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      不同養(yǎng)分條件下太子參根部土壤環(huán)境變化及綜合評價*

      2018-08-27 03:29:38劉幫艷李金玲曹國璠王華磊
      土壤學(xué)報 2018年4期
      關(guān)鍵詞:太子參土壤環(huán)境全氮

      劉幫艷 李金玲,2 曹國璠? 鄭 聽 何 兵 趙 致,2 王華磊,2

      (1 貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴陽 550025)

      (2 貴州省藥用植物繁育與種植重點(diǎn)(工程)實驗室,貴陽 550025)

      土壤環(huán)境是作物賴以生存的基本環(huán)境,其物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、酶活性、微生物種群結(jié)構(gòu)及水、熱條件等,無不作用于作物生長。作為根類藥材的太子參,對土壤環(huán)境要求較為嚴(yán)格,且目前太子參連作對土壤環(huán)境也有較大影響,造成太子參連作障礙問題凸顯,極大影響太子參栽培生產(chǎn)。也有較多研究表明,煙草、蔬菜以及多數(shù)藥用植物等因連作而改變土壤環(huán)境,制約自身生產(chǎn)[1-3]。目前研究將連作障礙主要原因分為三大類:(1)作物根部化感物質(zhì)的自毒作用;(2)土壤微生物結(jié)構(gòu)失衡,微生物種類減少,病原微生物增加;(3)土壤養(yǎng)分虧缺,造成作物生長不良,耐、抗性降低。太子參作為廣泛藥用根類藥材,其產(chǎn)量與品質(zhì)受連作障礙限制這一問題日益突出[4]。

      土壤養(yǎng)分是土壤肥力重要指標(biāo),土壤養(yǎng)分的虧缺導(dǎo)致土壤肥力退化和作物產(chǎn)量下降,通過合理施肥調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的循環(huán)和平衡是提高土壤肥力的主要手段[5-6]。趙庚星等[7]研究表明,耕地利用對土壤養(yǎng)分種類及含量有影響;李建軍等[8]研究認(rèn)為,土壤養(yǎng)分含量及其比例很大程度上決定水稻單產(chǎn)高低和水稻土土壤肥力狀況。土壤養(yǎng)分不同,為作物提供養(yǎng)分的能力及對作物消耗養(yǎng)分引起的養(yǎng)分虧缺的緩沖能力也將不同。

      目前,關(guān)于太子參根部土壤環(huán)境隨其生長的動態(tài)變化情況鮮見系統(tǒng)研究,故本研究以不同土壤養(yǎng)分條件下栽培太子參的根部土為研究對象,從引起連作障礙問題的土壤養(yǎng)分虧缺及微生物結(jié)構(gòu)失衡入手,于太子參不同生長時期測定其根部土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、全磷、有效磷、緩效鉀、速效鉀等化學(xué)指標(biāo)含量及土壤多酚氧化酶、酸性磷酸酶等土壤酶活性與真菌、細(xì)菌等微生物群體數(shù)量變化,并進(jìn)行綜合評價,探究太子參生長過程中根部土壤環(huán)境的時間動態(tài)變化情況,綜合評價土壤養(yǎng)分對太子參根部土壤環(huán)境的影響,擬為指導(dǎo)太子參高效栽培提供理論支撐。

      1 材料與方法

      1.1 試驗區(qū)概況

      試驗地位于貴州省六盤水鐘山區(qū)大河鎮(zhèn)大菁村(26°43′32″N,104°49′49.1″E)。該區(qū)域?qū)俦眮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū),年平均溫度12.3℃,最熱月(7月)平均溫度24.6℃,最冷月(1月)平均溫度-0.1℃,年平均總積溫在4 410℃~4 806℃;年均降水量1 182 mm,降水量最少月(1月)為17.6 mm,降水量最多月(6月)為243.7 mm;年均相對濕度81%;年日照時數(shù)1 200 ~1 600 h,日照百分率28%~36%。

      1.2 試驗材料

      試驗栽培品種為太子參施太1號,種根進(jìn)行栽培,栽培材料經(jīng)貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院王華磊教授鑒定為石竹科孩兒參(Pseudostellaria heterophylla(Miq.) Pax ex Pax et Hoffm.)的種根。

      所用試劑抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸氧銻鉀、HClO4、H2SO4、NaOH、NH4F、HCl、NH4OAc、HNO3及K2Cr2O7均為分析純。營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基和高氏一號培養(yǎng)基均購自上海博微生物科技有限公司。

