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生草栽培对南丰蜜橘园土壤微生物群落结构与功能特征的影响

2022-03-11肖力婷杨慧林黄文新付学琴

核农学报 2022年1期
关键词:橘园黑麦草生草

肖力婷 杨慧林 黄文新 付学琴,*

(1 江西师范大学生命科学学院,江西 南昌 330022;2 江西省农业厅,江西 南昌 330046)

柑橘是世界第一大水果,主要集中在中国、美国和地中海沿岸国家种植[1]。当前,我国柑橘面积和产量均位居世界第一,柑橘已成为南方多地农民的重要收入来源。南丰蜜橘(CitrusreticulitaBlanco cv.Kinokuni)原产于江西南丰县,有1 300多年栽培历史,是我国宽皮橘类中的著名良种。近年来,由于南丰蜜橘在国内外市场上十分畅销,很多地方竞相引种种植,至2020年南丰县该蜜橘种植面积达7.8万公顷,产量达145万吨,成为当地农民脱贫增收的重要渠道[2]。然而,由于长期采用传统清耕制管理模式,导致果园出现土壤质量下降、肥力降低、病虫害加重、系统抗逆性减弱等生态环境问题,给南丰蜜橘的产量、品质和种植效益带来严重影响,制约着南丰蜜橘产业的可持续发展[3]。果园生草栽培是一种在果园行间或全园播种豆科或禾本科植物,或者以果园自然生草作为覆盖物[4]的果树栽培方式,现已在苹果[5]、梨[6-7]、桃[8]等果树上广泛应用。果园生草不仅调节土壤含盐量[9-10]和理化性质,而且可优化果园生态环境,解决果园由于长期清耕而产生的危害[11-12]。在果园生草复合系统中,果树与牧草组分因对光、热、水、养分等资源的吸收利用而产生种间互作效应,尤其各组分对土壤资源利用及土壤的反馈作用是决定果园生草复合系统能否实现高效持续发展的关键[13],也是牧草组分与果树组分相互作用的主要驱动力与驱动机制。因此,揭示果园土壤环境的反馈作用对于进一步探讨果园生草复合系统各组分间的互作机制具有重要作用。

土壤微生物作为构成土壤生态系统的重要因子,参与土壤物质养分的循环与利用,很大程度上影响着土壤健康状态和农作物生长[14]。研究表明,适宜的生草栽培可增加土壤微生物丰度和多样性,提高土壤中的酶含量及酶活性。如龙眼园实行生草栽培后果园土壤微生物丰度显著增加[15];甜柿园实行生草栽培后土壤微生物数量及土壤酶活性均得到提升[16];桃园实行生草栽培后土壤微生物功能多样性显著提升[17]。在橘园这个特定生态系统中,生草栽培对橘园土壤丛枝菌根形成有极大影响[18],但对不同生草栽培处理是否会对橘园土壤微生物群落结构产生影响,及不同生草栽培产生的影响是否存在差异仍缺乏全面认识。因此,有必要探究不同生草栽培处理对南丰蜜橘园土壤微生物群落结构和功能特征的影响。本研究基于16S rRNA和ITS rRNA基因扩增子测序技术,以果园传统清耕方式为对照,研究不同生草类型对南丰蜜橘园土壤微生物群落结构与功能特征的影响,旨在探明南丰蜜橘园生草栽培后土壤微生物变化特征,为解决当前南丰蜜橘生产中存在的系列问题,构建合理的果园土壤管理模式提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验地概况

供试土壤为黄红壤土,采自江西南丰蜜橘产业局研究基地,(116°24’E,26°35’N),该基地属亚热带季风气候,年均日照数1 928.2 h,无霜期269 d左右,年均降水量1 700 mm,年均气温18.3℃;橘园为低丘缓坡地,占地面积均20 hm2。南丰蜜橘树龄(嫁接后)15年,由江西南丰蜜橘产业局研究基地提供。黑麦草(Loliummultiflorum)和白三叶草(Trifoliumrepens)购自江西省新余市稻草人农业园。

1.2 试验设计

本试验于2010—2019年在江西南丰蜜橘产业局研究基地进行,试验设种植禾本科类牧草黑麦草处理、种植豆科类牧草白三叶草处理和自然生草处理,并以清耕处理为对照,单因素随机区组设计,每个处理设3次重复,每处理小区面积为1.0 hm2。黑麦草和白三叶草处理于2010年春季进行,行间连续10年播种,撒播草种量平均为30 kg·hm-2,每年刈草2次(5月和11月中下旬),就地覆盖;清耕处理定期中耕除草。各处理其他管理措施基本一致,常规管理。

