不同培肥模式對(duì)茶園土壤微生物活性和群落結(jié)構(gòu)的影響

林新堅(jiān)，林 斯，邱珊蓮，陳濟(jì)琛，王 飛，王利民

(1福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，福建福州350003;2福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建福州350108)

茶園紅壤廣泛分布在中國南部和部分中部熱帶亞熱帶地區(qū)，因其pH值低，淋洗作用強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分流失嚴(yán)重［1］，加之土地的過度開發(fā)和不合理施肥等人為活動(dòng)，造成土壤理化性質(zhì)惡化，導(dǎo)致土壤肥力下降。但是，施肥能激活休眠細(xì)胞參與土壤物質(zhì)循環(huán)［2］，是改善土壤理化性質(zhì)，提高作物產(chǎn)量，改善茶葉品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。近年來，人們對(duì)施肥與茶園土壤生態(tài)環(huán)境因子之間的響應(yīng)做了大量的研究，徐華勤等［3－4］、鄧欣等［5］和林新堅(jiān)等［6］分別報(bào)道了各地茶園土壤在不同培肥措施下對(duì)微生物群落功能、微生物碳、微生物數(shù)量和茶葉產(chǎn)量等的影響，闡明了施肥與土壤質(zhì)量及茶樹生長狀況之間的內(nèi)在聯(lián)系。但是，在紅黃壤區(qū)茶園，何種培肥模式更合理?以及其對(duì)土壤酶活性和微生物有何影響尚不清楚。因此，本文以閩東地區(qū)紅壤茶園長期定位實(shí)驗(yàn)地為平臺(tái)，通過測定茶園土壤微生物生物量、微生物數(shù)量、酶活性和PLFAs定性分析，探討不同培肥處理對(duì)土壤微生物特征和酶活性的影響，闡明各指標(biāo)與土壤質(zhì)量及各指標(biāo)間的相互關(guān)系。為紅壤區(qū)茶園高產(chǎn)高效、安全環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展培肥模式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試土壤 試驗(yàn)設(shè)在福建省福安市市郊天香茶葉有限公司長期培肥定位區(qū)，位于福建省東北沿海(119°23'～119°51'E ，26°41'～27°24'N)，屬于中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。地貌以中、低山，丘陵為主，適宜茶樹生長。試驗(yàn)區(qū)年均氣溫19.3℃，年日照時(shí)數(shù)1836.6 h，年降水量1539.9 mm，3～9月份為雨季，占年降水總量的81.5%，10月份至翌年2月份為旱季。

試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的土壤母質(zhì)為侵入巖和火山巖，地帶性土壤為紅黃壤。供試土壤基礎(chǔ)肥力:有機(jī)質(zhì)含量7.40 g/kg、全氮0.40 g/kg、水解氮58.34 mg/kg、有效磷 0.87 mg/kg、速效鉀 77.20 mg/kg、pH值5.19。

1.1.2 供試肥料 有機(jī)肥為“農(nóng)地樂牌”精制有機(jī)肥，其有機(jī)質(zhì)含量368.90 g/kg、全氮9.00 g/kg、全磷(P2O5)22.90 g/kg、全鉀 (K2O)5.29 g/kg。化肥分別為尿素、磷酸一銨和氯化鉀，每年冬季進(jìn)行條施。綠肥品種為圓葉決明(Cassia rotundifolia，34721品系)，播種量7.50 kg/hm2，每年冬季自然枯萎并覆蓋于茶園行間的表土上，種子成熟后隨之散落，次年春天萌芽。

1.1.3 供試茶樹 黃觀音(Camelliasinensis‘huangguanyin’)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

定位試驗(yàn)始于2006年，設(shè)6個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積13.65 m2。6個(gè)處理分別為:1)CK，不施肥;2)NPK，全量化肥(年施 N 102.90 kg/hm2、P2O533.90 kg/hm2、K2O 33.90 kg/hm2);3)NPKO，半量化肥(年施 N 51.45 kg/hm2、P2O516.95 kg/hm2、K2O 16.95 kg/hm2)+半量有機(jī)肥(年施量5716.50 kg/hm2);4)O，全量有機(jī)肥(年施量11433.00 kg/hm2);5)NPKL，全量化肥(年施 N 102.90 kg/hm2、P2O533.90 kg/hm2、K2O 33.90 kg/hm2)+豆科綠肥;6)NPKOL，半量化肥(年施 N 51.45 kg/hm2、P2O516.95 kg/hm2、K2O 16.95 kg/hm2)+半量有機(jī)肥(有機(jī)肥年施量5716.50 kg/hm2)+豆科綠肥，且以后每年均按照此試驗(yàn)設(shè)計(jì)連續(xù)進(jìn)行。

