摘要
南丰县地处江西省东南部,优越的地理位置和气候条件促就了该地南丰蜜橘产业的大力发展。橘园长期实施清耕管理模式,使蜜橘品质不断降低,这不利于南丰蜜橘产业的可持续发展。生草栽培是一种新兴的果园土壤管理模式,可以提高土壤养分、改善果园生态环境,进而提升果实品质。为有效解决果园长期清耕带来的土壤侵蚀、土壤肥力下降、病虫害加重等负面危害,改善果园生态环境,推广先进的果园生态管理模式,本研究以南丰蜜橘(CitrusreticulitaBlancocv.Kinokuni)为研究对象开展田间试验,设置橘园行间播种黑麦草、白三叶草、自然生草和清耕对照4个处理,采用IlluminaHiSeq高通量测序技术和荧光定量PCR技术,探究南丰蜜橘园土壤养分及微生物群落对生草栽培模式的整体响应特征。主要研究结果如下: (1)与清耕对照相比,南丰蜜橘园生草栽培显著提高了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)的含量,白三叶草提高效果最为显著(p<0.05)。 (2)与清耕对照相比,南丰蜜橘园生草栽培显著提高了土壤蔗糖酶(S-PHO)、脲酶(S-UE)、过氧化物酶(S-SC)和蛋白酶的活性(S-PRO),促进了土壤养分转化,增加土壤氮素供应(p<0.05)。 (3)南丰蜜橘园栽培黑麦草显著提高了土壤细菌群落的丰富度和真菌群落的多样性,自然生草反而显著降低了细菌群落的丰富度和多样性(p<0.05)。生草栽培提高了土壤变形菌门(Proteobacteria)、被胞霉门(Mortierellomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和被胞霉纲(Mortierellomycetes)的相对丰度,降低了子囊菌门(Ascomycota)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)和座囊菌纲(Dothideomycetes)的相对丰度。同时,生草后的橘园土壤细菌分子生态网络更复杂,微生物间的联系更紧密,而真菌则相反。 (4)南丰蜜橘园栽培黑麦草和白三叶草显著提高了AOA-amoA、AOB-amoA和nosZ基因的丰度,自然生草提高了nosZ基因的丰度(p<0.05)。同时,栽培黑麦草显著提高了氨氧化古菌(AOA)、nirS和nosZ型反硝化微生物群落的丰富度;白三叶草显著提高了氨氧化古菌(AOA)多样性和nirS、nosZ型反硝化微生物的丰富度;自然生草处理显著提高了nirS型反硝化微生物的丰富度,但降低了氨氧化细菌(AOB)群落的丰富度。 (5)南丰蜜橘园栽培黑麦草和白三叶草显著提高了土壤AMF群落的丰富度(p<0.05),增加了AMF分子生态网络规模。同时,生草增加了球囊霉属(Glomus)的相对丰度,降低了内球囊霉属(Paraglomus)的相对丰度。 本研究主要通过扩增子测序技术分析南丰蜜橘园不同生草条件下根际土壤微生物群落的差异,揭示了橘园土壤养分及关键微生物群落对生草栽培措施的响应机制。从而,为解决南丰蜜橘生产中存在的问题,加快推广果园生草技术,促进果业可持续发展提供了科学依据。