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本文研究了山东不同种植年限酸化果园土壤微生物学特性及其与土壤肥力的相关性,阐明果园酸化中土壤微生物学特性变化规律,根据其酸化程度,选择了山东招远市种植10年以上酸化果园为研究区域,研究其对不同改良措施的响应。研究结果如下:
随着种植年限的延长,果园土壤理化性状也发生相应改变,土壤呈现不同程度的酸化趋势,种植年限越长其果园土壤的酸化越明显,果园土壤碱解氮、土壤有效磷、土壤有效钾的含量、土壤有机质含量逐渐下降呈现降低趋势,土壤中微生物生长繁殖受到了抑制,果园土壤微生物数量在一定程度上与土壤肥力存在相关性,其中土壤细菌与土壤有效钾存在极显著正相关,相关系数达到了0.95,与土壤有效磷、有机质存在显著相关性(0.89、0.82),土壤真菌受土壤pH值之间存在显著相关性,土壤放线菌则与土壤有效磷、土壤有效钾存在显著相关性(0.92、0.88)。土壤微生物各种群间仅土壤细菌数量与土壤真菌数量存在极显著相关性,相关系数为0.95。土壤微生物量受影响因素复杂,不同土壤环境可能会导致不同的结果,不同种植年限酸化果园土壤微生物生物量均有不同程度的下降,其中土壤微生物量碳、磷的下降幅度最明显,降幅分别达80.27%、93.20%,与土壤微生物量碳磷相比,土壤微生物量氮下降幅度较小为58.45%。土壤的理化性质在一定程度上与土壤微生物量存在相关性,其中土壤微生物量碳与土壤pH值存在极显著相关性,相关系数达到0.92,土壤微生物量碳与土壤有机质有显著相关性,相关系数为0.89,土壤微生物量之间不存在明显相关性。酸化果园中的各种酶活性变化特征不尽相同,其中蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性及脲酶活性均随种植年限增加,酸化程度的加剧而呈现不同程度下降,而磷酸酶活性只在一定范围内呈现波动趋势。不同种植年限酸化果园土壤酶活性与土壤肥力存在一定的相关性,其中蔗糖酶、过氧化氢酶与土壤pH值存在极显著相关性(0.97、0.94),过氧化氢酶、脲酶与土壤有机质显著相关(0.88、0.86)。果园土壤肥力的高低制约着土壤酶活性的强弱,并能动态地反映耕作土壤肥力的变化状况,影响土壤肥力的形成与发展。
果园酸化土壤理化性状对各种改良措施呈现出不同程度良好响应,随着改良措施的实施,总体上大多处理中土壤养分含量比酸化未改良T2含量高,对土壤微生物特性产生了不同程度影响:其中微生物数量中土壤细菌数量均呈现先增长后减少的趋势,而土壤真菌、土壤放线菌的数量都有不同程度增加。其中各种改良措施中,T6、T7、T8的抑制细菌生长的效果比较显著,其中T7的抑制细菌效明显,与石灰处理相比存在差异性。真菌数量随着营养型改良剂量增加和改良时间的推移而增加,石灰改良剂T3、T4、T5也有这种趋势但不如T6、T7、T8明显。土壤放线菌的数量也有所增加,其中T6、T8处理中改良效果明显优于其他改良措施;研究发现果园酸化土壤微生物量对改良措施的响应,呈现不同规律,土壤微生物量碳、氮随着时间增加改良效果呈现下降趋势,但各个采样时期不同改良措施与T2存在显著差异性,其中土壤微生物量碳含量在60d中处理T7和120d中的T8与未改良的酸化果园土壤的存在显著差异;而土壤微生物量氮是在30d到90d前,各处理中含量大幅度提高,其中T3、T4、T5增幅竟达96.93%、98.19%、92.25%,T5、T6、T7的增幅则在72.00%~97.46%之间。土壤微生物量磷随着改良时间的推移T6、T7、T8改良措施优势突显,含量与未酸化麦地无显著差异,而与未改良酸化果园有明显差异远远高于其含量,分别是T2的11.30、11.14、8.15倍,总体都明显提高了土壤微生物量含量,且营养型改良剂明显优于传统石灰改良剂的改良效果,使得果园酸化土壤质量得到了改善;土壤酶活性对各种改良措施的响应表现很敏感也很复杂,随着改良时间的延长,在提高土壤蔗糖酶、土壤过氧化氢酶、土壤磷酸还原酶含量方面,T6、T7、T8的改良措施与T2相比存在显著差异,显著提高了酸化果园酶的含量且优于T3、T4、T5的改良措施;土壤脲酶含量对改良措施的响应则是大都不同程度的提高了,且随施用时间推移效果越明显。可见土壤酶作为衡量土壤改良措施优劣有效指标的可能性。
通过调查研究可知土壤环境质量的优劣,很大程度上依赖于土壤pH值,应该采取一定改良措施,石灰改良措施虽然在一些指标上也改良了土壤的酸化土壤的生物学特性,但长期使用会造成土壤的板结,营养性改良剂各处理在改良酸化土壤方面也有明显的效果,长期使用也不对土壤产生负面效应,同时在酸化土壤改良过程中,增加土壤养分,为果树生长提供营养物质。因此从改良的长远角度看在改善酸化果园生物学特性上,营养型改良剂明显优于传统石灰改良措施,尤其是处理7。因此改良剂选用营养型改良剂更加有利于土壤的改良,改善果园土壤环境质量。