1.3 樣品采集及處理

土樣采集時(shí)間為2011年5月，各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按“S”形取樣，隨機(jī)布點(diǎn)采集茶園0—20 cm土層樣品，混勻，每處理3個(gè)重復(fù)。濕土去除石礫和植物殘根等雜物，過2 mm篩，測定理化性質(zhì);供土壤酶活性、微生物生物量和微生物數(shù)量分析的土樣貯于4℃冰箱;供PLFAs分析的土壤樣品在－70℃超低溫冰箱冷凍保存。

1.4 測定方法

1.4.1 土壤化學(xué)指標(biāo)測定 pH值用電位法，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化—外加熱法，全氮用半微量凱氏法，水解氮用堿解—擴(kuò)散法，有效磷用 0.03 mol/L NH4F－0.025 mol/L HCl浸提法，速效鉀用1 mol/L乙酸銨浸提—火焰光度法［7］測定。

1.4.2 土壤可培養(yǎng)微生物測定 土壤可培養(yǎng)微生物采用平板分離計(jì)數(shù)法［8］;細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基分離培養(yǎng);放線菌采用高氏1號(hào)培養(yǎng)基;真菌采用孟加拉紅培養(yǎng)基。

1.4.3 土壤微生物生物量碳、氮測定 將新鮮土壤樣品于25℃下密封預(yù)培養(yǎng)7～10 d，然后采用氯仿熏蒸—K2SO4提取法［9］提取土壤中微生物碳、氮:稱取預(yù)處理濕土20.0 g(烘干基重)于25 mL培養(yǎng)皿中，置于底部含少量NaOH、少量水(約200 mL)和去乙醇氯仿的真空干燥器中，將密封的真空干燥器抽真空至氯仿沸騰并保持3～5 min。而后將干燥器放入25℃培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)24h。將干燥器再次抽真空除盡土壤中吸附的氯仿，置于200 mL提取瓶中，加入50 mL 0.5 mol/L K2SO4提取液，在25℃下，300 r/min振蕩 30 min，再 3000 r/min離心 5 min，取上清液過濾。采用Shimadzu TOC 500測定儀自動(dòng)測定提取液中的微生物量碳、氮。

1.4.4 土壤酶活性測定 過氧化氫酶參照Trasar-Cepeda［10］的方法測定; 轉(zhuǎn)化酶采用3，5－ 二硝基水楊酸 比 色 法［8］測 定; 脲 酶 采 用 Kandeler和Gerber［11］的 方 法 測 定; 酸 性 磷 酸 酶 按 照Tabatabai［12］方法測定。

1.4.5 土壤微生物PLFAs分析 磷脂脂肪酸的提取過程和分析參考 Frosteg?rd［13］和 Kourtev［14］方法:1)脂肪酸的釋放與甲酯化 取10 g土樣于50 mL離心管中，加入15 mL 0.2 mol/L的KOH甲醇溶液，斡旋震蕩5 min，并于37℃水浴溫浴1 h，每10 min斡旋樣品一次;2)中和溶液pH 加入3 mL 1.0 mol/L的醋酸溶液中和，充分搖勻;3)脂肪酸的萃取 加入10 mL正己烷，充分搖勻，800 r/min離心15 min，打開管蓋，上層正己烷于干凈玻璃試管中，氮?dú)獯蹈墒谷軇]發(fā);4)轉(zhuǎn)移 在玻璃試管中加入0.5 mL體積比為1∶1的正己烷甲基丁基醚溶液，充分溶解3～5 min，轉(zhuǎn)入GC小瓶，同時(shí)加入10 μL濃度為1 g/L的內(nèi)標(biāo)物19∶0，并上機(jī)測定。

