不同覆盖模式下苹果园土壤微...物残体碳积累特征及影响因素.pdf

1中 国 果 树 2022 12 1 7 13 本 文 于 2022 10 11 收 到 农 业 农 村 部 商 丘 农 业 环 境 科 学 观 测 实 验 站 开 放 课 题 FIRI2021040101 山 东 省 重 点 研 发 计 划 2021CXGC010804 陈 文 旭 E mail 1910594334 刘 肖 为 通 信 作 者 E mail liuxiao19880202 试 验 研 究 DOI 1 0 16626 ki issn1000 8047 2022 12 001 不同 覆盖模 式下 苹果园 土壤微 生物残 体 碳积 累特征 及影响 因素 陈文旭 1 潘鑫悦 1 谢 坤 2 张鸿渊 1 周世伟 1 刘 肖 1 1 鲁东大学农学院 山东烟台 264025 2 中国农业科学院农田灌溉研究所 摘 要 地面覆盖是果园可持续绿色发展的重要措施 了解不同覆盖模式下土壤有机碳积累的微生物机制有 助于对覆盖模式的选择 通过 3 年的胶东苹果园定位试验 分析了园艺地布覆盖 自然生草和人工种草与清耕模 式下土壤和植物因子的变化 比较了 4 种模式下真菌残体碳 FRC 细菌残体碳 BRC 和微生物残体碳 MRC 含量及 其占土壤有机 碳 S OC 比率的变化 和影响因素的 差异 结果表 明 与清耕 相比 人工种 草和自然生草 处理均显著降低了土壤容重 C N 显著提高了土壤 pH 值 有机碳含量 全氮含量 地上和地下生物量 其中人 工 种草 对土 壤 pH 值和 地上 生 物量的 改 变 幅度 更 大 园 艺 地 布覆 盖 仅提高 了 土 壤 pH 值 全氮 含 量并 降低 了土 壤 黏粒含量 与清耕 模式相比 人工种草 和自然生草 处理均显著提 高了 FRC BRC 和 MRC 的积累 其中人 工种 草对三者的提高幅度分别为 19 5 2 3 2 2 9 3 自然生草的提高幅度分别为 36 0 2 2 3 3 9 5 而园艺 地 布 覆 盖并 没 有 显 著 改 变 三 者 的 积累 特 征 与 清 耕 相 比 人工 种 草 和 自 然 生 草 处 理 均 显 著 降 低 了 FRC SOC MRC SOC 但没 有改 变 BRC SOC 其 中人 工种草 处理 中 FRC SOC MRC SOC 分别 降低 了 7 5 8 8 个百 分点 自 然 生草 处理 中两 者 分 别降 低了 3 7 4 7 个 百分 点 而园 艺 地布覆 盖 没 有显 著 变化 土 壤容 重 pH 值 有机 碳 含量 全氮含量和地上生物量与 MRC 和 MRC SOC 显著相关 然而这些因素与两者的相关关系恰好相反 说明在 这一地区果园管理措施能够权衡土壤有机碳的稳定性和活性的关系 综上 自然生草和人工种草模式不仅能够改 善土壤中稳定性有机碳组分的数量 也能增加土壤有机碳的活性 是适宜该地区苹果园可持续发展的覆盖模式 关键词 覆盖模式 微生物残体 有机碳 果园 中图分类号 S 661 1 文献标志码 A 文章编号 1 000 8047 2022 12 0001 08 Characteristics and influencing factors of microbial necromass carbon in apple orchard soil under different mulching managements CHEN Wenxu 1 PAN Xinyue 1 XIE Kun 2 ZHANG Hongyuan 1 ZHOU Shiwei 1 LIU Xiao 1 1 College of Agriculture Ludong University Yantai Shandong 264025 2 Institute of Farmland Irrigation Chinese Academy of Agricultural Sciences Abstract Mulching management is an important measure for sustainable green development of orchards Understanding the microbial mechanisms of soil organic carbon accumulation under different mulching patterns is