      1.3 田間試驗設(shè)計

      試驗地土壤類型為黃棕壤。試驗于同一緩坡面選取3個不同土壤養(yǎng)分地塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中,地塊Ⅰ土壤養(yǎng)分最高,地塊Ⅱ土壤養(yǎng)分其次,地塊Ⅲ土壤養(yǎng)分最低(具體土壤養(yǎng)分狀況見表1)。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,不同土壤養(yǎng)分地塊各劃分3個小區(qū),共9個小區(qū),小區(qū)面積為1.2 m×10 m,太子參種根用種量為1 200 kg hm-2,均勻散播。于2015年12月進(jìn)行播種,底肥為有機(jī)肥1 500 kg hm-2,復(fù)合肥(N︰P︰K=15︰15︰15)600 kg hm-2,鈣鎂磷肥(P2O5≥15.0%)1 125 kg hm-2,硫酸鉀肥(K2O≥51.05%,Cl≤1.5%,S≥17.5%)150 kg hm-2,其他田間管理均一致。

      表1 不同土壤養(yǎng)分地塊的具體狀況Table 1 Soil conditions of the 3 plots different in soil nutrient

      1.4 土壤樣品采集及處理

      太子參苗齊后,視太子參生長狀況,每半個月至1個月進(jìn)行1次采樣。每次采樣每個小區(qū)采用五點(diǎn)法隨機(jī)選取5個點(diǎn),挖取太子參植株0~20 cm土層;完整挖取太子參塊根后,將挖取的根部土壤完全收集,混勻,去除石頭、枯葉等雜質(zhì),作為太子參根部土壤。部分鮮土4℃儲存,做微生物測定用;部分土樣風(fēng)干,研缽研磨,分別過20目、50目和100目篩,做土壤酶及土壤化學(xué)指標(biāo)測定用。

      1.5 測定方法

      土壤化學(xué)性質(zhì)測定方法:有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法[9];全氮采用凱氏定氮儀法[10];堿解氮采用堿解擴(kuò)散法[9];全磷采用HClO4-H2SO4消煮—鉬銻抗比色法測定[9];有效磷采用 NH4FHCl浸提[12],ICP-OES測定(OptimaTM8000型,Perkin公司,美國);緩效鉀采用熱硝酸浸提[9],ICP-OES測定;速效鉀采用NH4OAc浸提[9],ICP-OES測定;pH采用電位法測定[11]。

      土壤酶活性測定:土壤過氧化氫酶(S-CAT)、土壤多酚氧化酶(S-PPO)、土壤脲酶(S-UE)、土壤酸性磷酸酶(S-ACP)活性分別使用南京建成生物工程研究所土壤過氧化氫酶試劑盒、土壤多酚氧化酶試劑盒、土壤脲酶試劑盒、土壤酸性磷酸酶試劑盒進(jìn)行測定,土壤酸性轉(zhuǎn)化酶(S-AI)活性使用北京索萊寶科技有限公司土壤酸性轉(zhuǎn)化酶試劑盒測定。S-CAT以每天每克風(fēng)干土催化1 μmol H2O2降解定義為一個酶活性單位;S-PPO以每天每克風(fēng)干土產(chǎn)生1 mg紫色沒食子素定義為一個酶活性單位;S-UE以每天每克土樣中產(chǎn)生1 μg NH3-N為一個酶活性單位;S-ACP以37℃中每克土樣每天釋放1 μmol酚為一個酶活性單位;S-AI以每天每克土樣產(chǎn)生1 mg還原糖定義為一個酶活性單位。

      土壤微生物測定:細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均采用平板計數(shù)法進(jìn)行測定[12]。細(xì)菌用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng),配方為(g L-1):蛋白胨10.0,牛肉膏粉3.0,氯化鈉5.0,瓊脂15.0,pH 7.0~7.4;真菌用孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng),配方為(g L-1):蛋白胨5.0,葡萄糖10.0,磷酸氫二甲1.0,硫酸鎂0.5,孟加拉紅0.0333,瓊脂20.0,氯霉素0.1,pH 7.0~7.4;放線菌用高氏一號培養(yǎng)基培養(yǎng),配方為(g L-1):可溶性淀粉20.0,硝酸鉀1.0,氯化鈉0.5,磷酸氫二鉀0.5,硫酸鎂0.5,硫酸亞鐵0.01,瓊脂15.0,pH 7.1~7.5。

