滴灌条件下不同生育期水分胁迫对设施葡萄根际土壤微生物影响.pdf

GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY 甘 肃 水 利 水 电 技 术 Vol 56 No 5 May 2020 DOI 10 19645 j issn 2095 0144 2020 05 008 收稿日期 2 0 2 0 0 5 0 4 基金项目 国家自然科学基金资助项目 51769001 甘肃省水利重点科技项目 2003 120 31 作者简介 唐瑞萍 1979 女 甘肃会宁人 高级工程师 学士 主要从事水利水电工程勘测设计 E mail 276239325 滴 灌 条 件 下 不 同 生 育 期 水 分 胁 迫 对 设 施 葡 萄 根 际 土 壤 微 生 物 影 响 唐瑞萍 1 张 芮 2 高彦婷 2 1 甘 肃 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 研 究 院 有 限 责 任 公 司 甘 肃 兰 州 7 3 0 0 0 0 2 甘 肃 农 业 大 学 水 利 水 电 工 程 学 院 甘 肃 兰 州 7 3 0 0 7 0 摘 要 开 展 了 滴 灌 条 件 下 不 同 生 育 期 调 亏 灌 溉 对 设 施 延 后 栽 培 葡 萄 土 壤 微 生 物 产 量 品 质 的 影 响 试 验 研 究 结 果 表 明 着 色 采 摘 期 轻 度 水 分 胁 迫 处 理 土 壤 细 菌 数 量 较 全 生 育 期 充 分 供 水 CK 有 所 提 高 抽 蔓 期 以 后 重 度 水 分 胁 迫 显 著 降 低 细 菌 数 量 果 实 膨 大 期 高 水 分 梯 度 对 细 菌 同 样 有 抑 制 作 用 真 菌 群 落 数 对 水 分 胁 迫 响 应 更 敏 感 在 葡 萄 开 花 前 亏 水 会 显 著 抑 制 真 菌 生 长 且 亏 水 尺 度 愈 大 抑 制 作 用 愈 明 显 充 分 供 水 和 高 水 分 梯 度 对 真 菌 群 落 数 有 利 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 重 度 胁 迫 显 著 抑 制 放 线 菌 生 长 中 间 生 育 期 轻 度 胁 迫 提 高 放 线 菌 群 落 数 而 土 壤 含 水 率 过 高 并 不 利 于 放 线 菌 的 生 长 由 B F 值 得 出 葡 萄 5 个 生 育 期 萌 芽 抽 蔓 开 花 果 实 膨 大 着 色 成 熟 合 理 的 土 壤 含 水 率 下 限 值 为 55 65 65 75 65 f 土 壤 微 生 物 氮 对 水 分 胁 迫 响 应 不 明 显 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 胁 迫 显 著 提 高 微 生 物 碳 数 量 其 余 生 育 期 水 分 胁 迫 对 微 生 物 碳 影 响 不 明 显 相 关 分 析 表 明 葡 萄 果 实 蔗 糖 含 量 与 根 际 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 分 别 呈 显 著 正 相 关 和 极 显 著 正 相 关 关 系 葡 萄 糖 含 量 与 放 线 菌 显 著 正 相 关 这 对 通 过 水 分 调 控 影 响 微 生 物 氮 和 土 壤 真 菌 数量 达到调控葡萄糖分代谢的目的具有重要意义 关键词 延后栽培葡萄 水分胁迫 真菌 细菌 放线菌 微生物碳 微生物氮 中图分类号 TV 275 6 S 663 1 文献标志码 A 文章编号 2095 0144 2020 05 0029 06 土 壤 微 生 物 是 土 壤 中 最 活 跃 的 有 机 体 是 土 壤 养 分 转 化 过 程 中 的 一 个 重 要 活 性 库 作 为 衡 量 土 壤 肥 力 水 平 和 土 壤 养 分 资 源 生 物 有 效 性 的 重 要 指 标 1 土 壤 微 生 物 在 土 壤 有 机 质 和 养 分 循 环 转 化 中 发 挥 着 重 要 作 用 2 但 长 期 以 来 因 缺 乏 有 效 的 研 究 手 段 和 方 法 土 壤 微 生 物 研 究 进 展 缓 慢 20 世 纪 90 年 代 随 着 分 子 生 物 学 技 术 的 进 步 极 大 推 动 了 土 壤 微 生 物 的 研 究 3 目 前 已 证 实 环 境 条 件 和 农 业 耕 种 制 度 是 影 响 土 壤 微 生 物 量 生 物 量 的 重 要 因 素 4 8 并 在 土 壤 微 