间作不同种类的芳香植物对苹果园土壤微生物生物量和养分循环的影响

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近年来,果园间作作为一项传统的有机管理措施,被越来越多的用于果树有机栽培中,研究土壤微生物组、覆盖作物、养分循环之间的相互作用,有助于更有效和可持续的管理多年生作物系统。为了研究间作不同芳香植物对苹果园土壤微生物生物量及养分循环的影响,本研究设置清耕、自然生草、间作薄荷(Mentha canadensis Linnaeus.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、鼠茅草(Vulpia myuros)、藿香蓟(geratum conyzoides L.)处理,分别在2018~2020年的4~10月,对表层土(0~20 cm)和深层土(20~40 cm)的土壤养分含量、酶活性进行测定,并对5,8月土壤利用磷脂脂肪酸生物标记技术(PLFA biomarker)对土壤中微生物多样性进行测序,对不同处理的土壤理化性质及氮转化情况进行综合分析,以期为苹果园与芳香植物间作模式的应用提出合理的理论和技术支撑。结果如下:(1)间作不同芳香植物一定程度上改善了果园土壤理化性质,间作后期土壤含水量高于间作前期,间作薄荷、紫花苜蓿降低土壤p H,间作薄荷对土壤的改善效果较好。(2)和清耕一样,间作的不同芳香植物都可以增加土壤中相关酶的活力,间作紫花苜蓿则增加了土壤转化酶活力,间作薄荷增加了土壤固氮酶活力。(3)与清耕相比,间作不同芳香植物改变土壤中细菌和真菌的群落结构组成。种植芳香植物降低了土壤真菌含量,间作薄荷显著提高了土壤丛枝菌根真菌含量。(4)相关性分析结果表明,土壤多功能性指数与p H负相关,与革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌正相关。5月时,土壤转化酶活力与含水量、有机碳、全氮、速效磷、固氮酶活性、丛枝菌根真菌含量显著正相关,与碱解氮、全钾显著负相关;土壤p H与亚硝酸还原酶显著负相关。8月时,转化酶活性与Cu含量显著负相关,与碱解氮、全磷含量显著正相关。综上所述,间作薄荷和紫花苜蓿显著降低苹果园土壤p H,提高了土壤转化酶活性及固氮酶活性,降低土壤真菌生物量,提高土壤丛枝菌根真菌生物量,促进了土壤C、N循环及理化性质、微生物和酶的活性三者之间的相关性。
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