      1.6 數(shù)據(jù)處理

      使用E x c e l 2 0 1 6進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及整理,SPSS19.0進(jìn)行多重比較、相關(guān)性及主成分分析,多重比較采用最小顯著差異法(LSD法)進(jìn)行分析。

      2 結(jié) 果

      2.1 不同養(yǎng)分條件下太子參根部土壤化學(xué)性狀變化的時間動態(tài)

      由表2知,4 — 8月,不同土壤養(yǎng)分條件下太子參根部土壤變異度較大的化學(xué)指標(biāo)為全磷、有效磷、緩效鉀及速效鉀含量,其中地塊Ⅰ的變異系數(shù)分別為12.77%、34.22%、32.25%和47.81%,以速效鉀含量變異最大;地塊Ⅱ的變異系數(shù)分別為20.47%、24.78%、26.92%和25.89%,這4個化學(xué)指標(biāo)變異度相當(dāng);地塊Ⅲ的變異系數(shù)分別為28.04%、48.73%、27.71%和26.84%,以有效磷含量變異度最大。說明土壤養(yǎng)分不同,對磷素與鉀素的調(diào)節(jié)及緩沖能力不同。根部土壤有機(jī)質(zhì)及全氮含量在太子參生育期內(nèi)的變異系數(shù)隨土壤養(yǎng)分的降低而增加,地塊Ⅰ~Ⅲ根部土壤有機(jī)質(zhì)含量的變異系數(shù)分別為3.11%、9.96%、14.91%;全氮含量變異系數(shù)分別為4.58%、8.97%、13.51%。太子參整個生長時期,堿解氮含量和pH的變異度以低養(yǎng)分地塊Ⅲ為最大,地塊Ⅰ、Ⅱ相對較小,差異不顯著,地塊Ⅰ~Ⅲ土壤堿解氮含量變異系數(shù)分別為12.70%、10.80%、16.69%;pH變異系數(shù)分別為2.82%、2.68%、3.81%。綜合得知,太子參根部土壤屬酸性土,磷、鉀元素含量變異度較大,有機(jī)質(zhì)、氮素含量及pH變化范圍較小。

      2.2 不同養(yǎng)分條件下太子參根部土壤酶活性變化的時間動態(tài)

      4 — 8月,各土壤養(yǎng)分條件下太子參根部土壤酶活性變異度大小順序均為S-AI > S-CAT >S-PPO > S-ACP > S-UE,證明太子參根部土壤酶活性的變異度不受土壤養(yǎng)分高低的影響。由表3知,整個生長時期內(nèi),地塊Ⅰ的太子參根部土壤S-ACP 、S-AI、S-UE、S-PPO、S-CAT活性均值分別為23.44、37.60、1.34、29.36、26.05 U g-1;高土壤養(yǎng)分條件下,太子參根部土壤酶活性的極值集中出現(xiàn)在太子參生長初期及后期。地塊Ⅱ太子參根部土壤S-ACP 、S-AI、S-UE、S-PPO、S-CAT活性均值分別為22.08、35.13、1.32、30.07、20.56 U g-1;中等土壤養(yǎng)分下,太子參根部土壤酶活極值較集中出現(xiàn)在太子參生長中期。地塊Ⅲ太子參根部土壤S-ACP 、S-AI、S-UE、S-PPO、S-CAT活性均值分別為21.93、35.24、 1.28、29.95、19.53 U g-1;土壤養(yǎng)分低時,太子參根部土壤酶活極值主要出現(xiàn)在太子參生長中期及后期。綜合得知,土壤酶作為催化土壤生化反應(yīng)的專一催化劑,太子參根部土壤酶活性極值在不同土壤養(yǎng)分條件下出現(xiàn)時期有差異,說明土壤酶對太子參養(yǎng)分需求具有較好的調(diào)節(jié)作用。

      表2 太子參根部土壤化學(xué)性狀變化Table 2 Variation soil chemical properties in the rhizosphere of Pseudostellaria heterophylla

      2. 3 不同養(yǎng)分條件下太子參根部土壤微生物變化的時間動態(tài)