生 物 与 CO 2 温 度 等 环 境 因 子 以 及 农 药 施 肥 耕 作 方 式 和 植 被 类 型 等 响 应 关 系 研 究 领 域 取 得 了 大 量 研 究 成 果 1 9 13 得 出 保 护 性 耕 作 土 壤 细 菌 过 氧 化 氢 酶 数 量 分 别 比 传 统 耕 作 提 高 41 9 15 0 14 不 同 复 垦 植 被 配 置 方 式 对 复 垦 土 壤 微 生 物 数 量 的 增 加 作 用 不 同 随 着 复 垦 年 限 的 增 加 微 生 物 总 数 呈 增 加 的 趋 势 15 作 物 根 际 生 物 活 性 受 作 物 生 长 发 育 进 程 和 土 壤 质 地 的 双 重 影 响 16 N P K 配 施 有 机 肥 或 秸 秆 可 明 显 增 加 土 壤 中 细 菌 真 菌 放 线 菌 的 数 量 17 灌 溉 水 质 对 微 生 物 也 有 再 生 水 灌 溉 使 土 壤 细 菌 放 线 菌 数 量 相 对 清 水 灌 溉 处 理 增 加 18 土 壤 微 生 物 与 土 壤 养 分 之 间 具 有 很 好 的 相 关 性 19 微 生 物 的 数 量 基 因 丰 度 活 性 基 因 的 丰 度 并 不 与 土 壤 氮 转化速率或有效性氮数量间存在直接联系 20 21 尽 管 微 生 物 方 面 已 取 得 了 大 量 研 究 成 果 但 至 今 学 术 界 对 土 壤 微 生 物 多 样 性 与 功 能 之 间 的 联 系 尚 不 完 全 清 楚 微 生 物 系 统 调 控 与 植 物 或 作 物 生 长 之 间 的 耦 合 问 题 依 旧 是 微 生 物 学 亟 待 解 决 的 课 题 22 同 时 土 壤 水 分 与 微 生 物 数 量 密 切 相 关 有 学 者 初 步 得 出 在 一 定 范 围 内 土 壤 微 生 物 量 随 着 含 水 量 的 增 加 而 增 加 23 但 水 分 与 土 壤 微 生 物 的 研 究 并 不 系 统 微 生 物 群 落 结 构 数 量 活 性 等 与 水 分 调 控 的 关 系 目 前 尚 无 定 论 对 葡 萄 设 施 延 后 栽 培 条 件 下 根 际 第 56 卷 第 5 期 2020 年 5 月 29 土 壤 微 生 物 与 水 分 调 控 及 品 质 产 量 的 响 应 关 系 也 未 见 报 道 为 此 本 文 通 过 不 同 生 育 期 水 分 胁 迫 对 土 壤 微 生 物 的 数 量 结 构 功 能 及 葡 萄 产 量 品 质 之 间 的 关 系 进 行 研 究 可 为 葡 萄 或 其 他 作 物 控 水 土 壤 微 生 物 结 构 优 化 品 质 积 累 等 热 点 问 题 的 研 究 提 供 参 考 1 材料与方法 1 1 试验点概况 本 试 验 于 2018 年 4 12 月 在 甘 肃 省 张 掖 市 甘 州 区 节 水 灌 溉 试 验 基 地 进 行 试 验 区 多 年 平 均 降 水 量 125 mm 多 年 平 均 蒸 发 量 2 047 9 mm 供 试 的 土 壤 主 要 为 中 壤 土 pH 值 7 8 土 壤 干 密 度 1 46 g cm 3 体 积 比 田 间 持 水 率 22 8 葡 萄 主 要 根 系 分 布 层 内 0 40 cm 土 壤 含 有 机 物 质 1 37 碱 解 氮 35 05 mg kg 速效磷 28 8 mg kg 速效钾 1 085 mg kg 1 2 供试作物 供 试 作 物 为 6 年 生 葡 萄 选 用 当 地 主 栽 品 种 红 地 球 Red Globe 株 间 距 0 8 m 行 间 距 2 m 葡 萄 栽 培 设 施 采 用 当 地 普 遍 采 用 的 日 光 温 室 建 筑 面 积 为 8 m 80 m 1 3 试验设计 试 验 将 延 后 栽 培 葡 萄 划 分 为 5 个 生 育 期 萌 芽 抽 蔓 期 5 月 6 29 日 抽 蔓 期 开 花 期 5 月 30 日 6 月 18 日 开 花 期 浆 果 膨 大 期 6 月 19 23 日 浆 果 膨 大 期 聚 糖 着 色 期 6 月 24 日 9 月 9 日 聚 糖 着 色 采 摘 期 9 月 10 日 12 月 17 日 试 验 采 用 单 因 素 完 全 随 机 试 验 每 个 生 育 期 设 3 个 水 分 梯 度 即 土 壤 含 水 率 下 限 为 田 间 持 水 率 f 的 75 65 55 为 细 化 葡 萄 浆 果 膨 大 聚 糖 着 色 期 研 究 增 设 1 个 高 水 分 梯 度 土 壤 水 下 限 为 85 f 共 12 个 水 