不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物影响论文_李艳萍1, 韦政裕2

不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物影响论文_李艳萍1, 韦政裕2

(1.南宁市林业科学研究所 广西 南宁 530107; 2.广西大明山国家级自然保护区管理局 广西 南宁 武鸣 530114)

2019年(科技新时代)最快的一期

摘要:实践经验表明林下套种模式表现出显著的优势而广为追捧,本文分析了不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物的影响。分别从土壤化学特性、不同微生物磷脂脂肪酸含量、微生物磷脂脂肪酸整体含量、各类群特征磷脂脂肪酸生物含量的影响角度阐述了不同套种模式对油茶幼林根区土壤的化学特性以及微生物群落的影响。

关键词:套种模式;油茶幼林;化学特性;微生物

引言

油茶幼林套种有很多优势,其一可以加速林地收益的上涨,其二可以节约大量的管理成本[1]。此外,在油茶幼林下套种其他作物还能够在一定程度上提升林地土壤的肥力,有助于油茶的快速生长[2]。比如已有研究表明油茶林下套种大豆能够改善林地氮磷钾元素含量,套种红薯、花生、黄豆等都能够促进油茶幼苗的生长。土壤中通常包含有大量的微生物,是整个生态系统的重要构成部分,微生物的种类和含量会影响作物的生长,反过来,种植不同的作物又会在一定程度上改变微生物的种类和含量[3]。本文研究通过在油茶幼林下套种不同豆科作物,然后研究对应模式下林地土壤化学特性以及微生物的变化情况。以期通过本文的写作为油茶幼林下的套种模式提供参考。

试验过程

本试验场地所在地区的气候整体较为温暖,有充足的雨量,每年的降雨量在1300~1400mm,年平均的温度和相对湿度分别为20℃和77%左右。本文用到的油茶是5年生油茶幼林,不同幼林之间的间距为3m×2m,整体的生长情况良好,在林下套种6种豆科植物,分别为圆叶决明、羽叶决明、豇豆、花生、黄豆、绿豆,为方便起见,分别用符号T1、T2、T3、T4、T5、T6表示。将整个林地划分成为7块区域,其中6块分别种植上述的豆科植物,剩下的1块区域不进行套种,以便对照处理,用符号T0表示,不同套种模式分别安排3个重复试验。种植区域随机选择,种植期间的管理过程全部相同。正式种植前林地杂草清除干净,对土壤实施翻耕、敲碎处理,为加快作物生长过程,在所有林地上施加了等量的均匀的复合肥和钙镁磷肥。种植的豆科植物密度都刚好覆盖好林地表面。

豆科植物种植一段时间后,在套种作物开花的时候对油茶幼苗根部区域的土壤进行采集,取样深度在0~20cm范围内。每块区域随机选择5个采样点采集1kg土壤,将每个区域采集的土壤进行充分混合均匀后,再采用四分法获得1kg土壤至实验室,将土壤分成2份,其中一份利用2mm筛处理,以此过滤掉杂物,然后在零下80℃的条件下进行冷冻保存,以便后续测定土壤中的磷脂脂肪酸。另外一份直接进行风干,然后测量对应的化学特性。

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不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物的影响分析

第十一节对化学特性的影响

在油茶幼林下套种其他作物会在很大程度上改变该区域土壤的化学特性,进而改善了土壤中包含的营养含量。在圆叶决明和黄豆种植模式下,土壤中的全氮和全磷含量很高,并且对照组相比含量提升较多,圆叶决明模式下全氮和全磷分别提升了16.8%和57.6%,黄豆模式下分别提升了18.9%和93.6%。同样的,与对照组相比较而言,多种套种模式下,土壤中的全钾、有效钾以及有效氮含量均得到明显提升,且豇豆套种模式下的提升幅度最大。对于有效磷含量而言,不同套种模式的含量从大到小依次为羽叶决明、黄豆、圆叶决明、豇豆、绿豆、对照组和黄豆,其中羽叶决明和黄豆存在显著差异,圆叶决明和黄豆的差异不显著,而圆叶决明和对照组存在显著差异。所有套种模式下土壤中的有机质含量均比对照组高,且花生和羽叶决明的提升幅度最高,分别达到了22.2%和19.4%。羽叶决明和豇豆套种模式下土壤pH值与对照组有着显著差异,其他套种模式差异并不显著。基于上述分析,可以得出如下结论,与其他套种模式相比较而言,圆叶决明和羽叶决明能够更好的改善油茶幼林根区土壤的营养成分,进而更好的促进油茶幼苗的生长。