PLFAs的檢測采用美國MIDI公司生產(chǎn)的微生物自動(dòng)鑒定系統(tǒng)(Sherlock Microbial Identification System Sherlock MIS4．5)進(jìn)行，包括 Agilent 6890N型氣相色譜儀，全自動(dòng)進(jìn)樣裝置、石英毛細(xì)管柱及氫火焰離子化檢測器。在下述色譜條件下平行分析磷脂脂肪酸甲酯混合物標(biāo)樣和待檢樣本:二階程序升高柱溫，170℃ 起始，5℃/min升至 260℃，而后40℃/min升溫至310℃，維持 90 s;汽化室溫度250℃，檢測器溫度300℃;載氣為H2(2 mL/min)，尾吹氣為N2(30 mL/min);柱前壓68.95 kPa;進(jìn)樣量1 μL，進(jìn)樣分流比100 ∶l，電子轟擊電離源(EI)到質(zhì)譜檢測，峰面積通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)積分。

土壤微生物種類的磷脂脂肪酸(PLFAs)的生物標(biāo)記識(shí)別采用 Cavigelli［15］和 Zelles［16］的方法。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS(PASW)18.0軟件進(jìn)行ANOVA方差分析和Duncan’s新復(fù)極差法多重比較，并進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

土壤pH值與土壤微生物活性、土壤肥力以及作物生長等密切相關(guān)。茶園紅黃壤經(jīng)培肥后，不同處理的土壤pH，未有明顯差異，為5.40～5.68，屬于弱酸性或酸性(表1)。土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤肥力水平呈正相關(guān)，可表征土壤肥力的高低。由表1可知，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、水解氮、有效磷和速效鉀均以全量有機(jī)肥處理(O)最高，其次為NPKOL處理。與CK處理相比，3種含有機(jī)肥的培肥處理(NPKO、O和NPKOL)的土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加，分別增加 89.19%、227.84%和 129.26%，CK、NPK、NPKL處理間差異不顯著。NPK、NPKO、O、NPKL、NPKOL處理土壤全氮含量分別比CK增加了 14.29%、123.81%、360.32%、39.68%、171.43%，NPKO、O、NPKOL處理的土壤全磷含量分別是CK處理的3.10、6.75、4.05倍;NPKO、O、NPKOL處理的水解氮含量分別比CK處理增加了84.86%、175.22%、159.40%;有效磷含量分別增加了11.66、16.19、41.54、34.35、10.02倍;NPK、NPKO、O、NPKL、NPKOL處理土壤速效鉀含量分別比 CK增加了 73.06%、209.61%、367.25%、86.52%、334.64%。

2.2 不同施肥處理對(duì)土壤可培養(yǎng)微生物的影響

由表2可知，CK和NPK處理的可培養(yǎng)微生物數(shù)量無顯著差異。NPK配施有機(jī)肥(NPKO)、單施有機(jī)肥(O)、NPK配施豆科牧草(NPKL)、NPK配施有機(jī)肥和豆科牧草(NPKOL)處理的可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量與CK比較均有顯著提高，提高幅度分別為255.3% ～455.3%、172.1% ～286.0%和60.8% ～190.2%。其中NPKOL可培養(yǎng)細(xì)菌的數(shù)量高于其他處理，與CK相比，提高幅度達(dá)455.3%;O和NPKOL處理可培養(yǎng)放線菌的數(shù)量顯著高于其他處理，分別比CK提高了286.0%和225.6%;NPKL處理的可培養(yǎng)真菌數(shù)量達(dá)到最大，比 CK提高了190.2%。

表1 不同施肥處理土壤的化學(xué)性質(zhì)Table 1 The basic soil characteristics under different fertilization treatments

表2 不同施肥處理土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量Table 2 The number of soil culturable bacteria，actinomyces，and fungi under different fertilizations

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤微生物量的影響

從表3可以看出，與 CK相比，NPK處理和NPKO處理土壤微生物量碳(SMBC)和微生物量氮(SMBN)的值均下降，而O、NPKL和NPKOL則有不同程度的提高，其中NPKOL處理的SMBC和SMBN的值最高，分別為129.00、28.98 mg/kg，比對(duì)照分別提高了142.66%和66.17%。各種施肥處理SMBC/SMBN的值均比CK處理高，提高值為0.39～3.24，提高幅度為14.33% ～119.1%，其中NPKL處理最高，比CK高119.1%。但是方差分析結(jié)果表明，各種施肥處理的微生物量碳、微生物量氮和微生物量碳/微生物量氮的值與CK相比均未達(dá)到顯著性差異。