2019年7月下旬在各处理小区按五点法采取橘园土壤样品。在离橘树主茎中心30~40 cm处,用土钻取0~20 cm土层土样,装于灭菌离心管,分为2份,一份冰盒低温保存带回实验室,置于-20℃冰箱保存,用于DNA提取;另一份带回实验室自然风干,用于土壤化学性质测定。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤化学性质测定 采用重铬酸钾容量法测定有机质含量;采用凯式法测定全氮含量;采用碱解扩散法测定碱解氮含量;采用钼锑抗比色法测定全磷和速效磷含量;采用火焰光度法测定全钾和速效钾含量;pH值用pH5S笔式pH计(上海三信)测定[19]。

1.3.2 土壤DNA提取 橘园土壤微生物群落总DNA采用Foregene土壤基因组DNA提取试剂盒(成都福际生物技术有限公司)提取;1%琼脂糖凝胶电泳检查DNA提取质量,-20℃冰箱保存,供后续试验使用[20]。

1.3.3 荧光定量PCR检测基因拷贝数 土壤基因组DNA经提取、扩增、纯化后,得到一定浓度的目的基因标准品,将其稀释制备荧光定量PCR标准曲线用于计算基因拷贝数。采用荧光定量PCR试剂盒(日本TaKaRa公司)荧光定量PCR扩增[21],检测基因拷贝数。

1.3.4 土壤微生物多样性测序 以上述检测得到的DNA作为模板;采用带有barcode的特异性引物338-F和806-R扩增细菌16S rRNA V3+V4区、用ITS1-F和ITS2-R扩增真菌ITS1区;同一样本PCR产物经回收、纯化后等量混样,由北京百迈客生物科技有限公司进行建库,利用Miseq PE250平台(美国Illumina公司)进行测序[22]。

1.4 数据处理

使用Usearch软件对Tags在97%的相似度水平下进行聚类、获得分类操作单元数(operational taxonomic units,OTUs);使用R语言工具绘制主坐标分析(principal coordinates analysis,PCoA)图;通过Spearman相关性分析和冗余分析(redundancy analysis,RDA)进行微生物与土壤环境因子相关分析;使用http://huttenhower.sph.harvard.edu/galaxy/网站进行线性判别分析(line discriminant analysis effect size,LEfSe);使用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析(P<0.05);使用Excel 2016软件进行基础数据的整理。

2 结果与分析

2.1 不同生草类型对土壤理化性质的影响

由表1可知,不同生草类型南丰蜜橘园的土壤化学性质存在差异。与清耕对照相比,生草条件下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著上升,表明南丰蜜橘园生草有利于增加土壤有机质和氮、磷、钾的供应,改善土壤肥力。其中,白三叶草处理土壤有机质、全氮、全磷、全钾和碱解氮、速效钾含量最高,分别比清耕对照提高204.11%、62.65%、76.19%、85.47%和58.40%、117.77%,说明白三叶草栽培在提高土壤肥力方面效果最佳。

表1 不同生草栽培对土壤理化性质的影响Table 1 Effect of differenTGrass on soil nutrients content

注:不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。Note: Different small letters indicate significant difference at 0.05 level.图1 土壤16S rRA(A)和ITS rRNA(B)基因拷贝数Fig.1 Number of 16S rRNA (A) and ITS rRNA (B) gene copies in soil

2.2 不同生草类型对土壤细菌和真菌丰度的影响

由图1-A可知,不同处理橘园土壤16S rRNA基因拷贝数变幅为1.77×108~2.63×108copies·g-1,不同处理间无显著差异(P>0.05),表明生草栽培对橘园土壤细菌丰度影响不显著。由图1-B可知,不同处理橘园土壤ITS rRNA基因拷贝数变幅为4.42×106~1.33×107copies·g-1,其中黑麦草处理橘园土壤ITS rRNA基因的拷贝数显著高于自然生草处理和清耕对照处理(P<0.05),分别增加了131.30%和200.90%,表明黑麦草处理能显著增加土壤真菌丰度。综合图1可知,细菌基因拷贝数较真菌基因拷贝数高1~2个数量级,表明橘园土壤中细菌群落数量占有明显优势。

