高幅度分别为51.41%、20.22%和13.76%。土壤紧实胁迫下，红富士/平邑甜茶根际碱解氮含量、水解酶（蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶）活性以及根内细菌丰度的下降幅度大于红富士/八棱海棠；红富士/八棱海棠根际比红富士/平邑甜茶具有更强的FDA水解酶活性。冗余分析显示，土壤紧实胁迫下，根际有效钾、碱解氮和FDA水解酶活性对苹果根际和根内细菌丰度变异的解释率最高。【结论】土壤紧实胁迫显著影响苹果根际微生物组成，进而改变根际土壤酶活性和根际有效性矿质养分的含量。根际细菌和FDA水解酶活性的变化因砧木而不同，其在红富士/平邑甜茶中受到土壤紧实胁迫的抑制程度较高。土壤紧实胁迫下，苹果根际有效钾和碱解氮磷含量以及FAD水解酶酶活性的改变与根际和根内细菌丰度的变化存在更密切的关系。

• 单位
  山东农业大学; 作物生物学国家重点实验室