2.4 不同施肥處理對(duì)土壤酶活性的影響

酶活性與微生物群落之間關(guān)系密切，能夠快速反饋土地管理措施的改變。表4結(jié)果顯示，不同施肥處理茶園土壤各種酶活性存在不同程度的差異。土壤過氧化氫酶酶活性除NPKL比CK降低外，其他施肥方式均有一定程度的提高，提高幅度為9.68%～29.03%，其中NPKOL處理高于其他培肥方式。方差分析表明，各處理間的差異不顯著。與CK相比，土壤轉(zhuǎn)化酶酶活性均有不同程度提高，提高幅度為14.86% ～106.34%，其中NPKL處理提高程度最大，NPKOL次之。方差分析表明，NPKL和NPKOL轉(zhuǎn)化酶活性均顯著高于其他施肥處理，其他施肥處理與CK差異不顯著。土壤脲酶酶活性除NPKL比CK有所降低外，其他施肥方式均有不同程度的提高，提高幅度為22.04% ～84.06%，其中NPKOL＞NPKL＞O＞NPKO。方差分析表明，NPKL和NPKOL轉(zhuǎn)化酶活性均顯著高于其他施肥處理，其他施肥處理與CK差異不顯著。與CK相比，土壤酸性磷酸酶活性除NPKL和NPKOL處理有一定程度的提高，其余施肥處理均有所下降。NPKL和NPKOL的提高幅度分別為19.91%和20.35%。方差分析表明，NPKL和NPKOL酸性磷酸酶活性均顯著高于CK處理。

表3 不同施肥處理的土壤微生物量Table 3 Soil microbial biomass under different fertilizations

表4 不同施肥處理的土壤酶活性Table 4 Soil enzyme activity under different fertilizations

2.5 不同施肥處理對(duì)土壤微生物PLFAs的影響

不同種類微生物的磷脂脂肪酸(PLFAs)的組成及含量存在差異，所以測定土壤中所有微生物的磷脂脂肪酸種類和含量即可估計(jì)土壤中微生物生物量和群落結(jié)構(gòu)［17］。供試土壤共檢測到24種特定的PLFAs，不同施肥處理的PLFAs的相對(duì)豐度存在差異。放線菌PLFAs和革蘭氏陽性菌PLFAs相對(duì)豐度的變化趨勢(shì)為NPKL和NPKOL處理明顯高于其他處理(表5)，革蘭氏陽性菌/革蘭氏陰性菌PLFA的變化趨勢(shì)也是NPKL和NPKOL顯著高于其他處理，說明豆科牧草能刺激革蘭氏陽性菌和放線菌的生長;真菌和厭氧細(xì)菌PLFAs相對(duì)豐度的變化趨勢(shì)一致，均為NPKOL＞O＞NPKL＞NPKO＞CK＞NPK，多年施化肥降低了真菌PLFAs相對(duì)豐度，而NPKOL處理則顯著提高;細(xì)菌PLFAs相對(duì)豐度和細(xì)菌/真菌的變化趨勢(shì)為CK、NPK和NPKO處理高于其他處理;革蘭氏陰性PLFAs相對(duì)豐度變化趨勢(shì)為NPK＞O＞CK＞NPKO＞NPKL＞NPKOL;環(huán)丙基脂肪酸/單烯基前體PLFAs的變化趨勢(shì)為NPK和CK處理高于其他處理。

表5 不同施肥處理土壤PLFAs類型和相對(duì)豐度Table 5 Types and relative abundance of PLFAs under different fertilizations

主成分分析表明，第一主成分和第二主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為49.2%和36.9%，兩者總和達(dá)86.1%，可用于反映系統(tǒng)的變異信息。由圖1可知，不同施肥處理土壤微生物群落結(jié)構(gòu)存在差異，NPK和CK處理聚為一類，位于第三象限;NPKO處理單獨(dú)聚為一類，位于第二象限;其余施肥處理聚為一類，均位于第一象限。同時(shí)由圖2可知，放線菌、真菌、革蘭氏陽性菌、厭氧細(xì)菌和革蘭氏陽性菌/革蘭氏陰性菌PLFAs變異信息處于第一主成分右端，表明單施有機(jī)肥(O)和配施豆科牧草(NPKL、NPKOL)均能提高這些菌種的相對(duì)豐度。細(xì)菌和細(xì)菌/真菌PLFAs與PC1呈顯著負(fù)相關(guān)，革蘭氏陰性菌與PC2呈顯著負(fù)相關(guān)，說明CK和NPK能增加土壤細(xì)菌和革蘭氏陰性菌的相對(duì)豐度，NPKO處理能明顯增加土壤細(xì)菌相對(duì)豐度。

