張承,王秋萍,周開拓,吳小毛,龍友華,李姣紅,尹顯慧
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獼猴桃園套種吉祥草對土壤酶活性及果實產(chǎn)量、品質(zhì)的影響
張承1,王秋萍2,周開拓3,吳小毛1,龍友華1,李姣紅1,尹顯慧1
(1貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴陽 550025;2貴州農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,貴州清鎮(zhèn) 551400;3福泉市農(nóng)村工作局,貴州福泉 550599)
【目的】研究套種吉祥草和清耕對獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量、酶活性和果實產(chǎn)量品質(zhì)的影響及其相關(guān)性,為豐富獼猴桃生態(tài)學(xué)理論,獼猴桃優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)及獼猴桃園套種吉祥草栽培模式的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)?!痉椒ā吭讷J猴桃行間套種吉祥草,以清耕為對照,測定不同生長期獼猴桃根際土壤細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量,脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性和含水量及果實的產(chǎn)量品質(zhì),并分析其相互關(guān)系。【結(jié)果】套種吉祥草可顯著提高不同時期獼猴桃根際土壤微生物量和土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性,促進(jìn)獼猴桃產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善,并隨套種年限的延長趨于增加。連續(xù)4年套種吉祥草獼猴桃根際土壤細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量比對照分別提高27.85%—54.34%、28.57%—96.05%和16.39%—148.38%,土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性和含水量分別為對照的0.20—0.61倍、0.30—0.87倍、0.41—0.65倍、0.23—0.32倍和0.05—0.16倍;果實單果體積和畝產(chǎn)量分別提高3.26%和4.88%;果實達(dá)食用時,維生素C、可溶性固形物、可溶性總糖、干物質(zhì)和可滴定酸分別提高15.24%、5.46%、12.11%、5.63%和4.12%。相關(guān)性分析表明,套種吉祥草的獼猴桃樹根際土壤微生物數(shù)量與脲酶和磷酸酶活性達(dá)極顯著或顯著正相關(guān),與過氧化氫酶活性呈負(fù)相關(guān);根際土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性與獼猴桃果實單果重和品質(zhì)間具有明顯的相關(guān)性。【結(jié)論】套種吉祥草對提高獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量和酶活性,增加果實產(chǎn)量和改善品質(zhì)具有明顯作用。
獼猴桃;吉祥草;套種;土壤酶活性;產(chǎn)量;品質(zhì)
【研究意義】間作套種植物能改變土壤溫度、濕度、物理性狀等因子,進(jìn)而導(dǎo)致土壤化學(xué)性質(zhì)、微生物區(qū)系和酶活性等的變化,改善果樹根際微生態(tài)和提高土壤質(zhì)量,促進(jìn)果樹生長發(fā)育[1-4]。吉祥草((Andr.)Kunth)為百合科吉祥草屬多年生草本,喜溫暖濕潤、半陰的環(huán)境,對土壤要求不嚴(yán)格,在西南地區(qū)廣泛種植和應(yīng)用[5-7]。獼猴桃()是世界公認(rèn)的新興水果,具有很高的營養(yǎng)價值,21世紀(jì)以來,我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,產(chǎn)量和種植面積均已位居世界第一?!F長’獼猴桃(cv. Guichang)系美味獼猴桃中的優(yōu)良品種,現(xiàn)已發(fā)展成貴州省特色精品水果之一和當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè),全省現(xiàn)有種植面積達(dá)20多萬畝[8-9]。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)展,迫切需要建立優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的獼猴桃配套栽培技術(shù)。