2.3 不同生草类型对土壤细菌和真菌多样性的影响

由图2可知,不同处理土壤样品Shannon指数随样品序列数的增加而增加,到达一定序列数时,曲线趋于平缓,Shannon指数趋于饱和,表明测序数据量足够大,测序结果能够反映橘园土壤微生物物种多样性。

通过扩增子测序表明,细菌和真菌群落分别获得421 357和420 627条有效序列,在相似水平97%条件下,细菌和真菌OTU数分别为641~939和216~282。由表2可知,黑麦草和白三叶草处理土壤细菌OTU数显著高于其他两组处理,土壤真菌OTU数在不同处理间无显著差异,表明人工生草栽培处理有利于增加橘园土壤细菌群落数,而对真菌群落影响不明显。

Alpha多样性主要包括ACE指数、Chaol指数、Shannon指数和Simpson指数,其中ACE指数、Chao1指数反映土壤中群落的丰富度,Shannon指数和Simpson指数反映土壤中群落的多样性。由表2可知,细菌群落ACE指数和Chao1指数呈现出黑麦草>白三叶草>清耕对照>自然生草的变化趋势,Shannon指数和Simpson指数呈现出清耕对照>黑麦草>白三叶草>自然生草的变化趋势,其中黑麦草处理ACE指数显著高于清耕;自然生草处理α-多样性指数均显著低于清耕处理(P<0.05),表明黑麦草处理明显提高了细菌群落丰富度,而自然生草则明显降低了细菌群落丰富度和多样性。真菌群落ACE指数和Chao1指数呈现出黑麦草>清耕对照>自然生草>白三叶草的变化趋势,Shannon指数和Simpson指数呈现出黑麦草>白三叶草>自然生草>清耕对照的变化趋势,其中黑麦草处理Simpson指数显著高于清耕对照(P<0.05),其他处理间差异不显著;ACE指数和Shannon指数处理间差异不显著,表明黑麦草明显提高了真菌群落的丰富度和多样性,其他生草处理对真菌群落的丰富度和多样性影响不大。

注:hmc:黑麦草;syc:白三叶草;wsc:清耕对照;zsc:自然生草。下同。Note: hmc: Ryegrass. syc: White clover. wsc: Clear tillage control. zsc: Natural grass. The same as following.图2 土壤细菌(A)和真菌(B)群落香农指数曲线Fig.2 Shannon index curve of soil bacteria(A) and fungus(B) communities

表2 不同分类处理细菌和真菌分类操作单元数(OTUs)和α-多样性指数Table 2 Operational taxonomic units and alpha diversity index of bacterial and fungal community under differenTTreatments

2.4 不同生草类型对土壤细菌和真菌群落结构的影响

不同生草栽培处理橘园土壤细菌和真菌在门和纲水平上的相对丰度居于前20%的物种如图3所示。4种不同处理检测到的细菌分属于24门、68纲、141目、201科和304属;真菌分属于9门、27纲、57目、106科和170属。

由图3-A可知,在细菌门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)为各处理的土壤优势菌门,其相对丰度分别为30.94%~55.06%、19.07%~33.14%、7.54%~13.54%和6.81%~13.41%。不同生草处理橘园土壤细菌相对丰度发生了变化。与清耕对照相比,黑麦草和白三叶草处理的绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度分别提高了4.61和2.82个百分点;自然生草处理的变形菌门(Proteobacteria)相对丰度提高了24.12个百分点,酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度降低了13.67个百分点;其他处理间差异不显著(P>0.05)。在细菌纲水平上(图3-C),酸杆菌纲(Acidobacteriia)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)为土壤细菌优势菌纲,其相对丰度分别为19.03%~32.84%、12.22%~45.70%和8.14%~16.48%。与清耕对照相比,黑麦草、白三叶草和自然生草处理的γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)相对丰度分别提高了5.73、5.52和33.48个百分点,酸杆菌纲(Acidobacteriia)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)差异不显著(P>0.05)。