helpful for the selection of mulching patterns Therefore based on a three years field experiment of apple orchard in Jiaodong peninsula we analyzed the changes of soil and plant factors and compared the changes of fungal residue carbon FRC bacterial residue carbon BRC microbial residue carbon MRC and their proportions to SOC under the managements of no mulching CK mulching with artificial grass T1 mulching with natural grass T2 and mulching with horticultural fabric T3 The results showed that compared with CK T1 and T2 significantly decreased the soil density and C N and increased the soil pH value SOC soil total nitrogen aboveground and belowground biomass T1 had the greater changes in soil pH value and belowground biomass than that in T2 However T3 just increased soil pH value and soil total nitrogen and decreased soil 广 告 封面 中国农业科学院果树研究所葡萄课题组 封底 山东临沂纯真果树苗圃 广告 1 城镇化与农村体育互促机制研究 张庆华 广告 2 3 乡村振兴一线思政教育案例分析 何俊花 广告 4 农业电气化与自动化应用前景分析 周志 广 告 5 全 民 健 身 背 景 下 太 极 拳 进 乡 村 的 重 要 性 分 析 朱 懿 奇 广 告 6 农 村 老 龄化 及 体 育 健 康 促 进研 究 陈先 忠 汪俊 广告 7 农村声乐教学资源开发与利用问题研究 黄文龙 广 告 8 自 动 化 控 制 技 术 在 农 业 机 械 制 造 中 的 应 用 崔 玉 林 广 告 9 大 学 生 思 想 政 治 教 育 与 乡 村 振 兴 战 略 的 实 施 王 丽 广告 10 基于体教融合的基层创新人才培养路径 谢先姣 广告 11 乡村振兴战略与新时代 三农 思想 张建贵 广告 12 农村低压智能配电网建设及防雷措施 杨芬 广告 13 我国都市农业职业教育管理专题研究 范尚明 广告 14 电子信息工程在新农村建设中的应用 陈芳 广 告 15 乡 村 生态 文 明 建 设 及 其 课程 思 政 教 育 金 湛 徐 国庆 张文强 广 告 16 17 乡 村 产 业 振 兴 下 的 高 职 院 校 课 程 思 政 理 论 与 实践研究 黄明明 广 告 18 基 于 云 计算 的 农 村 电 商 物 流模 式 研 究 张 皓 瑜 广 告 19 基 于 图 像识 别 的 农 产 品 管 理系 统 设 计 与 实 现 李 木昌 广 告 20 21 农 村 电 子 商 务 助 力 新 型 城 镇 化 建 设 路 径 研 究 龙加棣 广告 22 人工智能助力乡村振兴及其人才培养 江岚 广告 23 乡村振兴视域下的民族音乐传承与发展 关睿 广告 24 农村金融体系中的股权管理问题研究 黄资湘 广告 25 榆林市农业非物质文化遗产研究 王杰 广告 26 27 推行农村美术教育数字化改革探索与实践 王 飞 广告 28 中国农业科学院果树研究所葡萄课题组 广告 29 中 国 农 业 科 学 院 果 树 研 究 所 国 家 落 叶 果 树 脱 毒 中 心 广告 30 中国农业科学院果树研究所苹果资源课题组 广告 31 中国农业科学院果树研究所李杏课题组 中国农业科学院果树研究所矮化梨课题组 广告 32 果树实用技术与信息 征订启事 中 国 果 树 稿 约 简 则 中 国 果树 来 稿 应 附 中 文 摘 要 300 字 以 内 关 键 词 