因此,研究套種吉祥草對獼猴桃根際土壤微生態(tài)、果實生長品質(zhì)的影響,對建立獼猴桃新型栽培技術(shù)及土地資源的最大化利用具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來,果園生草得到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注,如在蘋果[10-12]、葡萄[13-15]、李[16]、橄欖[17]等果樹中得到應(yīng)用,大多數(shù)研究者均認(rèn)為果園生草可提高土壤肥力,增加土壤微生物量和土壤酶活性,改善土壤結(jié)構(gòu)[18-20]。徐凌飛等[3]證實了梨園間作三葉草能提高土壤堿性磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性。陳世昌等[4]研究表明,梨園套種平菇能夠提高土壤微生物數(shù)量及酶活性,顯著提高梨單果質(zhì)量、硬度、可溶性固形物及可溶性糖含量,降低可滴定酸含量。【本研究切入點】通過果園生草或間作套種植物來改善獼猴桃園根際土壤質(zhì)量有待研究?!緮M解決的關(guān)鍵問題】探究清耕、套種吉祥草對獼猴桃根際土壤微生物種群及數(shù)量、酶活性、果實生長品質(zhì)的影響及其相互關(guān)系。
試驗于2011年2月至2014年12月在貴州修文縣谷堡鄉(xiāng)平灘村王丫口(26°48′35.8″N,106°28′25.6″E)獼猴桃園進(jìn)行,平均海拔1 345 m,亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,年平均氣溫16℃,年降雨量1 293 mm,雨熱同期。主栽品種為‘貴長’獼猴桃,“T”型架栽培,樹齡10年,株行距3 m×3 m,每667 m2種植74株,其中雌株67株,田間管理按綠色食品管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。供試果園土壤類型為黃壤,試驗前在果園內(nèi)隨機(jī)、多點混合采集深0—60 cm的土樣作為土壤背景值,其有機(jī)質(zhì)含量27.64 g?kg-1,全氮含量1.42 g?kg-1,全磷含量1.73 g?kg-1,全鉀含量35.87 g?kg-1,速效氮含量98.00 mg?kg-1,速效磷含量44.3 mg?kg-1,速效鉀含量300.04 mg?kg-1,有效鋅含量1.89 mg?kg-1,有效鐵含量49.31 mg?kg-1,有效銅含量0.56 mg?kg-1,有效錳含量19.71 mg?kg-1,pH 5.62。
試驗設(shè)果園套種吉祥草()、果園清耕兩個處理,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,重復(fù)4次,小區(qū)長10 m、寬7 m、面積70 m2,共8個小區(qū),周圍設(shè)保護(hù)行。2011年2月在獼猴桃果園行間套種吉祥草,株行距0.15 m×0.35 m,套種寬度為1.50 m,幼苗移栽。移栽時每667 m2施基肥:腐熟有機(jī)肥600 kg、過磷酸鈣50 kg,移栽第1年注意澆水,移栽后1—2年每年除草1次,移栽后3—4年長勢良好。清耕小區(qū)采用人工除草,每年除草3次。
1.3.1 采樣方法 自2013年5月1日開始,每隔30 d采用5點取樣法在每個小區(qū)內(nèi)采集獼猴桃根際深0—60 cm的土樣,剔除石塊、植物殘根等雜物,混合裝入塑封保鮮袋帶回實驗室測量土壤含水量、微生物數(shù)量和相關(guān)酶活性。連續(xù)取樣5次,試驗2年。于每年9月30日獼猴桃果實成熟時,每個小區(qū)隨機(jī)采集5棵果樹的東、南、西、北、中部位各2個果實,每小區(qū)取50個果帶回實驗室測定外觀和內(nèi)在品質(zhì)。
1.3.2 測定方法 土壤含水量采用烘干法測定;土壤微生物菌落數(shù)采用平板計數(shù)法測定[21]:細(xì)菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,放線菌利用高氏一號合成培養(yǎng)基,真菌用PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)計數(shù);土壤脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法測定,以24 h反應(yīng)后水解生成的氨基氮mg數(shù)來表示;磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定,以24 h后每g土壤中釋放出酚的mg數(shù)表示;蔗糖酶活性用3,5-二硝基水楊酸比色法測定,以24 h后每g土壤葡萄糖的mg數(shù)表示;過氧化氫酶采用0.1 mol·L-1KMnO4滴定法測定[22]。果實單果重、橫徑、縱徑測定:每個處理重復(fù)測定20個果后取平均值,后計算果形指數(shù),并利用旋轉(zhuǎn)橢球體積公式計算獼猴桃近似體積。果品品質(zhì)測定方法[23]:維生素C含量采用2,6-二氯靛酚法測定;可溶性總糖含量用硫酸蒽酮比色法測定;可溶性固形物含量用PAL-1型折光儀測定;可滴定酸含量用酸堿滴定法測定;干物質(zhì)含量采用烘干法測定。
