典型有机物料提升低效油茶林土壤肥力的真菌驱动机制

发布时间：2020-10-25 17:57

　　 油茶作为我国重要的木本食用油料树种,兼具经济和环保效益。南方低山丘陵油茶主产区因粗放经营等导致土壤地力严重退化,提升油茶人工林土壤肥力对于促进油茶林经济效益与维护林区生态系统功能具有重要意义。本研究采用定位小区和培养试验相结合的研究研究方法;小区试验以茶果壳和水稻秸秆为主要添加物料(1kg C/棵),并配合EM菌剂(母液稀释10倍)设置6个处理:无碳源添加(CK)、添加油茶果壳(CS)、添加水稻秸秆(RS)、按等质量添加油茶果壳和水稻秸秆(CSRS)、添加油茶果壳+50 ml EM菌剂(CSEM)和添加水稻秸秆+50 ml EM菌剂(RSEM)。模拟培养试验有机物料添加按8 g C·kg~(-1)干土,设置7个处理:无碳源添加(CK)、添加油茶果壳(CS)、添加油茶果壳且调节C/N/P为60/7/1(CSr)、添加水稻秸秆(RS)、添加水稻秸秆且调节C/N/P为60/7/1(RSr)、按等质量添加油茶果壳和水稻秸秆(CR)和按等质量添加油茶果壳和水稻秸秆且调节C/N/P为60/7/1(CRr)。探究典型有机物料(油茶果壳和水稻秸秆等)对改善贫瘠油茶林土壤肥力的影响,旨在为油茶果壳还林的实践利用提供理论依据和数据支撑。主要研究结果如下:(1)培养试验研究表明,调节有机物料C/N/P为60/7/1的日均表观矿化量高于未调节计量比的处理;添加水稻秸秆的日均表观矿化量高于混合添加秸秆和果壳的处理,高于添加果壳的处理。添加水稻秸秆处理的表观累积矿化量高于混合添加秸秆和果壳处理,高于添加油茶果壳的处理,在此基础上,调节有机物料C/N/P为60/7/1的表观累积矿化量更高。(2)培养试验研究表明,有机物料添加显著增强土壤碳转化酶(α-纤维素酶和β-葡糖苷酶)、氮转化酶(亮氨酸氨基肽酶和β-乙酰葡糖胺糖苷酶)和磷转化酶(酸性磷酸酶)的酶活性,且调节有机物料的碳、氮、磷化学计量比进一步放大这种增强效应;微生物碳、氮、磷转化酶的酶活对数比表明,有机物料添加能缓解油茶林土壤低磷状况,且水稻秸秆单独添加与混合物料的添加比油茶果壳单独添加对缓解土壤低磷效应更优。(3)油茶叶片氮、磷、钾元素含量年波动较小。其中,叶片氮含量夏秋两季较高,磷含量春季高,钾含量春秋两季高。春、夏、秋、冬四季油茶叶片N/P分别为13.7-14.8、19.2-20.8、17.4-19.3和13.9-15.8,根据叶片元素计量比的化学规律判断,叶片N/P14、N/P16和N/P介于14-16时,植物生长分别受N、P和两者共同限制。研究区油茶春冬两季受氮、磷养分共同限制;夏秋两季油茶主要受磷素限制。(4)培养试验各处理的优势真菌群落包括Sordariomycetes(粪壳菌纲)、Tremellomycetes(银耳纲)、Eurotiomycetes(散囊菌纲)三类。调节有机物料计量比对被孢霉纲(Mortierellomycetes)群落有抑制作用(被孢霉纲仅为培养后期未调节有机物料计量比处理的优势种群);培养后期添加混合物料处理的真菌丰富度指数显著高于单独添加秸秆和果壳的处理和CK,表明混合外源碳源有利于土壤真菌多样性的维持。(5)野外试验中添加油茶果壳处理的土壤真菌群落结构和CK相似,说明油茶果壳还林在有机养分输入的同时,能最大限度维持油茶林土壤微生物群落结构,有利于油茶林生态系统的稳定。EM菌剂的添加没有改变土壤真菌群落结构,其效果在短时间的监测中不能确定。综上所述,油茶果壳和水稻秸秆作为有机物料还林能提升土壤肥力,激活并增强土壤真菌活性,增加土壤碳、氮、磷转化酶酶活性,能维持油茶林土壤微生物生态系统的稳定性。在还林过程中,应注意调节其碳、氮、磷化学计量比以补充土壤氮、磷养分,解除油茶生长过程中的养分限制。
【学位单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S714.8;S794.4
【部分图文】：

磷化学计量比的条件下土壤真菌群落结构的变化，野外定位试验探究有机物料添加及EM 菌剂配施条件下土壤真菌群落结构的差异性。1.5 技术路线根据研究内容，技术路线如下图 1：

第 2 章 材料与方法究区概况区定位试验样方设在湖南省邵阳市邵阳县白仓镇瓦屋村亭子冲油茶种植区12″, E 111°19′0″），海拔 457.8 m，属于中亚热带季风湿润气候区，气候温沛。年均气温 16.9℃，一月最冷（均温 4.9℃），七月最热（均温 28.3℃）霜期 286.4 天，年降水量 1255.3 mm，4 - 6 月为雨季汛期（汛期平均降水 5占年降水量 46%）；7 - 9 月为干旱时段（旱期平均降水 273.1 mm，占年降水。地形为山地丘陵，土壤为红壤。试验区油茶林土壤养分含量为：总碳（T g·kg-1，有机碳（SOC）= 8.51 g·kg-1，全氮（TN）= 1.11 g·kg-1，全磷（TP·kg-1，全钾（TK）= 15.28 g·kg-1，速效磷（Olsen P）= 2.72 mg·kg-1，速效钾（A6 mg·kg-1。样地中样方布置见图 2。

17图 8. 不同处理水平下土壤酶化学计量比特整个培养阶段的三个取样时间点上的土壤碳、氮、磷转化酶酶活计量连（LnBH+BG）∶Ln（NAG+LAP）∶Ln（AP））见表 6。酶活计量比分析发现，培养中取样的三个阶段 Ln（CBH+BG）∶Ln（NAG+LAP）∶Ln（AP）并不遵循 1∶1∶1系，均呈现出 Ln（CBH+BG）∶Ln（NAG+LAP）∶ Ln（AP）=1∶1∶1.5 至 1：。但是从酶活计量比趋势发现，在取样的第 5 天里各处理酶活计量比是比较高的，培养时间的延续，该比值整体下降，但整体仍然在 1∶1∶1 之上。在整个培养阶处理 CK 的酶活计量比比值保持不变，约为 1∶1∶1.7，在培养后期，处理组酶
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本文编号：2855761