3 8 个 英文题名 英文作者名及其单位 英文摘要 来稿属获奖科研成果论文 请附成果奖证书复印件 新品种 选育稿件 请附新品种审定 鉴定 证书复印件 属国家 部 省 项目或基金项目 请写明项目的正式名称及编号 并附项目合同复印件 文内标题级次均用阿拉伯数字顺序写明 如 1 级标题为 1 2 级标题为 1 1 3 级标题为 1 1 1 序号从左起顶格写 序号后空 1 格再写标题 文稿中表格用三线表形式 表中内 容不能与文字 图形内容相重复 文稿请用法定计量单位 符号 如重量单位吨 千克 克 毫克 分别用 t kg g mg 表示 面积单位平方千米 公顷 平方米 平方厘米 分别用 km 2 hm 2 m 2 cm 2 表示 亩用 667 m 2 表示 长度单位千米 米 厘米 毫米 分别用 km m cm mm 表示 体积单位立方米 立方厘米 立方 毫 米 升 毫 升 分 别 用 m 3 c m 3 mm 3 L m L 表 示 浓 度单位用 mg L m g kg 等表示 参考文献著 录格式请参照 GB T 7714 2 015 应选择公 开发表的最新文献 未公开的资料请勿引用 应充分 恰当 地引用参考文献 论文的文献数一般不少于 18 条 篇 参考 文献采用顺序编码 在文稿引用处的右上角用方括号顺序标 明序号 正文后按文中出现的先后顺序依次著录 期刊著录 格式为 序号 作者 只写前 3 名作者 超过 3 名作者在第 3 名作者名字后面加 等 题名 期刊名 出版年 卷号 期 号 页 次 专著 著录格式为 序 号 作者 著录人 数 同期 刊 书名 版本 第 1 版不 写 出版 地 出 版社 出版年 页次 来 稿 可 登 录 本刊 采 编 平 台 上 传 或发到电子信箱 zg gsbjb 请勿一稿多投 稿件审理周期一般为 2 个月 超过 2 个月请电话咨询 联系 电 话 0429 3598131 3598132 3 598168 3598276 来 稿 请注明第一作者工作单位 通信地址 邮政编码 联系电话 等信息以及其他作者的单位 本刊已加入中国知网等数据库 凡刊出的稿件将全文上 网 不同意上网的 请在来稿中注明 编辑部按规定一次付 清作者的著作权使用费和稿费 并赠送样刊 对经过严格审 稿后决定刊用的稿件 一般按 500 元 页的标准收取发表费 稿件刊登后按国家有关规定支付稿酬 2 陈 文 旭 潘 鑫 悦 谢 坤 等 不 同 覆 盖 模 式 下 苹 果 园 土 壤 微 生 物 残 体 碳 积 累 特 征 及 影 响 因 素 clay content Compared with CK the accumulation of FRC BRC and MRC were remarkably increased by 19 5 23 2 and 29 3 respectively in T1 and 36 0 22 3 39 5 respectively in T2 At the same time the proportions of FRC SOC and MRC SOC were significantly decreased by 7 5 percentage points and 8 8 percentage points in T1 and 3 7 percentage points and 4 7 percentage points in T2 but the proportions of BRC SOC had no change in T1 and T2 However T3 has no significant changes in microbial residue carbon and their proportions compared with CK Soil density pH value SOC total nitrogen and aboveground biomass had significant relationships with MRC and MRC SOC however the correlation between these factors and MRC or MRC SOC was opposite suggesting that orchard management could balance the stability and activity of soil organic