利用DPS v7.05統(tǒng)計軟件進(jìn)行顯著性和相關(guān)性分析,多重比較采用Duncan’s新復(fù)極差法。對只有兩個處理數(shù)據(jù)的差異顯著性分析采用T檢驗。
表1顯示,不同種植模式下獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量以細(xì)菌居優(yōu)勢,放線菌次之,真菌最少;隨著獼猴桃生育期延長,細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量大致呈先升高后降低的趨勢,5月底至7月底土壤微生物量較為豐富。套種吉祥草處理可明顯提高不同時期獼猴桃根際土壤微生物量。相同時期細(xì)菌數(shù)量影響中,套種吉祥草與清耕差異均達(dá)極顯著水平(<0.01);放線菌和真菌數(shù)量影響中,套種吉祥草與清耕差異均達(dá)顯著水平(<0.05)。且隨套種年限的增加,根際土壤微生物數(shù)量也在增加。不同年份間,套種吉祥草根際土壤細(xì)菌數(shù)量在5月30日為最高,極顯著地高于其他時期,比同期清耕提高23.35%—31.40%;放線菌和真菌數(shù)量均在7月29日為最高,分別比同期清耕提高58.62%—66.67%和18.18%—33.33%。表明套種吉祥草可顯著提高獼猴桃根際土壤微生物總量,改善根際微生態(tài)。
2.2.1 對土壤脲酶活性的影響 由圖1可以看出,不同種植模式下獼猴桃根際土壤脲酶活性均呈先升高后降低的趨勢,套種吉祥草處理可顯著提高不同時期獼猴桃根際土壤脲酶活性。其中以5月底脲酶活性最高,與其他時期差異達(dá)顯著水平(<0.05),為同時期清耕處理活性的0.15—0.24倍。隨套種年限的增加,不同時期的根際土壤脲酶活性也在增加;與清耕處理相比,套種吉祥草在2013年與2014年間可分別提高獼猴桃根際土壤脲酶活性0.09—0.22倍和0.16—0.24倍。綜上,套種吉祥草可增強獼猴桃根際土壤脲酶活性,提高土壤熟化和氮素的轉(zhuǎn)化利用。
表1 套種吉祥草對獼猴桃園土壤微生物數(shù)量的影響
同一指標(biāo)每一行后的小寫字母表示同一時期套種和清耕間差異顯著(<0.05),大寫字母表示差異極顯著(<0.01),兩個測定結(jié)果的差異顯著性測定采用T檢驗;同一列后括號內(nèi)小寫字母表示同一年份不同時期間差異顯著(<0.05),大寫字母表示差異極顯著(<0.01)。下同
The small and capital letters after each line indicate to significance at 0.05 and 0.01 levels respectively between the intercropping and clean tillage at the same period. Only two results in the same line, determination of differences significantly according to the T test. The small and capital letters in brackets in the same column indicate to significance at 0.05 and 0.01 levels respectively among different periods in the same year. The same as below
小寫字母表示同一時期套種和清耕間差異顯著(P<0.05),兩個測定結(jié)果的差異顯著性測定采用T檢驗;大寫字母表示同一年份不同時期間差異顯著(P<0.05)。下同
2.2.2 對土壤蔗糖酶活性的影響 圖2顯示,不同種植模式下獼猴桃根際土壤蔗糖酶活性均呈“升-降-升-降”的變化趨勢,套種吉祥草處理可顯著提高不同時期根際土壤脲酶活性。兩年間,根際土壤蔗糖酶活性均為7月底最高,8月底和5月底次之,但套種吉祥草處理在不同年份間5月底提高蔗糖酶活性的程度均高于8月。2014年不同時期根際土壤蔗糖酶活性比較中,套種吉祥草處理與清耕處理差異均達(dá)顯著水平(<0.05),活性提高最大達(dá)0.87倍(7月29日)。隨套種年限的增加,不同時期的根際土壤蔗糖酶活性也在增加;與清耕處理相比,套種吉祥草在2013年與2014年間可分別提高獼猴桃根際土壤蔗糖酶活性0.07—0.53倍和0.30—0.87倍。表明套種吉祥草可促進(jìn)獼猴桃根際土壤蔗糖酶活性增強,提高獼猴桃植株對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。