圖1 不同施肥處理土壤微生物PLFAs主成分圖Fig．1 Principal component plot for PLFAs of varying microbes under different fertilizations

各指標(biāo)間的相關(guān)分析可知(表6)，微生物量與微生物PLFAs相對(duì)豐度之間顯著相關(guān)，微生物量與脲酶、酸性磷酸酶活性也顯著相關(guān)?？膳囵B(yǎng)微生物與微生物PLFAs相對(duì)豐度之間相關(guān)性也較為顯著。但微生物PLFAs相對(duì)豐度分別與微生物量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性均明顯高于多數(shù)酶活與微生物量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性。

圖2 土壤微生物PLFAs主成分負(fù)載值圖Fig．2 PCA showing loading values for PLFAs of varying microbes

3 討論

3.1 不同施肥處理對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

不同培肥模式均有利于改善茶園紅黃壤化學(xué)性質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、速效鉀含量均有不同程度的增加，特別是含有機(jī)肥的3種培肥模式(NPKOL、O和NPKL)的土壤化學(xué)改良效果更為顯著，增強(qiáng)了土壤的保肥供肥能力。

3.2 不同施肥處理對(duì)土壤生物學(xué)性狀的影響

本研究表明，與不施肥處理相比，單施無機(jī)肥茶園土壤可培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量均無顯著變化，而其他施肥處理細(xì)菌、放線菌和真菌等3大類微生物種群的數(shù)量均有不同程度的提高，其中NPKOL、O和NPKL處理土壤這3類微生物的數(shù)量分別達(dá)到最大。這是因?yàn)?除NPK處理外)其他施肥處理茶園土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷等均有不同程度的提高，這些土壤化學(xué)性質(zhì)的改善有利于增加可培養(yǎng)微生物數(shù)量。這與以往的研究結(jié)論基本一致［18－19］。同時(shí)林新堅(jiān)等［6］的結(jié)果得出，NPKOL 處理對(duì)茶葉產(chǎn)量和茶葉營養(yǎng)物質(zhì)的累積效果最佳。以上說明NPKOL施肥模式在提高茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤微生物數(shù)量上明顯優(yōu)于其他施肥方式。另外，化肥處理的土壤3大類微生物種群的數(shù)量與不施肥相比均無明顯差異，這與 He等［18］、單武雄等［20］發(fā)現(xiàn)單施化肥能提高土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的結(jié)論不一致，可能是由于本研究中單施化肥導(dǎo)致土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量降低［6］，不利于微生物繁育所致。

表6 各指標(biāo)間的相關(guān)分析(r)Table 6 Correlation analysis between different indicators

土壤微生物量是土壤養(yǎng)分重要的“源”和“匯”，能夠反映微生物在土壤中的實(shí)際含量和作用潛力［21－22］。本研究中，O、NPKL 和 NPKOL 施肥模式與CK和NPK施肥模式相比均可在一定程度上提高土壤微生物碳(SMBC)和土壤微生物氮(SMBN)，其中NPKOL處理下最高。這與張平究等［23］、徐陽春等［24］的研究結(jié)果相吻合，表明有機(jī)無機(jī)肥配施能明顯提高土壤微生物量碳、氮，有利于改善土壤質(zhì)量。與CK相比，NPK處理SMBC和SMBN的值均有下降趨勢(shì)，這與黃泥土［23］、黃土高原旱地［25］和黑土［26］所得的結(jié)果均相反，這可能在一定程度上是由試驗(yàn)用的土壤種類差異引起。