      由圖1可知:4—7月,地塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ太子參根部土壤細(xì)菌數(shù)量和真菌數(shù)量變化趨勢一致;7—8月,地塊Ⅰ、Ⅲ的土壤細(xì)菌菌落和真菌菌落減少,地塊Ⅱ的繼續(xù)增加。整個生長期間,地塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ太子參根部土壤細(xì)菌數(shù)量變異系數(shù)分別為117.8%、108.9%、95.9%,真菌數(shù)量變異系數(shù)分別為129.5%、124.5%、111.6%。地塊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土壤放線菌數(shù)量在整個生長期變化趨勢均一致,均為4 — 7月份變化較為平穩(wěn),7— 8月急劇增加,變異系數(shù)分別為199.2%、208.3%、192.5%。綜合可知,太子參種植一茬后微生物種群數(shù)發(fā)生顯著變化,其變異度總體為:放線菌 > 真菌 > 細(xì)菌。

      2.4 太子參根部土壤各環(huán)境指標(biāo)間的相關(guān)性

      作物生長中,土壤環(huán)境各因子間相互影響,共同作用于作物的生長,具有一定關(guān)聯(lián)性。本研究通過相關(guān)分析得出(表4):太子參根部土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量、全磷含量、pH間呈極顯著正相關(guān);有效磷含量與全磷含量呈顯著正相關(guān);有機(jī)質(zhì)含量與速效鉀含量間呈顯著負(fù)相關(guān);S-ACP活性與全氮含量、堿解氮含量、S-AI活性呈顯著正相關(guān);S-UE活性與有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量、全磷含量呈顯著正相關(guān),與速效鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān);S-CAT活性與堿解氮含量呈顯著正相關(guān);細(xì)菌數(shù)量與有效磷含量、S-UE活性、放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān),與S-ACP活性呈顯著負(fù)相關(guān);真菌數(shù)量與緩效鉀含量呈顯著正相關(guān),與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān),與S-UE活性呈顯著負(fù)相關(guān);放線菌數(shù)量與S-AI活性呈顯著負(fù)相關(guān)??梢?,太子參根部土壤的化學(xué)成分含量、酶活性及微生物種群數(shù)量間較多存在顯著相關(guān)性,直接用這些指標(biāo)對太子參根部土壤環(huán)境進(jìn)行評價,會出現(xiàn)信息的重疊,影響評價結(jié)果的客觀性。因此,為進(jìn)一步了解這些指標(biāo)間的相關(guān)性及其對太子參根部土壤環(huán)境的貢獻(xiàn),利用主成分分析方法對太子參根部土壤環(huán)境進(jìn)行綜合評價。

      表3 太子參根部土壤酶活性變化Table 3 Variation of soil enzymatic activity in the rhizosphere of Pseudostellaria heterophylla

      2.5 太子參根部土壤環(huán)境綜合評價

      將不同養(yǎng)分條件下太子參不同生長時期根部土壤16個環(huán)境指標(biāo):有機(jī)質(zhì)含量(X1)、全氮含量(X2)、堿解氮含量(X3)、全磷含量(X4)、有效磷含量(X5)、緩效鉀含量(X6)、速效鉀含量(X7)、pH(X8)、S-ACP活性(X)、S-AI活性(X10)、S-UE活性(X11)、S-PPO活性(X12)、S-CAT活性(X13)、細(xì)菌數(shù)量(X14)、真菌數(shù)量(X15)、放線菌數(shù)量(X16)用SPSS19.0進(jìn)行主成分分析,以基本特征值大于1取得5個主成分,累計貢獻(xiàn)率達(dá)79.35%,即抽取得到的這5個主成分涵蓋了原始數(shù)據(jù)信息總量的79.35%,能反應(yīng)太子參根部土壤環(huán)境的綜合水平。可利用5個主成分作為綜合變量來評價太子參根部土壤環(huán)境狀況。

      圖1 不同養(yǎng)分下太子參根部土壤微生物數(shù)量變化Fig.1 Variation of soil microbial community in the rhizosphere of Pseudostellariae heterophylla relative to soil nutrient condition