2.2.3 對土壤磷酸酶活性的影響 圖3結(jié)果表明,不同種植模式下獼猴桃根際土壤磷酸酶活性均呈先升后降的趨勢,套種吉祥草處理可促進(jìn)不同時期獼猴桃根際土壤磷酸酶活性的增強。兩年間,套種吉祥草處理獼猴桃根際土壤磷酸酶活性均在5月底至7月底保持較高的活性,分別比清耕處理土壤磷酸酶活性顯著提高0.42—0.44倍和0.57—0.63倍。且隨套種年限的增加,不同時期的根際土壤磷酸酶活性亦在增加。以上結(jié)果顯示,套種吉祥草可較好地提高獼猴桃根際土壤磷酸糖酶的活性,促進(jìn)獼猴桃植株對土壤磷素的轉(zhuǎn)化利用。
2.2.4 對土壤過氧化氫酶活性的影響 圖4結(jié)果顯示,不同種植模式下獼猴桃根際土壤過氧化氫酶活性均呈先升后降的趨勢,套種吉祥草處理能明顯提高不同時期獼猴桃根際土壤過氧化氫酶的活性,與清耕處理差異均達(dá)顯著水平(<0.05)。兩年間,套種吉祥草處理獼猴桃根際土壤過氧化氫酶活性均在5月份保持較高的活性,與其他時期差異均達(dá)顯著水平(<0.05)。且隨套種年限的增加,不同時期的根際土壤過氧化氫酶活性亦在增加;與清耕處理相比,套種吉祥草在2013年與2014年間可分別提高獼猴桃根際土壤過氧化氫酶活性0.17—0.32倍和0.23—0.32倍。
2.2.5 對土壤含水量的影響 圖5表明,不同種植模式下獼猴桃根際土壤含水量大致呈逐漸下降的趨勢,套種吉祥草能有效提高不同時期獼猴桃根際土壤的含水量。隨套種年限的增加,不同時期的根際土壤含水量亦在增加;與清耕處理相比,套種吉祥草在2013年與2014年間可分別提高獼猴桃根際土壤含水量0.03—0.10倍和0.05—0.16倍。表明套種吉祥草可有效提高和維持獼猴桃根際土壤含水量,提高果園土壤的抗干旱能力。
2.3.1 對果實產(chǎn)量的影響 從表2可以得出,套種吉祥草處理對獼猴桃果實縱徑、橫徑和果形指數(shù)沒有顯著影響,但能有效提高獼猴桃單果體積、單果重和畝產(chǎn)量,與清耕處理差異達(dá)顯著水平(<0.05)。2013年與2014年套種吉祥草處理獼猴桃單果體積和畝產(chǎn)量分別比清耕處理提高3.27%、3.26%和4.63%、4.88%。結(jié)果表明,套種吉祥草可有效促進(jìn)獼猴桃果實生長,提高獼猴桃果實的產(chǎn)量。
圖2 套種吉祥草對獼猴桃園土壤蔗糖酶活性的影響
圖3 套種吉祥草對獼猴桃園土壤磷酸酶活性的影響
圖4 套種吉祥草對獼猴桃園土壤過氧化氫酶活性的影響
圖5 套種吉祥草對獼猴桃園土壤含水量的影響
2.3.2 對果實品質(zhì)的影響 表3結(jié)果表明,套種吉祥草能促進(jìn)獼猴桃果實品質(zhì)的改善,可顯著提高果實維生素C、可溶性固形物、可溶性總糖、干物質(zhì)和可滴定酸含量,不同測定時期的結(jié)果與清耕處理差異均達(dá)顯著水平(<0.05)。獼猴桃達(dá)食用程度時(10月21日軟果),2013年和2014年間套種吉祥草處理可分別比清耕處理提高果實維生素C 15.33%、15.24%,可溶性固形物1.64%、5.46%,可溶性總糖7.50%、12.11%,干物質(zhì)1.68%、5.63%和可滴定酸5.97%、4.12%。
表2 套種吉祥草對獼猴桃果實生長及產(chǎn)量的影響
表3 套種吉祥草對獼猴桃果實品質(zhì)的影響
由表4可知,土壤細(xì)菌數(shù)量與脲酶活性呈極顯著正相關(guān),與磷酸酶活性呈顯著正相關(guān),與蔗糖酶活性呈正相關(guān),與過氧化氫酶活性呈負(fù)相關(guān)。土壤放線菌數(shù)量與脲酶和磷酸酶活性呈顯著正相關(guān),與蔗糖酶活性呈正相關(guān),與過氧化氫酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)。土壤真菌數(shù)量與脲酶和蔗糖酶活性呈正相關(guān),與磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān),與過氧化氫酶活性呈負(fù)相關(guān)。
n=12,**表示極顯著相關(guān)(<0.01),*表示顯著相關(guān)(<0.05)。下同
n=12, ** indicates that correlation is significant at the 0.01 level, * indicates that correlation is significant at the 0.05 level. The same as below