分 调 控 处 理 每 个 处 理 设 3 次 重 复 共 36 个 小 区 具 体 设 计 见 表 1 试 验 采 用 滴 灌 系 统 灌 溉 1 管 1 行 控 制 模 式 水 表 量 水 当 小 区 土 壤 含 水 量 占 田 间 持 水 量 的 百 分 比 达 到 试 验 设 计 对 应 的 下 限 值 表 1 时 灌 水 灌 水 定 额 为 270 m 3 hm 2 所 有 小 区 施 肥 等 管 理 措 施 均 相 同 1 4 测试项目与方法 细菌 真菌 放线菌的测定 样 品 的 采 集 在 每 个 小 区 选 择 3 个 采 样 点 利 用 内 径 2 cm 的 土 钻 采 集 0 20 cm 耕 层 土 壤 将 3 个 点 所 取 的 土 均 匀 混 合 为 一 个 土 样 拣 出 植 物 根 系 后 过 2 mm 的 筛 子 放 置 于 4 冰 箱 储 藏 用 于 测 定 微 生 物 数 量 培 养 基 的 制 备 用 选 择 性 培 养 分 离 的 方 法 分 离 葡 萄 土 壤 微 生 物 并 测 定 菌 落 数 细 菌 培 养 基 牛 肉 汁 蛋 白 胨 琼 脂 牛 肉 膏 3 g 蛋 白 胨 5 g 琼 脂 18 g 氯 化 钠 5 g 水 1 000 mL pH 值 7 0 7 2 真 菌 培 养 基 虎 红 琼 脂 葡 萄 糖 10 g 蛋 白 胨 5 g 磷 酸 氢 二 钾 1 g 硫 酸 镁 0 5 g 琼 脂 15 g 孟 加 拉 红 0 33 1 000 链 霉 素 0 3 mg mL 水 1 000 mL pH 值 不 用 调 节 放 线 菌 培 养 基 淀 粉 铵 盐 培 养 基 可 溶 性 淀 粉 10 g 磷 酸 氢 二 钾 1 g 氯 化 钾 0 5 g 硫 酸 铵 2 g 7 水 硫 酸 亚 铁 0 01 g 7 水 硫 酸 镁 0 5 g 琼 脂 15 g pH 值 6 7 8 水 1 000 mL 分 离 纯 化 鉴 定 采 用 系 列 稀 释 平 板 法 进 行 土 壤 微 生 物 的 计 数 即 制 备 好 土 壤 样 品 悬 浮 液 后 用 玻 璃 刮 铲 进 行 分 离 细 菌 采 用 10 4 的 土 壤 稀 释 液 真 菌 采 用 10 1 的 土 壤 稀 释 液 放 线 菌 采 用 10 3 的 土 壤 稀释液 接种量均为 0 025 mL 3 次重复 细 菌 平 板 在 30 恒 温 箱 中 保 湿 培 养 放 线 菌 真 菌 平 板 在 26 恒 温 箱 中 保 湿 培 养 细 菌 真 菌 培 养 5 d 放 线 菌 培 养 7 d 后 开 始 统 计 菌 落 数 采 用 公 式 n 稀 释 倍 数 1 0 025 水 分 系 数 计 算 菌 落 形成数 C F U 其中水分系数 1 1 含水率 生物碳和微生物氮测定 处 理 GM PM FM EM CM GS PS FS ES CS EA CK 各阶段土壤含水率下限 占田间持水率的百分数 萌芽 抽蔓期 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 75 75 抽蔓 开花期 75 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 75 开花 果实膨大期 75 75 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 果实膨大 聚糖着色期 75 75 75 65 75 75 75 75 55 75 85 75 聚糖着色 采收期 75 75 75 75 65 75 75 75 75 55 75 75 表 1 试验设计方案 2020 年 第 5 期 甘肃水利水电技术 第 56 卷 30 土 壤 微 生 物 量 碳 采 用 熏 蒸 浸 提 重 铬 酸 钾 容 量 法 测 定 24 土 壤 微 生 物 量 氮 采 用 熏 蒸 浸 提 取 法 测 定 25 1 5 数据计算与处理 文 中 数 据 采 用 e x c e l 2016 和 s p s s 13 进 行 数 据 处 理 2 结果与分析 2 1 不同水分处理对土壤微生物群落数的影响 2 1 1 对细菌数量的影响 由 表 2 可 以 看 出 CM 处 理 着 色 采 摘 期 轻 度 水 分 胁 迫 根 际 土 壤 细 菌 群 落 数 最 多 达 805 10 4 cfu g 比 CK 提 高 21 9 但 两 者 不 存 在 显 著 性 差 异 其 他 生 育 期 轻 度 水 分 胁 迫 处 理 EM FM GM PM 的 细 菌 数 量 均 保 