      利用各主成分各指標(biāo)相對應(yīng)的特征向量值建立5個主成分的函數(shù)表達(dá)式,將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)代入式中,得到不同養(yǎng)分下太子參不同生長時期根部土壤環(huán)境在第一主成分至第五主成分的得分;綜合得分使用權(quán)重法計算,為各成分與相對應(yīng)的貢獻(xiàn)率乘積的總和,即F=F1×32.58%+ F2×16.89% + F3×13.76% + F4×9.35% +F5×6.77%。結(jié)果(表5)顯示,地塊Ⅰ太子參各生長時期的根部土壤綜合得分排名均較靠前,在前10名之內(nèi),綜合得分均值為1.636,說明土壤養(yǎng)分高,對栽培太子參的根部土壤環(huán)境具有較好的調(diào)節(jié)及緩沖作用;地塊Ⅱ太子參各生長時期的根部土壤綜合得分排名則較居中,綜合得分均值為0.0913,說明中等土壤養(yǎng)分對栽培太子參的根部土壤環(huán)境具有較好的保護(hù)作用;地塊Ⅲ太子參各生長時期的根部土壤綜合得分排名均較靠后,最后3名均在其中,綜合得分均值為-1.727,說明土壤養(yǎng)分低影響栽培太子參根部土壤環(huán)境的自我調(diào)節(jié),不利于土壤生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。依據(jù)五個主成分得到的綜合評分的均值隨土壤養(yǎng)分的增加而增加,證明利用抽取的五個主成分進(jìn)行太子參根部土壤環(huán)境綜合評價具有可靠性,且更為簡化,客觀性及實用性強(qiáng)。

      3 討 論

      3.1 太子參根部土壤環(huán)境變化的時間動態(tài)

      作物栽培生產(chǎn)過程中,土壤化學(xué)性狀因作物生長需耗或栽培措施處理而發(fā)生改變。朱丹等[13]研究表明,施用谷特菌肥能顯著提高土壤全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的水平;何進(jìn)等[14]的研究結(jié)果顯示,免耕/深松輪耕既可改善土壤理化性狀,又可提高作物產(chǎn)量;王玉玲和李軍[15]研究認(rèn)為免耕/深松和深松/翻耕輪耕模式可創(chuàng)造良好的土壤耕層結(jié)構(gòu),提高土壤養(yǎng)分,促進(jìn)作物生長發(fā)育。綜合本研究得知,太子參根部土壤屬弱酸性土,pH總體在4.95 ~ 5.81之間,較為穩(wěn)定。太子參整個生長過程中,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及堿解氮含量變異度較小,較為穩(wěn)定,但各時期間存在顯著差異,且全氮含量均約等于相應(yīng)時期有機(jī)質(zhì)含量的5%[9]。全磷、緩效鉀及有效磷、速效鉀含量在太子參生長過程中變異度較大,各時期差異顯著,速效鉀以高養(yǎng)分地塊Ⅰ變異度最大,有效磷以低養(yǎng)分地塊Ⅲ變異度最大,中等養(yǎng)分地塊Ⅱ能均衡供給和調(diào)節(jié)太子參根部土壤各種養(yǎng)分。

      表4 太子參根部土壤各環(huán)境指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)矩陣Table 4 Correlation coefficient matrix between various soil environmental indices in the rhizosphere of Pseudostellaria heterophylla

      表5 不同土壤養(yǎng)分條件下太子參各時期根部土壤環(huán)境指標(biāo)的各主成分、綜合得分及排名Table 5 Principal components, comprehensive scores and ranking of various soil environmental indexes in the rhizosphere of Pseudostellaria heterophylla growing in soils different in soil nutrient condition

      土壤酶來源于土壤微生物及動植物活體的分泌,具有催化生物活性的能力[16],其活性可反映土壤中碳、氮分解的方向及強(qiáng)度,通常被視為土壤質(zhì)量和土壤生物群的指標(biāo),也可用于確定農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,特別是土壤理化和微生物過程[17-18]。本研究得出,在太子參生長過程中,土壤S-AI活性變異度最大,變異系數(shù)均大于45%,其活性與土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷含量及微生物數(shù)量和土壤呼吸強(qiáng)度有關(guān),有效磷含量變異度較大有可能與S-AI活性的變異有關(guān)。其次為S-CAT活性變異度較大,S-CAT能促進(jìn)過氧化氫的分解,利于防止過氧化氫對生物體的毒害作用[19],由結(jié)果可知,土壤養(yǎng)分越高,其防止過氧化能力越強(qiáng)。S-PPO能催化土壤中芳香族化合物氧化成醌,醌與土壤中的蛋白質(zhì)、氨基酸和糖類等反應(yīng)生成分子量大小不等的有機(jī)質(zhì)和色素[20],而地塊Ⅰ~ Ⅲ土壤各時期的S-PPO活性差異不顯著,可能為各養(yǎng)分土壤有機(jī)質(zhì)變異度不大的原因之一。S-ACP和S-UE變異度較小,均小于10%,S-ACP能催化土壤有機(jī)磷礦化形成無機(jī)磷[21-22],結(jié)果說明太子參整個生長過程其根部土壤有機(jī)磷礦化速度較為平穩(wěn);S-UE能催化尿素分解,形成NH+4,從而有利于植物的吸收[22-23],其活性與土壤微生物數(shù)量、有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮含量呈正相關(guān),其變異度與土壤有機(jī)質(zhì)及氮素含量的變異度較為一致。