由表5可得出,單果重與土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性間呈正相關(guān),其中與放線菌數(shù)量和脲酶活性的相關(guān)性達(dá)顯著水平。維生素C與土壤微生物數(shù)量間呈正相關(guān),與細(xì)菌數(shù)量的正相關(guān)性達(dá)顯著水平,與真菌數(shù)量的正相關(guān)性達(dá)極顯著水平;與土壤脲酶和過氧化氫酶活性呈負(fù)相關(guān),與土壤蔗糖酶活性顯著正相關(guān)??扇苄怨绦挝?、可溶性總糖和干物質(zhì)均與細(xì)菌和真菌數(shù)量、脲酶和過氧化氫酶活性呈正相關(guān),與放線菌呈負(fù)相關(guān)。其中可溶性固形物與細(xì)菌數(shù)量、脲酶活性正相關(guān)達(dá)極顯著水平,與過氧化氫酶活性正相關(guān)達(dá)顯著水平;可溶性總糖與脲酶活性顯著正相關(guān)。干物質(zhì)與土壤酶活性間呈正相關(guān),其中與蔗糖酶活性達(dá)顯著水平??傻味ㄋ崤c土壤微生物數(shù)量呈正相關(guān),與細(xì)菌和真菌數(shù)量呈極顯著正相關(guān);與土壤蔗糖酶活性呈極顯著正相關(guān),與脲酶活性呈顯著負(fù)相關(guān),與磷酸酶和過氧化氫酶活性呈負(fù)相關(guān)。
許多研究表明,果園生草可提高土壤微生物種類及數(shù)量[10-16],這與草和果樹之間形成共生體系密切相關(guān),其調(diào)節(jié)了根系的生理活動,促進(jìn)了根系分泌物和腐解物的作用及根際土壤微生物活動,使土壤微生物數(shù)量處于較高水平[24-25]。在農(nóng)作物間作套種中也存在相似的結(jié)果,如玉米和鷹嘴豆、大豆、小麥套種[26],草和豆類飼料套種[27],檳榔和香草蘭套種[28]等,均可提高根際土壤微生物群落的多樣性。本研究在獼猴桃園中套種多年生喜陰植物吉祥草,結(jié)果表明套種吉祥草處理可顯著提高不同時期獼猴桃根際土壤微生物量,且隨套種年限的增加,根際土壤微生物數(shù)量也在增加。這可能與套種吉祥草后土壤根際分泌物和腐解物增加有關(guān),植物通過光合作用固定的碳可通過根系分泌物的形式釋放到土壤中,為土壤微生物提供豐富的營養(yǎng)[29-30];且套種吉祥草還能提高獼猴桃根際土壤含水量,為土壤微生物提供了適宜的生長環(huán)境;進(jìn)而土壤微生物借助趨化感應(yīng)向富含根系分泌物的根際移動、定植和繁殖。而本研究發(fā)現(xiàn)5月底至7月底獼猴桃根際土壤微生物量較為豐富,這可能是這段時期獼猴桃果樹和吉祥草根系活動比較旺盛,根系分泌物較多促進(jìn)了微生物的活動。有學(xué)者認(rèn)為真菌數(shù)量多是土壤不健康的因素之一,其往往是作物連作障礙的表現(xiàn),即作物連作使土壤從細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化[31-32];本研究中真菌數(shù)量在增加的同時細(xì)菌數(shù)量也在增加,且有利于獼猴桃果實品質(zhì)產(chǎn)量的改善,這可能與套種吉祥草使獼猴桃根際土壤有益真菌種群多樣性及數(shù)量得到增加相關(guān)[33]。
表5 土壤微生物數(shù)量、酶活性與果實單果重、品質(zhì)之間的相關(guān)系數(shù)
土壤酶活性受土壤溫度、水分、微生物、有機(jī)碳等多種因素影響,套種吉祥草有利于獼猴桃根際土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性的提高,這與果園生草提高蘋果[10-12]、葡萄[13-15]、李[16]等果樹根際土壤酶活性研究結(jié)果相一致。研究表明,土壤酶主要來源于土壤微生物代謝產(chǎn)物及植物根系分泌物[34-36],如趙小亮等[37]將棉花根系分泌物添加到土壤中顯著提高土壤磷酸酶活性。套種吉祥草在增加獼猴桃根際土壤根系分泌物和微生物含量的同時,提高了根際土壤含水量,改善了根際土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)了根際土壤酶活性的增強。本研究同樣發(fā)現(xiàn)獼猴桃根際土壤各種酶活性在5月底至7月底保持較高的活性,這與套種吉祥草后獼猴桃果樹和吉祥草根系活動都比較旺盛和微生物數(shù)量豐富密切相關(guān)。土壤微生物和土壤酶活性共同影響土壤的生物化學(xué)過程,而土壤微生物的種類和數(shù)量又在某種程度上決定土壤酶的來源,導(dǎo)致土壤微生物數(shù)量、酶活性和土壤養(yǎng)分之間存在一定的相關(guān)關(guān)系[14,38]。本試驗結(jié)果表明,果園套種吉祥草后,土壤微生物數(shù)量與土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均呈正相關(guān)關(guān)系,其中脲酶和磷酸酶活性與土壤微生物數(shù)量達(dá)極顯著或顯著水平,這與前人研究一致[38-39]。過氧化氫酶活性與土壤微生物數(shù)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,這與安韶山等[39]發(fā)現(xiàn)土壤過氧化氫酶與各肥力因子相關(guān)性不明顯的結(jié)果相近。