carbon in this region In conclusion both artificial and natural grass mulching managements can not only improve the quantity of stable organic carbon components in soil but also increase the activity of soil organic carbon which is suitable for the sustainable development of orchard in this region Key words mulching management microbial necromass organic carbon orchard 山 东 省 胶 东 地 区 是 我 国 富 士 苹 果 的 优 势 产 区 然 而 在 长 期 不 合 理 的 施 肥 和 管 理 下 果 园 土 壤 结 构 理 化 性 质 变 差 有 机 碳 含 量 降 低 1 2 严 重 制 约 了 当 地 果 业 的 可 持 续 发 展 为 解 决 这 一 问 题 目 前 该 地 区 推 行 地 表 覆 盖 包 含 园 艺 地 布 自 然 生 草 和 人 工 种 草 等 覆 盖 方 式 已 有 研 究 表 明 这 3 种 地 表 覆 盖 模 式 都 能 不 同 程 度 地 提 高 土 壤 有 机 碳 含 量 3 4 然 而 关 于 这 3 种 地 表 覆 盖 模 式 改 善 土 壤 有 机 碳 积 累 的 机 制 并 不 明 确 造 成 了 果 园 地 表 覆 盖 模 式 的 盲 目 性 微 生 物 是 驱 动 土 壤 元 素 生 物 地 球 化 学 循 环 的 引 擎 在 土 壤 有 机 碳 转 化 过 程 中 发 挥 两 方 面 相 反 的 作 用 一 方 面 微 生 物 可 将 土 壤 有 机 碳 矿 化 分 解 产 生 二 氧 化 碳 进 入 大 气 另 一 方 面 还 可 将 土 壤 中 可 利 用 的 碳 同 化 成 为 自 身 生 物 量 并 在 其 死 亡 后 以 微 生 物 残 留 物 的 形 式 增 加 土 壤 有 机 碳 5 6 越 来 越 多 的 证 据 表 明 微 生 物 残 体 较 为 稳 定 且 其 占 土 壤 有 机 碳 的 比 率 高 达 60 7 8 是 稳 定 土 壤 有 机 碳 库 的 重 要 组 成 部 分 9 因 此 了 解 不 同 覆 盖 模 式 下 微 生 物 残 体 积 累 的 特 征 能 够 为 阐 明 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 奠 定 基 础 微 生 物 残 体 可 通 过 氨 基 糖 进 行 表 征 土 壤 氨 基 糖 是 微 生 物 细 胞 壁 的 组 成 成 分 目 前 已 发 现 的 16 种 氨 基 糖 中 有 4 种 可 以 提 取 并 量 化 分 别 为 氨 基 葡 萄 糖 胞 壁 酸 氨 基 半 乳 糖 氨 基 甘 露 糖 10 其 中 氨 基 葡 萄 糖 主 要 来 源 于 真 菌 胞 壁 酸 唯 一 来 源 于 细 菌 11 尽 管 氨 基 糖 只 是 微 生 物 残 体 的 一 部 分 但 通 过 元 素 碳 氮 生 态 化 学 计 量 学 可 以 实 现 微 生 物 残 体 的 定 量 12 如 用 氨 基 葡 萄 糖 定 量 真 菌 残 体 用 胞 壁 酸 定 量 细 菌 残 体 为 阐 明 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 提 供 方 法 支 持 植 物 碳 是 微 生 物 残 体 碳 积 累 的 初 始 来 源 进 入 土 壤 的 植 物 凋 落 物 会 通 过 植 物 生 物 量 和 多 样 性 等 影 响 微 生 物 残 体 的 合 成 研 究 表 明 外 源 植 物 输 入 的 数 量 越 多 多 样 性 越 高 土 壤 中 微 生 物 残 体 碳 的 积 累 量 越 大 12 13 同 时 土 壤 通 气 水 平 养 分 条 件 和 酸 碱 水 平 也 会 通 过 影 响 微 生 物 量 群 落 结 构 和 酶 活 性 影 响 微 生 物 残 体 的 积 累 研 究 表 明 在 通 气 良 好 养 分 充 足 