      土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的成分,它對有機(jī)質(zhì)分解、營養(yǎng)循環(huán)、植物生長的促進(jìn)或抑制以及各種土壤物理過程發(fā)揮著重要作用,土壤環(huán)境的變化可改變土壤微生物的種群組成和多樣性[24]。本研究發(fā)現(xiàn),土壤微生物種群數(shù)量在太子參旺盛生長期變化較小,太子參成熟后微生物種群數(shù)量發(fā)生改變, 細(xì)菌和放線菌菌群顯著增加,真菌菌群顯著減少,其可能由土壤環(huán)境隨太子參生長發(fā)生變化引起。具體菌種的菌落變化情況有待進(jìn)一步研究。

      3.2 太子參根部土壤環(huán)境隨時間動態(tài)變化的綜合評價

      土壤環(huán)境中的礦質(zhì)元素、微生物、酶活性及水、氣、熱等條件間能相互影響,彼此促進(jìn)或制約,土壤環(huán)境的改變是多方面因素多方向作用的結(jié)果[25]。本研究通過相關(guān)分析得出,太子參根部土壤較多礦質(zhì)元素含量、酶活性及微生物種群數(shù)間存在顯著相關(guān)性,表明所研究的各土壤環(huán)境指標(biāo)間具有相互作用。其中5種土壤酶以S-UE活性對土壤養(yǎng)分及土壤微生物的影響最大,其活性與有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、全磷、速效鉀、細(xì)菌數(shù)及真菌數(shù)均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,這與劉來等[25]研究結(jié)果相一致。因此,人們也常用土壤脲酶活性表征土壤氮素狀況。前人研究認(rèn)為,S-ACP活性與土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮量、土壤pH和微生物數(shù)量密切相關(guān)[26],本研究得出S-ACP活性與全氮、堿解氮及S-AI活性呈顯著正相關(guān),與細(xì)菌數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),細(xì)菌數(shù)還與有效磷呈顯著正相關(guān)。土壤養(yǎng)分中有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷及pH間互相均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

      主成分分析是通過降維將多個指標(biāo)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的統(tǒng)計分析方法,這些綜合指標(biāo)盡可能地反映了原來變量的信息量,而且彼此之間互不相關(guān)[24]。本研究通過主成分分析進(jìn)行成分提取,得到5個主成分,累計方差貢獻(xiàn)率為79.35%,能近似地反映土壤環(huán)境的綜合情況。成分綜合評分的結(jié)果顯示,地塊Ⅰ~Ⅲ的綜合得分均值依次為1.636、0.0913、-1.727,說明土壤養(yǎng)分越高,綜合得分均值越大,土壤的自我調(diào)節(jié)及保護(hù)能力越強(qiáng),土壤環(huán)境越佳,越利于土壤生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性發(fā)展。

      4 結(jié) 論

      太子參苗齊后至太子參倒苗期間,不同養(yǎng)分條件下,太子參根部土壤磷、鉀元素含量變動均較大,有機(jī)質(zhì)、氮素含量及pH變化范圍均較小, pH 4.95~5.81,土壤環(huán)境為酸性;太子參根部土壤酶活性的變異度不受土壤養(yǎng)分高低的影響,均表現(xiàn)為S-AI > S-CAT > S-PPO > S-ACP > S-UE;太子參苗齊后,真菌菌落數(shù)均顯著減少,倒苗后細(xì)菌和放線菌菌落數(shù)均顯著增加。太子參根部土壤的化學(xué)性狀、酶活性及微生物種群間相關(guān)性強(qiáng);主成分綜合評分得出,土壤養(yǎng)分越高,綜合得分也越高。

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