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本文以宁夏日光温室典型分布区设施土壤为研究对象,布点采集土壤表层和剖面样品,采用生物学测试分析和数理统计方法,探讨了不同种植年限(0-12年)、不同种植方式(轮作与连作)、不同剖面层次(0-120cm)土壤生物学性状的变化规律及其评价指标,主要结果如下。
1.不同种植年限设施土壤生物学性状的变化特点
宁夏引黄灌区不同地区设施土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶)活性、微生物数量(细菌、真菌、放线菌)、土壤有机碳含量、土壤微生物生物量(SMB-C、SMB-N、SMB-P)、土壤微生物商、微生物代谢商和土壤根结线虫数量均高出同区域露地土壤,且随着种植年限(0-12年)的延长,设施土壤生物学性状总体上呈抛物线变化趋势,均符合一元二次模型,由拟合方程可得出,设施栽培在6-8年内随种植年限延长土壤生物学属性逐渐变好,种植6-8年以后逐渐变差。
2.不同种植方式下设施土壤生物学性状的变化特点
轮作与连作种植对设施土壤生物学属性有明显影响。土壤酶活性、土壤微生物数量、土壤有机碳含量、土壤微生物生物量及其呼吸强度,轮作土壤高于连作土壤,而土壤线虫数量连作土壤高于轮作土壤。
3.不同剖面层次设施土壤生物学性状的变化特点
从剖面层次来看,土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶)活性、微生物数量(细菌、真菌、放线菌)、土壤有机碳含量及其根结线虫数量等指标,表层(0-20cm)土壤高于下层土壤;在0-40cm土层,土壤生物学属性随土层加深变异较大,而在40cm以下层次变化则不明显。其共性特点是土壤酶、有机碳、微生物数量及其根结线虫数量主要积累在表层。
4.设施土壤酶活性之间及其与微生物区系组成之间的相关性
相关分析结果表明,土壤脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间呈极显著或显著正相关,表明设施土壤中氮素的转化与多糖的转化有一定关系,且互相影响。土壤过氧化氢酶与磷酸酶、蔗糖酶之间呈极显著或显著正相关。土壤磷酸酶与蔗糖酶之间相关不显著。土壤细曲与磷酸酶之间呈显著正相关,土壤放线菌、真菌与脲酶之间呈极显著正相关。土壤细菌与放线菌之间达极显著正相关,土壤放线菌与真菌之间也达到极显著正相关。
5.设施土壤酶活性与土壤理化性状间的相关性
相关分析结果表明,土壤脲酶与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾和缓效钾之间呈极显著正相关;土壤过氧化氢酶与土壤有机质、全氮、全磷之间呈极显著正相关,与碱解氮、速效磷、速效钾之间呈显著正相关;土壤脲酶、土壤过氧化氢酶与pH之间呈极显著负相关。土壤蔗糖酶与速效磷、缓效钾之间呈显著正相关,土壤磷酸酶与全磷之间呈显著正相关。
6.设施土壤酶活性与土壤微生物量间的相关性
土壤微生物量碳与土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶之间呈极显著正相关,与磷酸酶之间呈显著正相关,土壤微生物量碳与微生物量氮、微生物量磷之间呈极显著正相关;土壤微生物量氮与过氧化氢酶、蔗糖酶之间均呈极显著正相关,土壤微生物量磷与过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶之间呈极显著或显著正相关。