在真菌门水平上(图3-B),子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)为土壤优势菌门,其相对丰度分别为44.94%~87.00%、5.12%~12.99%和0.65%~13.46%。不同生草处理橘园土壤真菌相对丰度发生了变化。与清耕对照相比,黑麦草、白三叶草和自然生草处理子囊菌门(Ascomycota)相对丰度分别降低了37.57、23.27、24.22个百分点,被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度分别提高了1.24、11.67、12.81个百分点。在真菌纲水平上(图3-D),粪壳菌纲(Sordariomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)和伞菌纲(Agaricomycetes)为优势菌纲,其相对丰度分别为11.24%~59.09%、6.82%~23.17%和5.06%~12.64%。与清耕对照相比,黑麦草、白三叶草和自然生草处理的粪壳菌纲(Sordariomycetes)和座囊菌纲(Dothideomycetes)相对丰度分别降低了31.89、47.85、43.54和16.36、12.94、3.12个百分点,伞菌纲相对丰度差异不显著(P>0.05)。

为进一步明确各处理间在群落物种组成上的差异性,采用PCoA分析不同生草类型橘园土壤微生物群落物种组成的相似度。由图4-A可知,细菌群落PC1和PC2分别为50.22%和20.41%,两者累计贡献率达70.63%。不同生草类型细菌群落组间差异显著(P<0.01);黑麦草和白三叶草处理细菌群落组成较为相近,组间差异和组内差异均小于自然生草和清耕对照。由图4-B可知,真菌群落PC1和PC2分别为32.59%和22.21%,两者累计贡献率达54.80%。不同生草处理真菌群落强烈聚类,组间物种组成差异显著(P<0.01),而组内物种组成较为相似。

2.5 不同生草类型土壤细菌和真菌群落LEfSe分析

由图5-A可知,不同生草处理使橘园土壤细菌群落产生明显差异,共有24个细菌分支表现出显著差异,其中黑麦草处理存在3个差异显著的细菌分支,自然生草处理存在2个差异显著的细菌分支,清耕对照处理存在19个差异显著的分支,而白三叶草处理不存在差异显著的分支。由图5-B可知,不同生草处理使橘园土壤真菌群落产生明显差异,共有27个真菌分支产生显著差异,其中黑麦草处理存在11个差异显著的真菌分支,自然生草和白三叶草处理存在6个差异显著的真菌分支,清耕对照处理存在4个差异显著的真菌分支。

注:A:16S rRNA门水平;B:ITS rRNA门水平;C:16S rRNA纲水平;D:ITS rRNA纲水平。Note: A: 16S rRNA phylum level. B: ITS rRNA phylum level. C: 16S rRNAClass level. D: ITS rRNAClass level.图3 土壤细菌和真菌群落组成Fig.3 Soil bacterial and fungal community composition

图4 土壤细菌(A)和真菌(B)群落结构PCoA聚类分析Fig.4 Cluster analysis of PCoACommunity structure of soil bacteria (A) and fungi (B)

注:由内至外依次为门、纲、目、科、属,小圆圈大小代表该分类水平下该物种相对丰度大小; 无显著差异物种标记为黄色,有显著差异物种以着色标记。Note: From the inside to the outside, it is phylum, class, order, family, and genus. The size of the small circle represents the relative abundance of the species under the classification level. Species with no significant differences are marked in yellow, and species with significant differences are marked with coloring.图5 土壤细菌(A)和真菌(B)群落LEfSe分析Fig.5 LEfSe analysis of soil bacteria (A) and fungus (B) communities

2.6 土壤环境因子与微生物群落结构相关分析

由图6可知,土壤细菌和真菌群落门水平上,环境因子解释率分别为53.50%和69.32%。土壤有机质、速效磷、全钾、碱解氮含量及pH值对细菌群落结构影响较大;土壤有机质、速效磷、全磷、速效钾和全氮含量对真菌群落结构影响较大。

对门水平相对丰度前十的物种与土壤理化因子进行Spearman分析,结果如图7所示。细菌门水平上,土壤pH值与变形菌门相对丰度呈显著负相关(P<0.05),与绿弯菌门相对丰度呈显著正相关(P<0.05);土壤全钾含量与放线菌门相对丰度呈显著负相关(P<0.05),与髌骨菌门和WPS-2相对丰度呈显著正相关(P<0.05);土壤有机质、速效钾、全氮、速效磷含量均与髌骨菌门和WPS-2相对丰度呈显著正相关(P<0.05);土壤碱解氮和全磷含量均与髌骨菌门相对丰度呈显著正相关(P<0.05)。真菌门水平上,土壤速效磷含量与子囊菌门相对丰度呈显著负相关(P<0.05),与Calcarisporiellomycota相对丰度呈显著正相关(P<0.05);土壤有机质含量与子囊菌门相对丰度呈显著正相关(P<0.05);土壤全钾含量与被孢霉门相对丰度显著正相关(P<0.05)。