土壤微生物和土壤酶是根際土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,它們參與土壤物質(zhì)代謝、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、有機(jī)物分解等多種生化反應(yīng),促進(jìn)土壤養(yǎng)分平衡供應(yīng),提供植物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì),常被作為土壤肥力與健康的生物指示劑[40]。本研究結(jié)果表明,套種吉祥草能有效提高獼猴桃單果體積、單果重和畝產(chǎn)量,顯著增加果實維生素C、可溶性固形物、可溶性總糖、干物質(zhì)和可滴定酸含量,改善了獼猴桃果實品質(zhì),這與陳世昌等[4]在梨園套種平菇的研究結(jié)果相一致。本研究相關(guān)性分析表明,套種吉祥草獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性與單果重和果實品質(zhì)間具有明顯的相關(guān)關(guān)系。植物根系通過自身活動以及向根際釋放分泌物來影響根際土壤的理化及生物學(xué)性狀,根際分泌物使根際微生物繁殖加快和土壤酶活性增強[40-41],進(jìn)而促進(jìn)根系對養(yǎng)分的吸收利用和果樹的良好生長。本試驗采用喜陰不貪肥的多年生藥用植物吉祥草套種于獼猴桃行間,提高了土地的利用率和產(chǎn)出率。然而,本文僅研究了套種吉祥草對獼猴桃根際土壤微生物、酶活性以及果實品質(zhì)產(chǎn)量的影響,對套種吉祥草對獼猴桃根際土壤養(yǎng)分、根際微生物種群結(jié)構(gòu)、根際分泌物等的影響以及它們之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。比如,深入探索改善獼猴桃果樹營養(yǎng)的根際功能微生物,為果樹生物菌肥的研制與應(yīng)用提供參考。
套種吉祥草獼猴桃樹根際土壤微生物數(shù)量與酶活性,土壤微生物、酶活性與果實產(chǎn)量品質(zhì)間均存在明顯的相關(guān)關(guān)系。獼猴桃園套種吉祥草可顯著提高獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量和含水量,增強獼猴桃根際土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性,對提高獼猴桃果實產(chǎn)量和改善果實品質(zhì)具有顯著效果。
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Effects of Intercroppingon Soil Enzyme Activity and Kiwifruit Fruit Yield, Quality in Kiwifruit Orchard
ZHANG Cheng1, WANG QiuPing2, ZHOU KaiTuo3, WU XiaoMao1, LONG YouHua1,
(1College of Agriculture, Guizhou University, Guiyang550025;2Guizhou Vocational College of Agriculture, Qingzhen 551400, Guizhou;3Rural Work Bureau of Fuquan City, Fuquan 550599, Guizhou)
【Objective】The objective of this study was to investigate the effects of intercropping()on the soil microorganism quantity, enzyme activity, kiwifruit fruit yield and quality in kiwifruit orchard, and their correlations were studied, so as to provide a scientific basis of enriching the ecological theory, planting the high quality of kiwifruit and applying the cultivation model of intercroppingin kiwifruit orchard.【Method】was intercropped in kiwifruit orchard, and non-intercropping as a control. The investigation about populations of bacteria, actinomycete and fungus, activities of urease, sucrase, phosphatase and catalase, water content in the rhizosphere soil of kiwifruit trees at different growth stages, as well as yield and quality of kiwifruit fruits, were carried out, as then the correlations between these parameters were analyzed. 