不同施肥处理对土壤生物学特性及核桃产量品质的影响

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针对核桃生产中肥料配比不合理造成的土壤肥效低、产量品质下降及持续生产力不足等问题,开展不同施肥处理对土壤生物学特性及核桃产量、果实品质影响的研究,以期实现核桃产业绿色高效的发展目标,为核桃生产的可持续性奠定坚实基础。本论文以早实核桃‘香玲’为研究对象,设置不同施肥处理:(1)不施肥(CK)、(2)单施化肥(F)、(3)化肥+有机肥(F+M)、(4)化肥+生物有机肥(F+BM)、(5)化肥+有机肥+生物有机肥(F+M+BM),研究土壤养分、理化性质、微生物生物量、酶活性、细菌群落结构以及核桃产量品质对不同施肥处理的响应特征,运用高通量测序手段及土壤环境因子与核桃产量品质间相关分析,明确不同施肥处理的土壤微生物群落特征及核桃产量品质的变化规律,主要结果如下:(1)不同施肥处理可显著提高土壤全量养分(TN、TK、TP)和速效养分(AN、AK、AP)的含量,其中以三种肥料混合配施(F+M+BM)土壤养分(除AP)含量最高,分别为2.50 g·kg-1、27.07 g·kg-1、0.60 g·kg-1,26.88 mg·kg-1、237.32 mg·kg-1,AP含量在单施化肥处理最高(41.92 mg·kg-1)且与F+M+BM间无显著差异。(2)不同施肥处理可有效改善土壤化学性质。土壤含水率、有机质含量(SOC)均以三种肥料混合配施(F+M+BM)含量最高,单施化肥(F)土壤p H值最低7.40。脲酶与蔗糖酶活性随F+M、F+BM、F+M+BM各施肥处理逐渐升高,以F+M+BM处理的酶活性最高分别为2.50 mg和43.96 mg。(3)随施肥年限延长,核桃产量逐年上升,且F+M+BM处理增产率最高,达101%。此外还可改善核桃品质,F+M+BM处理改善效果最佳,蛋白质、谷氨酸、不饱和脂肪酸、微量元素Zn、Fe含量分别可达18.0%、3.65%、93.1%、225.1 mg·kg-1和34.9 mg·kg-1。(4)不同施肥处理可提高土壤微生物生物量(SMBC、SMBN、呼吸熵),其趋势为F+M+BM>F+BM>F+M。F+M+BM处理土壤细菌、真菌和放线菌最多,分别为6.91 cfu·g-1、3.96 cfu·g-1和4.28 cfu·g-1。细菌群落优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门;细菌群落优势菌属为关节杆菌属和诺卡氏菌属。F+M+BM处理对土壤细菌群落多样性和丰富度指数的改善效果最优。(5)各施肥处理间土壤养分与化学性质、产量及其构成要素(单果重、出仁率、氨基酸总量)显著相关,土壤AN、AK、p H、SOC和SMBC是影响施肥土壤细菌群落门水平相对丰度的关键性环境因子,其中AN对孤菌门、酸杆菌门、纤维杆菌门均影响显著。综合认为,F+BM和F+M+BM可显著改善土壤微生物特性、提高核桃产量改善果品品质,其中以F+M+BM配施处理的改善效果最优。
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