酸 碱 适 宜 的 土 壤 中 微 生 物 量 生 成 及 周 转 速 率 较 高 微 生 物 残 体 积 累 量 较 大 14 16 此 外 土 壤 的 物 理 保 护 作 用 在 微 生 物 残 体 稳 定 化 过 程 中 发 挥 了 重 要 作 用 研 究 表 明 土 壤 黏 粒 含 量 越 高 土 壤 微 生 物 残 体 积 累 量 越 大 17 由 此 可 见 植 物 生 物 量 和 多 样 性 土 壤 通 气 水 平 养 分 条 件 酸 碱 水 平 和 黏 粒 含 量 都 会 影 响 微 生 物 残 体 的 积 累 与 稳 定 果 园 采 用 园 艺 地 布 自 然 生 草 和 人 工 种 草 模 式 后 以 上 因 素 都 会 发 生 变 化 这 些 因 素 的 改 变 如 何 影 响 土 壤 微 生 物 残 体 的 积 累 需 要 深 入 研 究 基 于 此 本 研 究 以 果 园 清 耕 模 式 为 对 照 研 究 园 艺 地 布 覆 盖 自 然 生 草 和 人 工 种 草 模 式 下 微 生 物 残 体 碳 及 其 占 土 壤 有 机 碳 比 率 的 变 化 以 期 从 微 生 物 残 体 角 度 阐 明 不 同 覆 盖 模 式 下 果 园 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 进 而 为 推 行 适 宜 胶 东 地 区 果 园 覆 盖 的 最 佳 模 式 提 供 理 论 基 础 1 材料和方法 1 1 试 验 园 概 况 试 验 地 位 于 山 东 省 栖 霞 市 大 榆 庄 村 苹 果 园 东 经 121 21 10 北 纬 37 30 54 气 候 类 型 为 暖 温 带 季 风 性 半 湿 润 气 候 四 季 交 替 分 明 年 平 均 气 温 为 11 4 平 均 年 日 照 时 数 为 2 659 9 h 无 霜 期 为 209 d 平 均 年 降 水 量 640 846 mm 供 试 苹 果 树 为 处 于 盛 果 期 的 长 富 2 号 行 株 距 3 m 2 m 土 壤 类 型 为 酸 性 岩 残 坡 积 棕 壤 性 土 土 壤 质 地 为 沙 质 壤 3 陈 文 旭 潘 鑫 悦 谢 坤 等 不 同 覆 盖 模 式 下 苹 果 园 土 壤 微 生 物 残 体 碳 积 累 特 征 及 影 响 因 素 clay content Compared with CK the accumulation of FRC BRC and MRC were remarkably increased by 19 5 23 2 and 29 3 respectively in T1 and 36 0 22 3 39 5 respectively in T2 At the same time the proportions of FRC SOC and MRC SOC were significantly decreased by 7 5 percentage points and 8 8 percentage points in T1 and 3 7 percentage points and 4 7 percentage points in T2 but the proportions of BRC SOC had no change in T1 and T2 However T3 has no significant changes in microbial residue carbon and their proportions compared with CK Soil density pH value SOC total nitrogen and aboveground biomass had significant relationships with MRC and MRC SOC however the correlation between these factors and MRC or MRC SOC was opposite suggesting that orchard management could balance the stability and activity of soil organic carbon in this region In conclusion both artificial and