注:A:细菌群落;SOM:有机质;TK:全钾;TN:全氮;TP:全磷;AK:速效钾;AN:碱解氮;AP:速效磷。下同。Note: A: Bacterial community. TK: Total K. TN: Total N. TP: Total P. AK: Available K. AN: Alkali-hydrolyzable N. AP:Available P. The same as following.图6 土壤门水平细菌(A)和真菌(B)群落结构与环境变量RDA分析Fig.6 RDAAnalysis of bacterial (A) and fungus (B) community structure and environmental variables aTThe soil phylum level

图7 环境因子与土壤微生物群落组成(门水平)相关性热图Fig.7 Spearman correlationship analysis of environmental factors and soil microbial communities (phylum level)

3 讨论

3.1 生草栽培对橘园土壤理化性质的影响

土壤有机质累积程度是土壤肥力的重要特征,是影响土壤物理性状、供肥保肥和养分有效性的关键因子[23]。相关研究表明,果园行间生草可以促进土壤有机质累积[24]。本研究发现,南丰蜜橘园行间生草显著提高了土壤有机质含量,但不同的生草类型对土壤有机质累积的影响不一。人工种植白三叶草和黑麦草土壤有机质含量显著高于自然生草,而二者对土壤有机质的累积作用无显著差异,其原因可能是南丰蜜橘园杂草生长不佳,生物量累积较少,致使土壤有机质累积量少于人工种草土壤的有机质累积量。

在果树的各生长时期,土壤氮、磷、钾等营养元素的稳定供应是保证果树正常生长发育的前提。曹永[25]研究表明,梨园种植紫花苜蓿和白三叶草可以提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量。马震珠等[26]研究表明,果树种植白三叶草可以提高0~20 cm土层速效氮含量,而种植高羊茅草可以提高该层土壤速效钾含量。本研究发现,生草条件下土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量显著高于清耕对照,表明南丰蜜橘园生草能够改善土壤氮、磷、钾的供应,与前人研究基本一致,其主要原因是刈割覆盖后的草根系及枝叶残体进入土壤中,为土壤中氮、磷、钾等养分提供了可靠稳定的来源。本研究还发现,白三叶草处理土壤中全氮、全磷、全钾和碱解氮、速效磷、速效钾含量最高,表明豆科类牧草白三叶草在提高果园土壤肥力方面效果最佳,优于禾本科牧草黑麦草,这可能与豆科类牧草的固氮作用以及生物量等因素相关。

3.2 生草栽培对橘园土壤微生物群落多样性的影响

土壤微生物作为土壤中最重要的活性组分,其多样性水平也是反映土壤环境质量的重要指标[27],而微生物群落组成受农田管理措施的影响较大,不同的农田管理措施会对土壤温湿度等生态环境产生不同的影响,导致土壤微生物多样性和丰富度有所不同[28]。魏倩倩等[29]研究发现,矮砧苹果覆盖白三叶草,短期内可显著提高土壤微生物代谢活性,增加土壤微生物多样性;刘洋等[30]研究发现,地膜覆盖对5~15 cm土层温度的提高有显著效果,同时提高了土壤微生物活性及呼吸率。本研究通过扩增子测序发现,黑麦草和白三叶草处理土壤细菌OTU数分别为939和930,显著高于自然生草和清耕对照,而真菌OTU数则无显著差异,表明人工种草有利于南丰橘园土壤细菌繁殖,对真菌生长代谢活动影响则不明显。Alpha多样性分析进一步表明,黑麦草处理细菌群落ACE指数显著高于自然生草和清耕对照处理,Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数除自然生草处理显著低于其他处理外,其他处理间差异不显著;真菌群落除黑麦草处理Simpson指数显著高于清耕对照外,其他处理间差异不显著,表明人工生草栽培可以显著提高微生物群落丰富度和多样性,这些研究结论与前人研究生草栽培有利于促进果园微生物生长繁殖的结果基本一致。但本试验还发现,自然生草不仅没有促进果园土壤细菌生长繁殖,反而降低了细菌群落的丰富度和多样性。其原因可能与果园土壤类型、输入到土壤中的有机组分、C/N比值、气候条件等因素有关,具体因素还需要进一步深入研究。