土壤酶能夠表征土壤物質(zhì)和能量的代謝水平和土壤質(zhì)量。本研究中，NPKOL處理過氧化氫酶活性最高，其他施肥處理與CK處理間無顯著差異。這與徐晶等［27］的結(jié)果不完全一致。也有文獻(xiàn)也指出，過氧化氫酶不能表征肥料對(duì)土壤肥力的影響［8］。因此，過氧化氫酶活性作為培肥過程中土壤肥力變化的評(píng)價(jià)應(yīng)慎用。各施肥處理均不同程度提高土壤轉(zhuǎn)化酶活性，其中NPKL和NPKOL處理均能顯著增加轉(zhuǎn)化酶活性，因?yàn)檫@兩個(gè)處理均套種具有固氮作用的豆科牧草，能刺激植物根系生長，并促進(jìn)微生物繁育，進(jìn)而促使植物根系和微生物分泌更多轉(zhuǎn)化酶。除NPK外，其他施肥處理脲酶活性均比CK處理高，其中NPKOL最高，NPKL次之。這與任泉等［28］的研究結(jié)論相一致，主要是因?yàn)橛袡C(jī)肥能夠刺激植物根系生長，同時(shí)有機(jī)肥本身含有大量的微生物和豐富的酶，這些都有利于土壤脲酶活性的提高。同時(shí)套種豆科牧草，其具有固氮作用，能顯著提高土壤的供氮水平，從而顯著提高脲酶活性。磷酸酶在有機(jī)磷礦化中起著重要作用，可表征土壤的供磷能力。本研究中，NPKL和NPKOL處理土壤酸性磷酸酶活性顯著高于不施肥處理，而其他施肥處理酶活性均低于不施肥處理。

本試驗(yàn)表明，微生物群落組成相似性在NPK和CK處理中較高;而O、NPKL和NPKOL處理的相似性較高，且微生物種群多樣性豐富。于樹等［17］的研究也發(fā)現(xiàn)，單施化肥處理的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與長期不施肥的較相似，微生物種群多樣性單一，沒有明顯的優(yōu)勢(shì)種群，而有機(jī)無機(jī)配施的土壤微生物群落與不施肥相比差異較大。白震等［29］研究表明，革蘭氏陰細(xì)菌菌或革蘭氏陽細(xì)菌菌脂肪酸更易受有機(jī)肥影響。這些研究都表明，施用有機(jī)肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響與單施無機(jī)肥相比效果更加明顯。環(huán)丙基脂肪酸/單烯基前體比值在協(xié)迫條件如土壤酸化、低氧或高溫下升高［30］。研究結(jié)果顯示，相對(duì)其他施肥處理，NPK處理此比率最高。由主成分分析圖可知，CK與NPK聚為一類，說明NPK施肥模式不利于茶園土壤微生物的生存和發(fā)育。

3.3 土壤微生物指標(biāo)間的相關(guān)分析

相關(guān)分析表明，微生物PLFAs相對(duì)豐度分別和微生物量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性明顯高于多數(shù)酶活性與微生物量、可培養(yǎng)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性，這表明微生物PLFAs相對(duì)豐度較土壤酶活性對(duì)施肥處理的反映更為敏感。這可能是因?yàn)橥寥烂甘怯晌⑸锖椭参锔档裙餐a(chǎn)生，同時(shí)有部分土壤微生物處于休眠狀態(tài)，其代謝活性下降，分泌的酶量變少，導(dǎo)致酶活性與微生物量和可培養(yǎng)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性較低。

4 結(jié)論

茶園土壤的各培肥模式不同程度影響土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量、微生物量碳氮和土壤酶活，同時(shí)改變微生物群落結(jié)構(gòu)。單施化肥不利于微生物的生長和酶活的提高，而“無機(jī)肥+有機(jī)肥+豆科牧草”的培肥模式下各微生物指標(biāo)總體趨勢(shì)均顯著優(yōu)于其他培肥模式，說明該培肥模式有助于改良土壤的生物學(xué)性質(zhì)，應(yīng)進(jìn)一步推廣和利用。

［1］ 徐建明，張甘霖，謝正苗，等．土壤質(zhì)量指標(biāo)與評(píng)價(jià)［M］．北京:科學(xué)出版社，2010.178－184.Xu J M，Zhang G L，Xie Z M et al．Indices and assessment of soil quality［M］．Beijing:Science Press，2010.178－184.

［2］ Lugato E，Berti A，Giardini L．Soil organic carbon(SOC)dynamics with and without residue incorporation in relation to different nitrogen fertilisation rates［J］．Geoderma，2006，135:315－321.

［3］ 徐華勤，肖潤林，楊知建，等．不同培肥措施對(duì)紅壤茶園土壤微生物量碳的影響［J］．生態(tài)學(xué)雜志，2007，26(7):1009－1013.Xu H Q，Xiao R L，Yang Z J et al．Effects of different fertilization on red soil microbial biomass C in tea garden［J］．Chin．J．Ecosyst．，2007，26(7):1009－1013.

