植物覆盖对蕉园土壤质量和微生物多样性的影响

徐胜涛; 王攀磊; 何翔; 魏加弟; 张莉; 王美存; 王永芬; 杨佩文; 俞艳春; 郑泗军; 《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：[目的]研究植物覆盖对蕉园土壤养分、酶活性、微生物多样性和功能微生物的影响,明确植物覆盖改善蕉园土壤质量的效果,为植物覆盖在香蕉可持续性生产中的应用提供理论依据和技术支持.[方法]以传统种植方式(裸露土壤)为对照,以自然生杂草和种植豆科植物大翼豆[Macroptilium atropurpureum(DC.)Urb.]为植物覆盖处理,分析植物覆盖对云南省蕉园土壤质量和和微生物多样性的影响.[结果]植物覆盖可有效提升蕉园非根际土壤的有机质和碱解氮含量,自然生杂草和豆科植物覆盖处理分别较裸露土壤对照显著增加24.80%~39.62%和31.63%~89.54%(P<0.05,下同),但对根际土壤的理化性质影响较小.植物覆盖显著影响根际和非根际土壤的酶活性,与裸露土壤对照相比,自然生杂草和豆科植物覆盖处理的根际土壤蔗糖酶和磷酸酶活性分别增加40.32%~52.92%和9.21%~43.10%,土壤过氧化氢酶活性下降5.88%~26.94%;非根际土壤的蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别增加26.82%~114.98%、19.85%~65.77%和22.52%~33.82%;与香蕉定植前相比,植物覆盖明显提升了根际土壤的蔗糖酶和脲酶活性,显著提升了非根际土壤的蔗糖酶和过氧化氢酶活性.植物覆盖影响根际和非根际土壤的微生物多样性指数,与香蕉定植前相比,蕉园土壤微生物多样性指数总体上呈下降趋势;植物覆盖显著影响非根际土壤的碳氮功能拷贝数,与裸露土壤对照相比,固碳微生物(cbbL-R)、固氮微生物(nifH)、氨氧化古菌(amoA-A)和氨氧化细菌(amoA-B)的碳氮功能基因拷贝数分别增加55.97%~69.28%、39.60%~46.36%、16.52%~379.39%和23.98%~48.15%,但对根际土壤的影响较小.[结论]植物覆盖能有效提升蕉园土壤质量,特别是非根际土壤的微生物多样性指数和碳氮功能基因拷贝数等指标,而对根际土壤影响较小.不同覆盖处理中,豆科植物覆盖效果优于自然生杂草覆盖.

关键词： 植物覆盖 香蕉 土壤质量 土壤微生物多样性 碳氮功能基因