生草栽培对南丰蜜橘园土壤酶活性及氮循环功能微生物的影响

作者：肖力婷; 杨慧林; 黄文新; 付学琴^*

来源：应用与环境生物学报, 2021, 27(06): 1476-1484.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2021.08048

• 生草栽培
• 南丰蜜橘
• 土壤酶活性
• 氮循环微生物

为有效解决果园长期清耕带来的土壤侵蚀、土壤肥力下降、病虫害加重等负面危害,改善果园生态环境,推广先进的果园生态管理模式,以南丰蜜橘(Citrus reticulita Blanco cv. Kinokuni)为研究对象,设置行间播种白三叶草(Trifolium repens)、黑麦草(Lolium multiflorum)、自然生草和清耕对照4个处理,采用Illumina HiSeq高通量测序技术和荧光定量PCR技术,研究不同生草条件下橘园土壤酶活性及氮循环功能微生物的变化.结果表明,与清耕对照相比,橘园生草显著提高了土壤有机质、全钾、全磷、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量,改善了土壤肥力;生草显著提高了橘园土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化物酶和蛋白酶活性,促进了土壤养分转化,增加土壤氮素供应.不同生草类型对土壤氮循环功能基因丰度产生了明显的影响,黑麦草处理增加了土壤AOA-amoA、AOB-amoA、nosZ和nirK基因丰度(P <0.05),分别比清耕对照提高了398.00%、163.00%、201.62%和100%;对土壤nirS基因丰度影响不显著.白三叶草处理增加了土壤AOA-amoA、AOB-amoA和nosZ基因丰度(P <0.05),分别比清耕对照提高了440%、119.06%和78.25%;对nirK和nirS基因丰度影响不显著.自然生草处理增加了土壤nosZ基因丰度(P <0.05),比清耕对照提高了122.16%;降低了nirK基因丰度(P <0.05),比清耕对照降低了68.18%;对AOA-amoA、AOB-amoA和nirS基因丰度影响不显著.橘园土壤氮循环微生物物种组成较为单一,氨氧化古菌(AOA)优势菌门为泉古菌门,白三叶草处理泉古菌门相对丰度比清耕对照提高了74.66%,而黑麦草和自然生草处理分别下降了33.37%和35.54%;氨氧化细菌(AOB)和nirK、nirS、nosZ型反硝化微生物优势菌种均为变形菌门.冗余分析(RDA)表明,橘园土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量是影响土壤酶活性的主要环境因子;土壤有机质、总磷、速效磷、速效钾含量是影响土壤氮循环微生物功能基因丰度的主要环境因子.综上,南丰蜜橘园生草栽培有利于提高土壤肥力,增强土壤酶活性,增加土壤氮循环微生物功能基因丰度,促进土壤氮素转化及南丰蜜橘产业的可持续发展.(图7表2参34)

• 单位
  生命科学学院; 江西师范大学