natural grass mulching managements can not only improve the quantity of stable organic carbon components in soil but also increase the activity of soil organic carbon which is suitable for the sustainable development of orchard in this region Key words mulching management microbial necromass organic carbon orchard 山 东 省 胶 东 地 区 是 我 国 富 士 苹 果 的 优 势 产 区 然 而 在 长 期 不 合 理 的 施 肥 和 管 理 下 果 园 土 壤 结 构 理 化 性 质 变 差 有 机 碳 含 量 降 低 1 2 严 重 制 约 了 当 地 果 业 的 可 持 续 发 展 为 解 决 这 一 问 题 目 前 该 地 区 推 行 地 表 覆 盖 包 含 园 艺 地 布 自 然 生 草 和 人 工 种 草 等 覆 盖 方 式 已 有 研 究 表 明 这 3 种 地 表 覆 盖 模 式 都 能 不 同 程 度 地 提 高 土 壤 有 机 碳 含 量 3 4 然 而 关 于 这 3 种 地 表 覆 盖 模 式 改 善 土 壤 有 机 碳 积 累 的 机 制 并 不 明 确 造 成 了 果 园 地 表 覆 盖 模 式 的 盲 目 性 微 生 物 是 驱 动 土 壤 元 素 生 物 地 球 化 学 循 环 的 引 擎 在 土 壤 有 机 碳 转 化 过 程 中 发 挥 两 方 面 相 反 的 作 用 一 方 面 微 生 物 可 将 土 壤 有 机 碳 矿 化 分 解 产 生 二 氧 化 碳 进 入 大 气 另 一 方 面 还 可 将 土 壤 中 可 利 用 的 碳 同 化 成 为 自 身 生 物 量 并 在 其 死 亡 后 以 微 生 物 残 留 物 的 形 式 增 加 土 壤 有 机 碳 5 6 越 来 越 多 的 证 据 表 明 微 生 物 残 体 较 为 稳 定 且 其 占 土 壤 有 机 碳 的 比 率 高 达 60 7 8 是 稳 定 土 壤 有 机 碳 库 的 重 要 组 成 部 分 9 因 此 了 解 不 同 覆 盖 模 式 下 微 生 物 残 体 积 累 的 特 征 能 够 为 阐 明 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 奠 定 基 础 微 生 物 残 体 可 通 过 氨 基 糖 进 行 表 征 土 壤 氨 基 糖 是 微 生 物 细 胞 壁 的 组 成 成 分 目 前 已 发 现 的 16 种 氨 基 糖 中 有 4 种 可 以 提 取 并 量 化 分 别 为 氨 基 葡 萄 糖 胞 壁 酸 氨 基 半 乳 糖 氨 基 甘 露 糖 10 其 中 氨 基 葡 萄 糖 主 要 来 源 于 真 菌 胞 壁 酸 唯 一 来 源 于 细 菌 11 尽 管 氨 基 糖 只 是 微 生 物 残 体 的 一 部 分 但 通 过 元 素 碳 氮 生 态 化 学 计 量 学 可 以 实 现 微 生 物 残 体 的 定 量 12 如 用 氨 基 葡 萄 糖 定 量 真 菌 残 体 用 胞 壁 酸 定 量 细 菌 残 体 为 阐 明 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 提 供 方 法 支 持 植 物 碳 是 微 生 物 残 体 碳 积 累 的 初 始 来 源 进 入 土 壤 的 植 物 凋 落 物 会 通 过 植 物 生 物 量 和 多 样 性 等 影 响 微 生 物 残 体 的 合 成 研 究 表 明 外 源 植 物 输 入 的 数 量 越 多 多 样 性 越 高 土 壤 中 微 生 物 残 体 碳 的 积 累 量 越 大 12 13 同 时 土 壤 通 气 水 平 养 分 条 件 和 酸 碱 水 平 也 会 通 过 影 响 微 生 物 量 群 落 结 构 和 酶 活 性 影 响 微 生 物 残 体 的 积 累 研 究 表 明 在 通 气 良 好 养 分 充 足 酸 碱 适 宜 的 土 壤 中 微 生 物 量 生 成 及 周 转 速 率 较 高 微 生 物 残 体 积 累 量 