持 在 较 高 水 平 其 值 依 次 为 531 10 4 cfu g 508 10 4 cfu g 524 10 4 cfu g 627 10 4 cfu g 与 CK 也 不 存 在 显 著 差 异 FS 开 花 浆 果 膨 大 期 重 度 水 分 胁 迫 和 ES 浆 果 膨 大 着 色 期 重 度 水 分 胁 迫 细 菌 数 量都 很少 仅为 203 10 4 cfu g 205 10 4 cfu g 都与 CK 存 在 显 著 性 差 异 P 0 05 并 与 CM 存 在 极 显 著 水 平 差 异 P 0 01 说 明 在 设 施 延 后 栽 培 葡 萄 开 花 着 色 期 重 度 水 分 胁 迫 对 细 菌 产 生 显 著 的 抑 制 作 用 另 外 PS 抽 蔓 期 开 花 期 CS 着 色 期 采 摘 期 重 度 水 分 胁 迫 对 细 菌 的 抑 制 作 用 也 很 明 显 与 CK 相 比 抑 制 率 达 到 62 6 和 60 7 EA 浆 果 膨 大 着 色 期 高 水 分 梯 度 细 菌 群 落 数 反 而 比 CK 减 少 35 2 表明高水分梯度对根际土壤细菌群落数并不有利 2 1 2 对真菌数量的影响 水 分 胁 迫 对 设 施 延 后 栽 培 葡 萄 根 际 土 壤 真 菌 数 量 的 影 响 规 律 与 细 菌 规 律 不 同 真 菌 数 量 对 水 分 胁 迫 的 响 应 更 敏 感 在 葡 萄 开 花 前 亏 水 会 显 著 抑 制 真 菌 的 群 落 数 且 亏 水 尺 度 愈 大 抑 制 作 用 愈 明 显 如 GS 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 胁 迫 真 菌 数 量 仅 为 16 10 1 cfu g 与 CK 存 在 极 显 著 水 平 差 异 P 0 01 PS 抽 蔓 期 开 花 期 重 度 胁 迫 真 菌 数 量 更 是 减 小 到 零 果 实 膨 大 期 成 熟 期 亏 水 对 真 菌 数 量 影 响 相 对 较 小 上 述 生 育 期 重 度 胁 迫 处 理 ES 和 CS 的 真 菌 数 与 CK 不 存 在 显 著 性 差 异 全 生 育 期 充 分 供 水 处 理 CK 和 EA 浆 果 膨 大 着 色 期 高 水 分 梯 度 真 菌 群 落 数 较 高 分 别 达 110 10 1 cfu g 150 10 1 cfu g 表 明 高 水 分梯度对根际土壤真菌群落数有利 表 2 2 1 3 对放线菌数量的影响 从 表 2 可 以 看 出 放 线 菌 群 落 数 对 水 分 胁 迫 的 表 2 不同生育期水分胁迫对土壤微生物的影响 处理 CK CM CS EA EM ES FM FS GM GS PM PS 细菌数 10 4 cfu g 660 ab AB 805 a A 260 bc AB 428 abc AB 531 abc AB 205 c B 508 abc AB 203 c B 524 abc AB 515 abc AB 627 ab AB 247 bc AB 抑制率 0 0 21 9 60 7 35 2 19 6 68 9 23 0 69 2 20 6 22 0 5 0 62 6 真菌数 10 1 cfu g 110 ab ABC 59 bc BCD 45 bc CD 150 a A 138 a AB 97 abc ABC 43 c CD 46 bc CD 63 bc ABCD 16 d D 58 bc BCD 0 d D 抑制率 0 0 46 4 59 0 36 7 25 1 11 8 60 5 58 4 42 4 85 0 47 1 100 0 放线菌 10 3 cfu g 132 bc ABC 245 ab AB 0 d C 45 cd C 164 abc ABC 87 cd BC 140 abc ABC 32 cd C 106 cd BC 0 d C 286 a A 31 cd C 抑制率 0 0 86 0 100 0 66 0 23 9 34 0 6 1 75 9 19 7 100 0 116 5 76 5 微生物碳 ug g 223 b A 693 ab A 495 ab A 421 b A 260 b A 718 ab A 248 b A 471 ab A 173 b A 1189 a A 644 ab A 297 b A 微生物氮 ug g 77 a A 69 a A 78 a A 113 a A 99 a A 84 a A 72 a A 86 a A 73 a A 64 a A 75 a A 99 a A 注 