不同土地利用方式下西洋参根际土壤养分与微生物特性研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chengshy2008
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西洋参种植有林下护育、林地栽培、非林地栽培三种模式。由于国家实施天保工程及绿水青山工程,严禁伐林种植(林地栽培)西洋参,因此非林地(农田)栽培西洋参是一种必然。本文以林下护育、林地栽培、非林地栽培3种西洋参生长土壤为研究对象,探讨不同土地利用方式下西洋参根际土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物菌群特征及相互作用规律,以林下护育西洋参土壤指标为对照标准,为非林地栽培西洋参土壤改良提供了理论依据。实验结果表明:(1)西洋参根际土壤养分含量为根区层>根底层;林下护育西洋参根际土壤速效N、K、Zn,全效K、Cu,速效及全效Ca、Mg、Mn的含量,均随着西洋参生长年限增长而增加;非林地栽培西洋参根际土壤速效及全N、P、K含量均是黄榆地区>左家地区>集安地区,Ca、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn速效及全效含量均集安地区较高;林地栽培西洋参土壤速效Ca、Fe、Cu、Zn及全N、Ca,5年生西洋参根区土壤含量较高,其它元素分布规律不显著;速效元素与全效元素含量极显著正相关。(2)不同土地利用方式土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性根区层>根底层;林下护育西洋参土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、漆酶的活性随着西洋参生长年限的延长而提高,而脲酶、纤维素酶的活性随着西洋参生长年限的延长而降低。林下护育西洋参土壤微生物AWCD值>林地栽培西洋参>非林地栽培西洋参,表明林下护育西洋参根际土壤微生物活性最高;林下护育、林地栽培西洋参土壤Richness指数较高,土壤碳源种类丰富,微生物更为多样,利用不同碳源的能力强。(3)西洋参总皂苷、Re、Rb1含量与西洋参生长年限显著正相关,总皂苷含量与速效Zn、全效Mn含量极显著正相关,与速效Mn、Fe、Cu及全效P、Ca含量显著正相关,单体皂苷与大部分土壤养分含量显著正相关;西洋参总皂苷及单体皂苷含量与土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性显著正相关,与土壤蔗糖酶、漆酶、纤维素酶活性显著负相关。(4)西洋参根区层土壤细菌Alpha多样性及细菌菌落丰富度,均是林下护育西洋参>林地栽培西洋参>非林地栽培西洋参;土壤细菌Beta多样性是非林地栽培西洋参>林地栽培西洋参>林下护育西洋参。林下护育西洋参根区层与林地栽培西洋参根区层土壤细菌门及属水平菌落组成相似,与非林地栽培西洋参根区层土壤细菌门及属水平菌落差异较大。林下护育西洋参根区层土壤细菌菌落标志物种主要有酸杆菌门、变形菌纲、根瘤菌目、黄色杆菌科、Chthoniobacterales等。(5)西洋参根区层土壤真菌Alpha多样性,非林地栽培西洋参>林地栽培西洋参>林下护育西洋参;土壤丰富度,非林地栽培西洋参>林下护育西洋参>林地栽培西洋参;土壤真菌Beta多样性是林下护育西洋参>非林地栽培西洋参>林地栽培西洋参。林地栽培西洋参根区层与非林地栽培西洋参根区层土壤真菌门及属水平菌落组成相似度高,与林下护育西洋参根区层土壤真菌门及属水平菌落差异较大。林下护育西洋参根区层土壤真菌菌落标志物种主要有麦轴梗霉纲、革菌目、革菌科、红菇科、红菇属、Inocybe sindonia等。本文系统的对西洋参不同土地利用方式下根际土壤微生态环境进行分析,明确不同种植地西洋参根际土壤微生物菌群、土壤养分、土壤酶活性特征及其作用规律,为目前推广的非林地(农田)栽培西洋参,进行用地选择及土壤改良提供数据支撑。
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