第十二节对不同微生物磷脂脂肪酸含量的影响

实验室测量结果表明,土壤中有着较为丰富的微生物磷脂脂肪酸,包括饱和的、不饱和的、支链的以及具环丙基的。本次实验中总共检测发现土壤中存在有30种磷脂脂肪酸。其中主要的包括革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、放线菌、原生生物等。任何套种模式下真菌的含量都是最高的,这种磷脂脂肪酸含量在油茶幼苗根区土壤中有着显著的优势,其含量大约占所有磷脂脂肪酸的14.6%~23.5%,排在后面的其次为革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌,它们的含量分别占据整个磷脂脂肪酸的16.2%~21.8%和4.3%~22.9%,上述的几种微生物磷脂脂肪酸的总和所占的比例超过了50%,表明在整个油茶幼林根区土壤微生物群落中,这几种微生物占据着决定性的作用。各种套种模式与对照组相比较而言,代表细菌的磷脂脂肪酸含量均得到了显著的提升,而代表真菌的磷脂脂肪酸含量则出现了一定幅度的降低,通过方差分析发现存在显著的差异。其中,圆叶决明和羽叶决明套种模式下土壤中真菌和细菌的改变幅度最明显,而花生套种模式下真菌和细菌的改变幅度最小,其他套种模式结余上述两者中间。上述分析结果表明通过在油茶幼林下套种其他豆科作物可以明显的改变土壤微生物类型和比例,主要原因就是不同豆科植物根部产生的物质不同,从而改变此块区域的土壤微生物环境。

第十三节对土壤微生物磷脂脂肪酸整体含量的影响

不同套种模式不但会影响不同微生物磷脂脂肪酸的含量,同时也会在一定程度上影响微生物磷脂脂肪酸整体含量。在本文研究范围内,不同套种模式下微生物磷脂脂肪酸整体含量均出现了不同程度的变化,变化范围分布在62.4~135.4nmol/g左右。其中对照组的整体含量最小,套种其他6种豆科植物后土壤中的微生物磷脂脂肪酸含量均比对照组高,且它们之间的差异均比较显著。其中,圆叶决明和羽叶决明两种套种模式下微生物磷脂脂肪酸整体含量最高,含量分别达到了135.4nmol/g和116nmol/g,比其他套种模式高出很多,黄豆套种模式下的整体含量最低,只有70.1nmol/g,中间从大到小以此为豇豆、绿豆和花生套种模式。研究结果表明,不同林下套种模式均能够有效积累油茶幼林根区土壤微生物,并且圆叶决明和羽叶决明套种模式效果最为显著。主要原因这两种豆科植物能够供给更多营养物质给微生物,使其更快繁殖生长,进而提升其在土壤中的整体含量。

第十四节各类群特征磷脂脂肪酸生物标记含量比较

实验结果表明,对于油茶幼林根区土壤中的真菌和细菌而言,6中豆科植物套种模式都比对照组含量高。其中,就细菌含量而言,不同套种模式由大到小的顺序依次为圆叶决明、羽叶决明、豇豆、黄豆、花生、绿豆,且圆叶决明套种模式中细菌含量高出羽叶决明很多。不同套种模式下土壤中真菌的含量大小排序与细菌基本相同,且圆叶决明和羽叶决明套种模式下真菌含量高出其它模式很多。由此可见,不同套种模式对于真菌和细菌含量具有类似的影响。

4结束语

综上所述,不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物均有显著影响。通过林下套种可以改善土壤中的营养成分,同时优化土壤中微生物群落结构。细菌与真菌两种比值增大表明油茶幼林根区土壤的生态系统更加稳定。

参考文献

[1] 陈超俊, 严伟东, 林峰. 油茶幼林套种茶叶经济效益分析[J]. 林业科技通讯, 2019, (1): 60-61.

[2]胡美绿. 建瓯市油茶幼林不同套种作物综合效益分析[J]. 安徽农业科学, 2019, 47(9): 122-124.

[3] 明廷柏, 李爱华, 袁知雄, 等. 油茶幼林不同套种模式与综合效益分析[J]. 林业科技开发, 2012, 26(4): 98-101.

论文作者:李艳萍1, 韦政裕2

论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期

论文发表时间:2019/9/10

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