采用 LSD 法 不同小写字母表示 0 05 水平下差异显著 不同大写字母表示 0 01 水平下差异显著 第 5 期 唐瑞萍 等 滴灌条件下不同生育期水分胁迫对设施葡萄根际土壤微生物影响 第 56 卷 31 响 应 与 细 菌 和 真 菌 不 同 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 亏 水 对 放 线 菌 数 量 影 响 最 大 GS 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 胁 迫 CS 着 色 期 采 摘 期 重 度 胁 迫 处 理 未 检 测 出 放 线 菌 另 外 充 分 供 水 处 理 CK 放 线 菌 数 量 并 不 多 与 亏 水 处 理 PM 抽 蔓 开 花 期 轻 度 胁 迫 存 在 显 著 性 差 异 P 0 05 EA 果 实 膨 大 着 色 期 高 水 分 梯 度 其 余 时 期 充 分 供 水 放 线 菌 数 量 仅 为 45 10 3 cfu g 与 CK 存 在 显 著 性 差 异 P 0 05 并 与 PM 存 在 极 显 著 水 平 差 异 P 0 01 说 明 土 壤 含 水 率 过 高 并 不 利 于 放 线 菌 的 生 长 除 萌 芽 抽 蔓 期 轻 度 胁 迫 处 理 GM 外 其 余 生 育 期 轻 度 胁 迫 处 理 CM EM FM PM 放 线 菌 数 量 均 比 CK 有 所 提 高 说 明 土 壤 含 水 率 下 限为 65 f 有利于放线菌群落的培养 2 1 4 土壤中细菌与真菌比值 B F 值 分析 土 壤 中 细 菌 和 真 菌 的 比 值 B F 是 土 壤 微 生 物 区 系 结 构 的 一 个 重 要 的 特 征 指 标 在 一 定 范 围 内 B F 值 越 大 表 明 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 越 好 图 1 从 图 1 可 以 看 出 开 花 果 实 膨 大 期 果 实 膨 大 着 色 期 着 色 成 熟 期 重 度 水 分 胁 迫 处 理 FS ES CS 的 B F 值 均 低 于 CK 处 理 说 明 在 葡 萄 开 花 期 以 后 重 度 水 分 胁 迫 会 使 细 菌 和 真 菌 的 比 值 下 降 引 起 土 壤 质 量 下降 GS 的 B F 值高于 CK 表明萌 芽 抽蔓期 重度水 分 胁 迫 有 利 于 微 生 物 群 落 结 构 优 化 果 实 膨 大 着 色 期 高 水 分 梯 度 轻 度 重 度 水 分 胁 迫 水 平 下 B F 值 均 低 于 CK 说 明 该 生 育 期 土 壤 含 水 率 下 限 为 75 f CK 处 理 对 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 有 利 其 余 生 育 期 轻 度 水 分 胁 迫 CM FM GM PM 的 B F 值 均 高 于 CK 说 明 在 上 述 生 育 期 土 壤 含 水 率 下 限 为 65 f 对 土 壤 微生物群落结构有利 综 上 所 述 对 于 微 生 物 群 落 结 构 而 言 萌 芽 抽 蔓 开 花 果 实 膨 大 着 色 成 熟 期 合 理 的 土 壤 含 水 率 下 限 值 为 田 间 持 水 率 的 55 65 65 75 65 2 2 不同生育期水分胁迫对微生物生物量的影响 2 2 1 对微生物碳的影响 广 义 的 土 壤 微 生 物 生 物 量 包 括 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 土 壤 微 生 物 生 物 量 氮 土 壤 微 生 物 生 物 量 磷 和 土 壤 微 生 物 生 物 量 硫 其 中 以 碳 最 为 关 注 氮 次 之 26 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 是 反 映 土 壤 微 生 物 生 物 量 大 小 的 重 要 指 标 也 是 土 壤 有 效 养 分 重 要 的 源 和 汇 由 表 2 可 以 看 出 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 水 分 胁 迫 处 理 GS 微 生 物 碳 最 高 达 1 189 ug g 是 CK 的 5 3 倍 并 与 CK 存 在 显 著 性 差 异 P 0 05 其 他 生 育 期 重 度 水 分 胁 迫 处 理 CS ES FS PS 的 微 生 物 