较 大 14 16 此 外 土 壤 的 物 理 保 护 作 用 在 微 生 物 残 体 稳 定 化 过 程 中 发 挥 了 重 要 作 用 研 究 表 明 土 壤 黏 粒 含 量 越 高 土 壤 微 生 物 残 体 积 累 量 越 大 17 由 此 可 见 植 物 生 物 量 和 多 样 性 土 壤 通 气 水 平 养 分 条 件 酸 碱 水 平 和 黏 粒 含 量 都 会 影 响 微 生 物 残 体 的 积 累 与 稳 定 果 园 采 用 园 艺 地 布 自 然 生 草 和 人 工 种 草 模 式 后 以 上 因 素 都 会 发 生 变 化 这 些 因 素 的 改 变 如 何 影 响 土 壤 微 生 物 残 体 的 积 累 需 要 深 入 研 究 基 于 此 本 研 究 以 果 园 清 耕 模 式 为 对 照 研 究 园 艺 地 布 覆 盖 自 然 生 草 和 人 工 种 草 模 式 下 微 生 物 残 体 碳 及 其 占 土 壤 有 机 碳 比 率 的 变 化 以 期 从 微 生 物 残 体 角 度 阐 明 不 同 覆 盖 模 式 下 果 园 土 壤 有 机 碳 积 累 的 微 生 物 机 制 进 而 为 推 行 适 宜 胶 东 地 区 果 园 覆 盖 的 最 佳 模 式 提 供 理 论 基 础 1 材料和方法 1 1 试 验 园 概 况 试 验 地 位 于 山 东 省 栖 霞 市 大 榆 庄 村 苹 果 园 东 经 121 21 10 北 纬 37 30 54 气 候 类 型 为 暖 温 带 季 风 性 半 湿 润 气 候 四 季 交 替 分 明 年 平 均 气 温 为 11 4 平 均 年 日 照 时 数 为 2 659 9 h 无 霜 期 为 209 d 平 均 年 降 水 量 640 846 mm 供 试 苹 果 树 为 处 于 盛 果 期 的 长 富 2 号 行 株 距 3 m 2 m 土 壤 类 型 为 酸 性 岩 残 坡 积 棕 壤 性 土 土 壤 质 地 为 沙 质 壤 陈 文 旭 潘 鑫 悦 谢 坤 等 不 同 覆 盖 模 式 下 苹 果 园 土 壤 微 生 物 残 体 碳 积 累 特 征 及 影 响 因 素 土 2017 年 前 果 园 一 直 采 用 清 耕 管 理 方 式 0 20 cm 土 层 土 壤 理 化 性 质 见 表 1 表 1 试验前 2 017 年 试验园 0 2 0 cm 土层土壤理化性质 土 壤 pH 值 土 壤 容 重 g cm 3 土 壤 有 机 碳 含 量 g kg 土 壤 全 氮 含 量 g kg 微 生 物 残 体 碳 含 量 g kg 6 38 0 02 1 42 0 10 11 50 0 08 1 17 0 07 5 12 0 10 1 2 试 验 设 计 2017 年 开 始 进 行 试 验 设 4 个 处 理 人 工 种 草 T1 全 园 种 植 长 柔 毛 野 豌 豆 Vicia villosa Roth 草 籽 播 种 量 为 22 5 kg hm 2 自 然 生 草 T2 当 草 长 至 50 cm 左 右 高 时 用 割 草 机 刈 割 后 全 园 覆 盖 园 艺 地 布 覆 盖 T3 2017 年 春 天 沿 行 在 树 的 两 侧 覆 盖 一 幅 宽 度 为 90 cm 的 绿 色 园 艺 地 布 对 照 CK 沿 用 以 前 的 清 耕 方 式 所 有 处 理 每 年 施 肥 水 平 一 致 秋 季 采 收 后 施 入 基 肥 并 耕 翻 采 用 田 间 定 位 每 个 处 理 小 区 面 积 90 m 2 30 m 3 m 3 次 重 复 小 区 间 设 置 1 行 或 1 列 果 树 隔 离 带 1 3 样 品 的 采 集 及 测 定 1 3 1 样 品 采 集 2020 年 11 月 苹 果 采 收 后 各 处 理 每 个 小 区 按 照 1 m 1 m 的 样 方 随 机 采 集 地 上 植 物 样 品 包 含 凋 落 苹 果 叶 及 草 和 地 下 植 物 样 品 包 含 根 系 同 时 在 每 个 小 区 按 照 S 形 布 设 5 个 取 样 点 用 土 钻 直 径 3 cm 采 集 0 20 cm 土 层 的 土 壤 后 混 合 作 1 个 重 复 采 集 好 的 土 壤 样 品 保 存 在 自 封 袋 中 带 回 实 验 室 去 除 石 块 和 根 系 等 有 机 残 体 后 风 干 用 于 测 定 土 壤 理 化 性 质 指 