本研究还发现,细菌基因拷贝数在果园土壤中占有明显优势,比真菌基因拷贝数高出1到2个数量级,这与钱雅丽[31]的研究结果基本一致;可能与细菌和真菌对土壤有机物的利用不同有关,细菌偏好繁殖于营养丰富、有机物易分解的土壤环境中,底物周转快;真菌易繁殖于低营养、难分解以及低氮含量有机物的土壤环境。

3.3 生草栽培对橘园土壤微生物群落结构的影响

土壤微生物群落结构对生态系统的平衡起着重要作用[32],由于许多细菌和真菌种类的生活史未知以及其不可培养性使得土壤微生物的重要性被低估,应用高通量测序分析技术,可以比较准确地反映细菌和真菌的群落特征[33]。薛晓敏等[34]研究发现,经树盘覆盖处理的苹果园土壤在门水平上细菌优势菌群主要有变形菌门、放线菌门、拟杆菌门及酸杆菌门,真菌优势菌群主要有接合菌门、担子菌门和子囊菌门;陈月星[35]研究了覆盖对渭北旱作苹果园土壤微生物群落特征的影响,发现果园土壤细菌群落中变形菌门为第一优势菌群。本研究结果表明,南丰蜜橘园土壤在细菌门水平上,变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和放线菌门为优势菌门,这与前人研究结果基本一致。陈海生等[36]研究表明绿弯菌门具有促进土壤有毒物质降解的作用,本研究发现黑麦草和白三叶草处理绿弯菌门相对丰度比清耕对照分别提高了4.61和2.82个百分点,表明人工生草栽培有利于降低土壤中的有毒物质,改善土壤生态环境。变形菌门的微生物多为兼性或者专性厌氧及异养微生物,该门的亚硝化单胞菌属有氧化铵的能力;放线菌能够分解纤维和木质素,丰富的放线菌有利于土壤中植物有机残体的分解;酸杆菌门大多是嗜酸菌,喜欢养分含量较低的土壤环境。本研究发现黑麦草、白三叶草、自然生草处理土壤中变形菌门和丙型变形菌纲的相对丰度与清耕对照相比有所提高;黑麦草处理土壤中放线菌门相对丰度比清耕对照提高了2.58个百分点,而白三叶草和自然生草处理反而降低了4.01和2.23个百分点;黑麦草、白三叶草和自然生草处理土壤中酸杆菌门相对丰度均低于清耕对照。黑麦草处理增加了土壤有机质含量,改善了氮素供应和养分状况,促进了具有氮素循环作用的变形菌门和放线菌门繁殖,抑制了酸杆菌门生长,这与Teele等[37]的研究结果基本一致。但白三叶草和自然生草处理土壤中放线菌门相对丰度与清耕对照相比反而出现了下降,其原因可能与果园土壤类型、施肥管理、生态环境等因素相关,具体机制需要深入研究。

南丰蜜橘园土壤在真菌门水平上,子囊菌门、担子菌门和被孢霉门为优势菌门。担子菌门有滑锈伞属、丝膜菌属可与植物共生形成菌根[38],增强植株抗性。本研究发现,黑麦草、白三叶草和自然生草的担子菌门相对丰度均有不同程度地提高,表明生草栽培有利于果树根部形成菌根,提高抗性。子囊菌门群落主要由腐生菌构成[39],而腐生菌可以为土壤中的植物提供养分,是土壤养分循环过程中的重要真菌。本研究发现,与清耕对照相比,生草栽培反而降低了子囊菌门相对丰度,这可能与试验的南丰蜜橘园长期施用有机肥等因素有关,具体影响因素还需进一步研究。

4 结论

生草栽培显著提高了南丰蜜橘园土壤有机质含量,改善了土壤氮、磷、钾养分供应。土壤理化性质的改变,进而影响了土壤细菌和真菌群落结构特征。人工种植黑麦草和白三叶草显著提高了橘园土壤微生物群落的丰富度和多样性,优化了土壤细菌和真菌群落结构;细菌和真菌群落组间差异大于组内差异。相关分析表明,土壤有机质、速效磷、全钾和碱解氮含量及pH值对细菌群落结构影响较大,土壤有机质、速效磷、全磷、速效钾和全氮含量对真菌群落结构影响较大。

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