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山核桃(Carya cathayensis Sarg.)为胡桃科(Juglandaceae)山核桃属的落叶乔木,一般生长在安徽和浙江两省的附近(30°17′-30°47′N,118°37′-119°24′E),有着500多年的栽培历史。随着近几年经济的发展,山核桃的经营集约化程度越来越高,这使林地的土壤质量下降、水土流失严重、土壤生物多样性降低。针对这些问题,本文以安徽省宁国市为例,通过调查分析了2008年-2014年山核桃的气候条件和病虫害,结合当地六个林地的地形、海拔研究了山核桃林地土壤的理化性质以及土壤微生物菌群结构,希望可以为山核桃高产提供参考。 本研究主要内容包括:⑴以安徽宁国的调查数据为依据,通过调查山核桃的产量、品质与宁国市的气候关系和对山核桃的病虫害进行研究与分析,总结了山核桃的减产和增产的原因,从而研究山核桃产量与降雨量和病虫害的关系。研究表明果期的降雨量、全年的降雨量以及日照时数、病虫害对山核桃的产量品质影响较大。山核桃一般在降雨1300mm-1500mm的年份生长较好,而全年光照对山核桃产量的影响并不是十分显著。4-5月份降雨量较多会增加山核桃的落果,7-9月份干旱会影响山核桃的饱满度。使用正确的方法治理病虫害是山核桃增产的有效途径,对于病虫害的治理应当以不破坏生态环境为基础,使用物理、人工等非化学措施,结合天敌的控制作用,发挥微生物菌剂的作用。⑵对安徽宁国山核桃种植的土壤pH、有机质、含水率、以及土壤P、K和金属元素进行了测定。通过实验研究大洋山场的高产量样地1和低产量样地a;老虎山场高产量样地2和低产量样地b;高子坑山场高产量样地3和低产量样地c。其产量分布多少如下:1>2>a>3>b>c。研究发现六个山核桃林地的土壤环境均为微酸性,pH在6.04-6.58之间,适宜山核桃的生长。分析测定样地有机质含量在6.05%-11.28%之间,发现山核桃产量与有机质含量呈显著正相关。有机质含量高,有利于山核桃的根系发育。而过高的含水率对山核桃产量反而起到负面作用。各样地的土壤有效K含量在3.39 mg/Kg-9.48mg/Kg之间,土壤有效磷的含量在2.87 mg/Kg-14.14 mg/Kg之间;各样地Mg离子含量在57.16mg/Kg-153.62 mg/Kg之间。通过各项数据表明山核桃产量与土壤有效钾、土壤有效磷、Mg离子含量呈正相关,而Fe、B、Na等金属元素与山核桃产量并无太大的相关性。⑶通过对安徽宁国大洋山场、老虎山场、高子坑山场的土壤微生物进行筛选,经过分离分化试验,共筛选出5株优势细菌,分别编号为:A6、C10、D14、E18、F19。结合形态学、生理生化特性和16S rDNA分子鉴定,结果表明A6与肠杆菌属(Enterobacter)的大肠杆菌的同源性最高,达到96%;C10与芽孢杆菌属(Bacillus)的苏云金杆菌同源性最高,达到98%;D14与节细菌属(Arthrobacter)的节杆菌同源性最高,达到98%;E18与芽孢杆菌属(Bacillus)的枯草芽孢杆菌同源性最高,达到96%;F19与假单胞菌属(Pseudomonas)的假单胞菌同源性最高,达到98%。通过对大洋山场的高林产地1和低林产地a、老虎山场的高林产地2和低林产地b采用16S rRNA高通量测序和微生物菌群分析,结果表明大洋山场和老虎山场的微生物菌群非常丰富,数量较多,共出现了30个已知细菌门,7个相同的优势微生物类群,分别为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮黴菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);其中取自大洋山场土壤样品的Shannon指数较高,这与微生物数量分析的结果相同,研究表明了山核桃的产量与微生物丰富度成一定的正相关。大洋山场和老虎山场产量较低的林地a、b两个样点相似度较高,这两个林地相对于产量高的林地1、2两个林地土壤养分较低、微生物种群较少、放线菌门较少,a和b在四个样地中产量相对较低,表明了高的土壤微生物量和土壤微生物丰富度对山核桃产量起到一个促进作用,可以通过提高山核桃林地的土壤微生物量和土壤微生物的丰富度来提高山核桃产量。