标 及 氨 基 糖 含 量 1 3 2 土 壤 理 化 性 质 指 标 及 其 测 定 方 法 土 壤 容 重 采 用 环 刀 法 测 定 土 壤 pH 值 采 用 pH 计 测 定 水 土 比 为 2 5 1 土 壤 黏 粒 含 量 通 过 湿 筛 法 确 定 53 m 的 为 黏 粒 土 壤 有 机 碳 含 量 采 用 重 铬 酸 钾 氧 化 外 加 热 法 测 定 土 壤 全 氮 含 量 采 用 凯 氏 定 氮 法 测 定 1 3 3 土 壤 氨 基 糖 含 量 测 定 方 法 土 壤 氨 基 糖 含 量 采 用 糖 腈 乙 酰 酯 衍 生 气 相 色 谱 法 10 测 定 土 壤 样 品 在 盐 酸 中 水 解 后 通 过 离 心 冷 冻 干 燥 和 氮 吹 等 步 骤 进 行 纯 化 然 后 配 制 衍 生 试 剂 进 行 衍 生 最 后 用 乙 酸 乙 酯 正 己 烷 混 合 溶 剂 溶 解 后 上 机 测 定 1 4 计 算 1 4 1 土 壤 氨 基 糖 含 量 计 算 依 据 在 样 品 水 解 后 加 入 的 肌 醇 作 为 内 标 进 行 土 壤 氨 基 糖 含 量 单 位 mg kg 的 计 算 公 式 如 下 C X C i A x R f A i 1 式 中 C x 为 每 种 氨 基 糖 的 含 量 单 位 mg kg C i 为 内 标 肌 醇 的 浓 度 单 位 mg kg A i 和 A x 分 别 为 样 品 测 定 中 肌 醇 和 氨 基 糖 的 峰 面 积 单 位 mV min R f 为 每 种 氨 基 糖 的 相 对 校 正 因 子 利 用 标 准 样 品 中 氨 基 糖 和 肌 醇 的 校 正 因 子 计 算 1 4 2 微 生 物 残 体 碳 含 量 计 算 真 菌 残 体 碳 含 量 FRC 单 位 g kg 细 菌 残 体 碳 含 量 BRC 单 位 g kg 和 微 生 物 残 体 碳 含 量 MRC 单 位 g kg 的 计 算 公 式 分 别 为 FRC C GluN 179 17 2 C MurN 251 23 1 79 17 9 2 BRC 4 5 C MurN 3 MRC F RC B RC 4 式 中 C GluN 为 氨 基 葡 萄 糖 GluN 的 含 量 单 位 g kg C MurN 为 胞 壁 酸 MurN 的 含 量 单 位 g kg 1 5 数 据 分 析 采 用 R 3 6 0 或 SPSS 23 0 进 行 不 同 处 理 间 环 境 因 子 微 生 物 残 体 碳 和 微 生 物 残 体 碳 占 土 壤 有 机 碳 比 率 的 差 异 性 分 析 采 用 单 因 子 方 差 分 析 one way ANOVA 和 LSD 法 进 行 多 重 比 较 0 05 采 用 Pearson 法 对 环 境 因 子 与 微 生 物 残 体 碳 微 生 物 残 体 碳 占 有 机 碳 的 比 率 进 行 相 关 分 析 利 用 R 3 6 0 或 Origin 8 6 软 件 作 图 图 中 数 据 为 平 均 值 标 准 差 2 结果与分析 2 1 土 壤 和 植 物 的 变 化 不 同 覆 盖 模 式 下 土 壤 和 植 物 都 存 在 显 著 差 异 图 1 与 对 照 相 比 人 工 种 草 和 自 然 生 草 处 理 中 土 壤 容 重 降 低 了 14 5 两 个 处 理 之 间 没 有 显 著 差 异 容 重 平 均 为 1 22 g cm 3 而 园 艺 地 布 覆 盖 并 没 有 显 著 改 变 土 壤 容 重 人 工 种 草 自 然 生 草 和 园 艺 地 布 覆 盖 处 理 都 显 著 提 高 了 土 壤 pH 值 其 中 人 工 种 草 处 理 提 高 了 0 95 而 自 然 生 草 和 园 艺 地 布 覆 盖 平 均 提 高 了 0 59 人 工 种 草 和 自 然 生 草 处 理 中 土 壤 有 机 碳 含 量 显 著 提 高 了 58 且 两 个 处 理 之 间 没 有 显 著 差 异 有 机 碳 含 量 平 均 为 18 2 g kg 而 园 艺 地 4 陈 文 旭 潘 鑫 悦 谢 坤 等 不 同 覆 盖 模 式 下 苹 果 园 土 壤 微 生 物 残 体 碳 积 累 特 征 及 影 响 因 素 布 覆 盖 并 没 有 显 著 改 变 土 壤 有 机 碳 含 量 人 工 种 草 自 然 生 草 和 园 艺 地 布 覆