［4］ 徐華勤，肖潤林，宋同清，等．稻草覆蓋與間作三葉草對(duì)丘陵茶園土壤微生物群落功能的影響［J］．生物多樣性，2008，16(2):166－174.Xu H Q，Xiao R L，Song T Q et al．Effects of mulching and intercropping on the functionaldiversity ofsoilmicrobial communities in tea plantations［J］．Biodiv．Sci．，2008，16(2):166－174.

［5］ 鄧欣，譚濟(jì)才，尹麗蓉，等．不同茶園土壤微生物數(shù)量狀況調(diào)查初報(bào)［J］．茶葉通訊，2005，32(2):7－9.Deng X，Tan J C，Yin L R et al．Investigation on the quantitative condition of soil microbes in different tea garden［J］．Tea Commun．，2005，32(2):7－9.

［6］ 林新堅(jiān)，黃東風(fēng)，李衛(wèi)華，等．施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量、營養(yǎng)累積及土壤肥力的影響［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，20(2):151－157.Lin X J，Huang D F，Li W H et al．Effects of fertilization regimes on yield，nutrition accumulation of tea and soil fertility［J］．Chin．J．Eco－Agric．，2012，20(2):151－157.

［7］ 中華人民共和國林業(yè)部科技司．林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編［G］．北京:中國林業(yè)出版社，1991.96－293.The Department of Science and Technology Office Uunderof the Ministry of Forestry in of the People’s Republic of China．Forestry standard compilation of forestry standard［G］．Beijing:China Forestry Press，1991．96－293.

［8］ 關(guān)松蔭．土壤酶及其研究法［M］．北京:農(nóng)業(yè)出版社，1986.Guan S Y．Soil enzyme and its research methods［M］．Beijing:Agriculture Press，1986.

［9］ Vance E D，Brookes P C，Jenkinson D S．An extraction method for measuring soil microbial biomass C［J］．Soil Biol．Biochem．，1987，19(6):703－707.

［10］ Trasar-Cepeda C，Camina F，Leiros M C et al．An improved method to measure catalase activity in soils［J］．Soil Biol．Biochem．，1999，31(3):483－485.

［11］ Kandeler E，Gerber H．Short－term assay of soil urease activity using colorimetric determination of ammonium［J］．Biol．Fert．Soils，1988，6(1):68－72.

［12］ Tabatabai M A，Bremner J M．Use of P－nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity［J］．Soil Biol．Biochem．，1969，1(4):301－307.

［13］ Frosteg?rd A， Tunlid A， B?th E．Phospholipid fatty acid composition，biomass and activity of microbial communities from two soil types experimentally exposed to diferent heavy metals［J］．Appl．Environ．Microbiol．，1993，59(11):3605－3617.

［14］ Kourtev P S，Ehrenfeld J G，H?ggelom M．Exotic plant species alter the microbial community structure and function in the soil［J］．Ecology，2002，83(11):3152－3166.

［15］ Cavigelli M A，Robertson G P，Klug M J．Fatty acid methyl ester(FAME) profiles as measures of soil microbial community structure［J］．Plant Soil，1995，170(1):99－113.

［16］ Zelles L，Bai Q Y，Beck T et al．Signature fatty acids in phospholipids and lipopolysaccharides as indicators of microbial biomass and community structure in agricultural soils［J］．Soil Biol．Biochem．，1992，24(4):317－323.

［17］ 于樹，汪景寬，李雙異．應(yīng)用PLFA方法分析長期不同施肥處理對(duì)玉米地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(9):4221－4227.Yu S，Wang J K，Li S Y．Effect of long-term fertilization on soil microbial community structure in corn field with the method of PLFA［J］．Acta Ecol．Sin．，2008，28(9):4221－4227.

［18］ He J Z，Zheng Y，Chen C R et al．Microbial composition and diversity of an upland red soil under long-term fertilization treatmentsas revealed by culture-dependentand cultureindependent approaches［J］．J．Soils Sediments，2008，8(5):349－358.

［19］ Girvan M S，Bullimore J，Pretty J N et al．Soil type is the primary determinant of the composition of the total and active bacterial communities in arable soils［J］． Appl．Environ．Microbiol．，2003，69(3):1800－1809.