碳 含 量 比 CK 均 有 提 高 但 与 CK 均 不 存 在 显 著 性 差 异 开 花 期 成 熟 期 轻 度 水 分 胁 迫 FM CM 微 生 物 碳 比 CK 也 增 加 较 多 2 2 2 对微生物氮的影响 土 壤 微 生 物 生 物 量 氮 是 土 壤 中 有 机 无 机 态 氮 转 化 的 一 个 关 键 环 节 常 被 用 作 评 价 土 壤 肥 力 和 土 壤 质 量 早 期 变 化 的 有 效 指 标 27 28 试 验 研 究 表 明 各 水 分 胁 迫 处 理 之 间 微 生 物 氮 不 存 在 显 著 性 差 异 表 2 说 明 葡 萄 设 施 延 后 栽 培 根 际 土 壤 微 生 物 氮 对不同生育期水分胁迫不敏感 2 3 葡萄产量品质与微生物的相关分析 将 设 施 延 后 栽 培 葡 萄 产 量 及 品 质 可 滴 定 酸 可 溶 性 固 形 物 花 青 素 VC 果 糖 葡 萄 糖 蔗 糖 与 土壤微生物指标 细菌 真菌 放线菌 B F 微生物氮 和 微 生 物 碳 进 行 相 关 分 析 表 明 表 3 葡 萄 果 实 中 蔗 糖 含 量 与 根 际 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 显 著 正 相 关 P 0 05 和 极 显 著 正 相 关 P 0 01 葡 萄 糖 含 量 与 放 线 菌 群 落 数 显 著 正 相 关 P 0 05 蔗 糖 是 光 合 作 用 的 主 要 产 物 是 葡 萄 果 实 糖 分 积 累 和 运 输 的 主 要 形 式 葡 萄 糖 甜 度 最 小 但 风 味 最 好 被 认 为 是 葡 萄 的 重 要 品 质 指 标 29 因 此 上 述 结 论 对 水 分 调 控 土 壤 微 生 物 氮 和 土 壤 真 菌 数 量 进 而 实 现 葡 萄 糖 分代谢和积累的科学调控具有重要意义 从 表 3 可 以 看 出 产 量 与 B F 的 正 相 关 关 系 也 较 高 其 显 著 水 平 P 0 07 说 明 协 调 好 根 际 土 壤 细 菌 与 真 菌 的 比 值 关 系 对 葡 萄 增 产 是 有 利 的 产 量 与 微 生 物 碳 的 正 相 关 显 著 水 平 P 0 08 表 明 微 生 物 碳 对 葡 萄 增 产 也 有 利 其 余 品 质 指 标 与 根 际 土 壤 微生物的相关关系不明显 图 1 不同生育期水分胁迫对 B F 值的影响 40 35 30 25 15 10 5 0 B F 值 CK CM CS EA EM ES FM FS GM GS PM PS 10 8 处理 6 0 13 6 5 8 2 8 3 9 2 1 11 7 4 4 8 3 31 3 2020 年 第 5 期 甘肃水利水电技术 第 56 卷 32 3 结论与讨论 1 不 同 生 育 期 不 同 程 度 的 水 分 胁 迫 对 细 菌 真 菌 放 线 菌 的 影 响 不 同 着 色 采 摘 期 轻 度 水 分 胁 迫 对 葡 萄 根 际 土 壤 细 菌 生 长 有 利 其 他 生 育 期 轻 度 或 重 度 水 分 胁 迫 都 对 细 菌 产 生 明 显 抑 制 作 用 高 水 分 梯 度 对 细 菌 也 存 在 抑 制 作 用 葡 萄 根 际 土 壤 真 菌 对 水 分 胁 迫 很 敏 感 葡 萄 开 花 前 亏 水 对 真 菌 的 抑 制 作 用 极 为 突 出 而 全 生 育 期 充 分 供 水 和 浆 果 膨 大 着 色 期 高 水 分 梯 度 对 真 菌 生 长 有 利 根 际 土 壤 放 线 菌 对 水 分 胁 迫 的 响 应 与 细 菌 和 真 菌 不 同 充 分 供 水 和 高 水 分 梯 度 对 放 线 菌 有 抑 制 作 用 而 轻 度 胁 迫 土 壤 含 水 率 下 限 为 65 f 对 放 线 菌 生 长 有 利 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 重 度 胁 迫 对 放 线 菌 抑 制 作 用 非 常 剧 烈 萌 芽 抽 蔓 期 着 色 期 采 摘 期 重 度 胁 迫 未 检 测 出 放 线 菌 这 可 能 是 重 度 水 分 胁 迫 引 起 放 线菌细胞脱水 蛋白质变性 甚至细胞死亡 2 设 施 延 后 栽 培 葡 萄 在 萌 芽 抽 蔓 开 花 果 实 膨 大 着 色 成 熟 期 土 壤 含 水 率 下 限 依 次 为 55 65 65 75 65 f 时 对 土 壤 微 生 物 的 群 落 结 构 有 利 B F 值 较 大 葡 萄 产 量 与 B