【Result】The results showed that the rhizosphere soil microorganism numbers, four enzyme activities, water content in kiwifruit orchard were increased significantly, the yield of kiwifruit fruits was increased, and the quality of kiwifruit fruits was improved by intercropping. There were the increase trend of the above-mentionedresults with the extension of intercropping year. Compared with the control, numbers of bacteria, actinomycete and fungus in the rhizosphere soil intercroppedfor 4 years were increased by 27.85%-54.34%, 28.57%-96.05% and 16.39%-148.38%, respectively; soil urease, sucrase, phosphatase, catalase activities and water content increased by 0.20-0.61 times, 0.30-0.87 times, 0.41-0.65 times, 0.23-0.32 times and 0.05-0.16 times, respectively. Single fruit volume and yield increased by 3.26% and 4.88%, respectively, when the fruit were edible, its vitamin C, soluble solids, total soluble sugar, dry matter and titratable acid increased by 15.24%, 5.46%, 12.11%, 5.63% and 4.12%, respectively. Based on correlation analysis, soil microbial population showed a highly significant or significant positive correlation with urease and phosphatase activities in the rhizosphere soil of, which was negatively correlated with catalase activity. And there was a significant correlation among soil microorganism number, enzyme activities, fruit weight and quality. 【Conclusion】The intercroppingin kiwifruit orchard could increase the soil microorganism populations, enzyme activities and kiwifruit yield, and improve the kiwifruit quality.
kiwifruit;(Andr.) Kunth; intercropping; enzyme activity of soil; yield; quality
(責(zé)任編輯 趙伶俐)
10.3864/j.issn.0578-1752.2018.08.013
2017-09-05;
22017-12-05
貴州省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目[黔科合NY字(2009)3022]、貴州省科技支撐計劃項目[黔科合支撐(2017)2592,(2017)2571,(2017)2568]、貴州省優(yōu)秀青年科技人才基金[黔科合平臺人才(2017)5616]、修文縣獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目[修獼合同(2017)01號, (2017)02號,(2017)03號]
張承,Tel:18798011875;E-mail:chengz76@aliyun.com。王秋萍,Tel:18798010049;E-mail:1522807431@qq.com。張承和王秋萍為同等貢獻(xiàn)作者。
龍友華,E-mail:gzlyh126@126.com