［20］ 單武雄，羅文，肖潤林，等．連續(xù)5年施菜籽餅肥和稻草覆蓋對(duì)茶園土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響［J］．中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，18(3):472－476.Shan W X，Luo W，Xiao R L et al．Effect of 5－year rapeseed cake fertilization and straw mulching on tea plantation soil ecosystem［J］．Chin．J．Eco－Agric．，2010，18(3):472－476.

［21］ 高云超，朱文珊，陳文新．土壤微生物生物量周轉(zhuǎn)的估算［J］．生態(tài)學(xué)雜志，1993，12(6):6－10.Gao Y C，Zhu W S，Chen W X．Estimation for biomass and turnover of soil microorganisms［J］．Chin．J．Ecol．，1993，12(6):6－10.

［22］ 陳國潮．土壤微生物量測定方法現(xiàn)狀及其在紅壤上的應(yīng)用［J］．土壤通報(bào)，1999，30(6):284－287.Chen G C．Situation of soil microbial biomass detection methods and its application in red soils［J］．Chin．J．Soil Sci．，1999，30(6):284－287.

［23］ 張平究，李戀卿，潘根興，等．長期不同施肥下太湖地區(qū)黃泥土表土微生物碳氮量及基因多樣性變化［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24(12):2818－2824.Zhang P J，Li L Q，Pan G X et al．Influence of long-term fertilizer management on topsoil microbial biomass and genetic diversity of a paddy soil from the Tai Lake region，China［J］．Acta Ecol．Sin．，2004，24(12):2818－2824.

［24］ 徐陽春，沈其榮，冉煒．長期免耕與施用有機(jī)肥對(duì)土壤微生物生物量碳、氮、磷的影響［J］．土壤學(xué)報(bào)，2002，39(1):89－96.Xu Y C，Shen Q R，Ran W．Effects of zero－tiliage and application of manure on soil microbial biomass C，N and pafter sixteen years of cropping［J］．Acta Pedol．Sin．，2002，39(1):89－96.

［25］ 來璐，郝明德，王永功．黃土高原旱地長期輪作與施肥土壤微生物量磷的變化［J］．植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10(5):546－549.Lai L，Hao M D，Wang Y G．Changes of long-term rotation and fertilization on soil microbial phosphorus under dryland in Loess Plateau［J］．Plant Nutr．Fert．Sci．，2005，10(5):546－549.

［26］ 李東坡，武志杰，陳利軍，等．長期培肥黑土微生物量磷動(dòng)態(tài)變化及影響因素［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15(10):1897－1902.Li D P，Wu Z J，Chen L J et al．Dynamics of microbial biomass P and its affecting factors in a long-term fertilized black soil［J］．Chin．J．Appl．Ecol．，2004，15(10):1897－1902.

［27］ 徐晶，陳婉華，孫瑞蓮，周義清．不同施肥處理對(duì)湖南紅壤中微生物數(shù)量及酶活性的影響［J］．土壤肥料，2003，(5):8－11.Xu J，Chen W H，Sun R L，Zhou Y Q．Effects of different fertilization systems on amount of soil microorganism and enzyme activity in red soil of Hunan［J］．Soils Fert．，2003，(5):8－11.

［28］ 任全，單武雄，肖潤林，等．不同施肥措施對(duì)紅壤丘陵茶園土壤酶活性及呼吸強(qiáng)度的影響［J］．農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2007，28(4):498－500.Ren Q，Shan W X，Xiao R L et al．Impact of fertilizers on soil enzyme activity and intensity of breathing of tea plantation in redsoil Hilly Region［J］．Res．Agric．Modern．，2007，28(4):498－500.

［29］ 白震，張明，宋斗妍，等．不同施肥對(duì)農(nóng)田黑土微生物群落的影響［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(7):3244－3253.Bai Z，Zhang M，Song D Y et al．Effect of different fertilizaiton on microbial community in an arable mollisol［J］．Acta Ecol．Sin．，2008，28(7):3244－3253.

［30］ Guckert J B，Hood M A，White D C．Phospholipid，esterlinked fatty acid profile changes during nutrient deprivation of Vibrio cholerae:Increases in the trans/cis ratio and proportions of cyclopropyl fatty acids［J］．Appl．Environ．Microbiol．，1986，52(4):794－801.