F 相 关 分 析 也 表 明 B F 本 试 验 范 围 内 值 越 大 对 葡 萄 增 产 越 有 利 张 芮 等 也 研 究 表 明 萌 芽 期 亏 水 土 壤 含 水 率 下 限 为 55 60 f 可 增 加 葡 萄 产 量 和 提 高 水 分 利 用 效 率 30 着 色 成 熟 期 亏 水 55 60 f 对 提 高 品 质 有 利 30 31 王 金 凤 等 研 究 也 表 明 在 同 一 灌 水 方 式 下 轻 度 的 水 分 亏 缺 处 理 下 土 壤 微 生 物 数 量 占 有 一 定的优势 有利于土壤微生物的繁殖 32 3 对 葡 萄 果 实 品 质 研 究 一 直 是 国 内 外 果 树 研 究 领 域 的 一 个 热 点 决 定 葡 萄 果 实 品 质 的 主 要 因 素 是 果 实 内 糖 的 种 类 及 糖 分 含 量 而 葡 萄 果 实 糖 分 的 积 累 过 程 决 定 糖 含 量 的 高 低 33 调 控 葡 萄 果 实 糖 分 积 累 过 程 的 关 键 就 是 糖 分 在 果 实 韧 皮 部 的 卸 载 途 径 及 其 调 控 因 子 34 Shellie K C 研 究 证 实 水 分 胁 迫 可 作 为 一 种 重 要 果 实 糖 代 谢 调 节 信 号 和 调 节 因 子 诱导葡萄果实中脱落 酸 ABA 水平的上升 从而 激 活 蔗 糖 转 化 酶 活 性 促 进 果 实 糖 的 积 累 35 本 研 究 则 表 明 葡 萄 果 实 中 蔗 糖 含 量 与 根 际 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 呈 显 著 和 极 显 著 正 相 关 关 系 果 实 葡 萄 糖 含 量 与 放 线 菌 群 落 数 显 著 正 相 关 这 对 研 究 水 分 调 控 改 善 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 和 微 生 物 活 性 达 到改善葡萄品质的目的具有重要的指导意义 本 研 究 中 对 各 生 育 期 不 同 水 分 调 控 之 后 产 生 的 最 终 土 壤 微 生 物 效 应 即 对 采 收 期 土 壤 微 生 物 进 行 了 测 试 分 析 各 生 育 期 土 壤 微 生 物 动 态 变 化 规 律 项目 细菌 真菌 放线菌 B F 微生物氮 微生物碳 相关系数 显著性水平 相关系数 显著性水平 相关系数 显著性水平 相关系数 显著性水平 相关系数 显著性水平 相关系数 显著性水平 产量 0 12 0 49 0 19 0 27 0 09 0 61 0 33 0 07 0 02 0 89 0 29 0 08 可滴定酸 0 23 0 18 0 09 0 60 0 07 0 67 0 25 0 17 0 08 0 63 0 01 0 96 可溶性固形物 0 26 0 12 0 02 0 91 0 15 0 37 0 21 0 25 0 17 0 32 0 10 0 56 花青素 0 00 1 00 0 21 0 23 0 25 0 14 0 16 0 40 0 15 0 39 0 06 0 73 VC 0 14 0 41 0 00 1 00 0 05 0 79 0 01 0 97 0 05 0 75 0 20 0 25 果糖 0 20 0 25 0 21 0 21 0 15 0 39 0 01 0 95 0 07 0 70 0 11 0 51 葡萄糖 0 26 0 12 0 27 0 11 0 42 0 01 0 09 0 62 0 09 0 61 0 08 0 63 蔗糖 0 06 0 71 0 378 0 03 0 16 0 35 0 19 0 30 0 43 0 01 0 22 0 20 表 3 葡萄产量 品质与根际土壤微生物的相关分析 注 表示 P 0 05 显著相关 表示 P 0 01 极显相关 n 36 r 0 05 0 35 r 0 01 0 425 第 5 期 唐瑞萍 等 滴灌条件下不同生育期水分胁迫对设施葡萄根际土壤微生物影响 第 56 卷 33 将在今后试验中继续研究 参考文献 1 郑 有 飞 石 春 红 吴 芳 芳 土 壤 微 生 物 活 性 影 响 因 子 的 研 究进展 J 土壤通报 2009 40 5 1209 1214 2 陈 吉 赵 炳 梓 张 佳 宝 等 长 期 施 肥 处 理 对 玉 米 生 长 期 潮 土 微 生 物 生 物 量 和 活 度 的 影 响 J 土 壤 学 报 2010 47 1 122 130 3 张 晶 林 先 贵 尹 睿 参 与 土 壤 氮 素 循 环 的 微 生 物 功 能 基 因 多 样 性 研 究 进 展 J 中 国 生 态 农 业 学 报 2009 17 5 1029 1034 4 陈 安 磊 王 凯 荣 谢 小 立 施 肥 制 度 与 养 分 循 环 对 稻 田 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 氮 磷 的 影 响 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2005 24 6 1094 1099 5 彭 佩 钦 吴 金 水 黄 道 友 等 洞 庭 湖 区 不 同 利 用 方 式 对 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 氮 磷 的 影 响 J 生 态 学 报 2006 26 7 2262 2266 6 胡 诚 曹 志 平 叶 钟 年 等 不 同 的 土 壤 培 肥 措 施 对 低 肥 力 农 田 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 的 影 响 J 生 态 学 报 2006 26 3 808 814 7 Ekenler M Tabatabai MA Effects of liming and tillage sys tems on microbial biomass and glycosidases in soils J Biol ogy and Fertility of Soils 2003 39 51 61 8 Moore J M Susanne K Tabatabai M A Soil microbial bio mass carbon and nitrogen as affected by cropping systems J Biology and Fertility of Soils 2000 31 200 210 9 罗 明 文 启 凯 纪 春 燕 等 不 同 施 肥 措 施 对 棉 田 土 壤 微 生 物量及其活性的影响 J 土壤 2002 39 1 53 55 10 许 月 蓉 不 同 施 肥 条 件 下 潮 土 中 微 生 物 量 及 其 活 性 J 土壤学报 1995 32 3 345 352 11 Dhillion S S Roy J Abrams M Assessing the impact of el evated CO 2 on soil microbial activity in a Mediterranean model ecosystem J Plant soil 1996 189 333 342 12 徐 阳 春 沈 其 荣 冉 炜 长 期 免 耕 与 施 用 有 机 肥 对 土 壤 微 生物量碳 氮 磷的影响 J 土壤学报 2002 39 1 89 95 13 Debosz K Rasmussen PH Pedersen AR Temporal varia tions in microbial biomass C and cellulolytic enzymeactivi ty in arable soils effects of organic matter input J Ap plied Soil Ecology 1999 13 3 209 218 14 张 星 杰 刘 景 辉 李 立 军 等 保 护 性 耕 作 对 旱 作 玉 米 土 壤 微 生 物 和 酶 活 性 的 影 响 J 玉 米 科 学 2008 16 1 91 95 100 15 樊 文 华 白 中 科 李 慧 峰 等 不 同 复 垦 模 式 及 复 垦 年 限 对 土 壤 微 生 物 的 影 响 J 农 业 工 程 学 报 2011 27 2 330 336 16 李 潮 海 王 小 星 王 群 等 不 同 质 地 土 壤 玉 米 根 际 生 物 活 性研究 J 中国农业科学 2007 40 2 412 418 17 李 秀 英 赵 秉 强 李 絮 花 等 不 同 施 肥 制 度 对 土 壤 微 生 物 的 影 响 及 其 与 土 壤 肥 力 的 关 系 J 中 国 农 业 科 学 2005 38 8 1591 1599 18 焦 志 华 黄 占 斌 李 勇 等 再 生 水 灌 溉 对 土 壤 性 能 和 土 壤 微 生 物 的 影 响 研 究 J 农 业 环 境 科 学 学 报 2010 29 2 319 323 19 孙 瑞 莲 朱 鲁 生 赵 秉 强 等 长 期 施 肥 对 土 壤 微 生 物 的 影 响 及 其 在 养 分 调