Page 109 - 《广西植物》2024年第5期
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5 期                  林婷等: 氮磷钾添加对罗汉松土壤微生物功能多样性的影响                                            8 9 7

            1.2 试验设计                                                        表 1  正交试验设计表
                 本试验采用盆栽法ꎬ以两年生罗汉松实生苗                                  Table 1  Orthogonal test design table
            为试材ꎬ平均株高 50 cmꎬ平均地径 0.5 cmꎮ 盆栽                                             养分添加量
            盆规格高 45 cmꎬ内径 20 cmꎮ 供试土壤为森林生                          处理              Nutrient supplementation
            土与河砂 1 ∶ 1 混合ꎬ森林生土较为贫瘠ꎬ能较好                           Treatment     N         P 2 O 5     K 2 O
                                                                                  ̄1
                                                                                             ̄1
                                                                                                         ̄1
                                                                            (gkg )    (gkg )   (gkg )
            地说明养分添加后对土壤微生物功能多样性的影
            响ꎮ 2018 年 3 月ꎬ每盆装土 8 kgꎬ植苗一株ꎮ 采用                        A         0.070      0.035      0.040
            L9 正交试验设计(Jiang et al.ꎬ 2021)ꎬ将氮磷钾添                     B         0.070      0.070      0.080
            加量各设置 3 个水平梯度ꎬ每个处理 15 个重复ꎮ                              C         0.070      0.140      0.160
            氮添加选用尿素(N≥46%)ꎬ磷添加选用过磷酸钙                                D         0.140      0.035      0.080

            (P O ≥12%)ꎬ钾添加选用氯化钾( K O≥60%)ꎬ                          E         0.140      0.070      0.160
               2  5                            2
            均为速效肥ꎮ 将肥料与土壤按表 1 中的设置混合                                F         0.140      0.140      0.040
            后置于盆中ꎬ每周对盆栽进行补水 3 次ꎬ保证苗木                                G         0.280      0.035      0.160

            的正常生长ꎮ 2018 年 7 月ꎬ测量株高地径ꎬ取 0 ~
                                                                    H         0.280      0.070      0.080
            20 cm 层盆土ꎬ每 5 盆土合成一个土样ꎬ消除个体
                                                                    I         0.280      0.140      0.040
            差异ꎬ每个处理共 3 个混合样供测量ꎮ 试验土样
                                                                   CK          0           0          0
            pH 值和有机质、全氮、全 磷、全 钾、碱 解 氮、速 效
            磷、速 效 钾 分 别 为 7. 5 和 23. 540、 0.850、 0. 336、
                                            ̄1                  菌( antiobacteriaꎬ ACT) 和 固 氮 菌 ( nitrogen ̄fixing
            12.680、0.110、0.007、0.054 gkg ꎮ
            1.3 土壤微生物量碳、氮的测定                                   bacteriumꎬNFB) 的数量ꎮ 细菌用牛肉膏蛋白胨培
                 土壤微生物量碳( microbial carbonꎬ MBC)、微             养基培养ꎬ放线菌用高氏 1 号培养基培养ꎬ真菌用
            生物量氮(microbial nitrogenꎬ MBN) 采用氯仿熏蒸               马丁氏培养基培养ꎬ固氮菌用甘露醇琼脂培养基
            法(Könönen et al.ꎬ 2018)测定ꎮ 称取 10 g 新鲜土             培养ꎮ 细菌培养 1 ~ 2 dꎬ真菌 3 ~ 5 dꎬ固氮菌 4 ~ 5
            样于 27 ℃ 、65%湿度的培养箱内培养 24 h 后取出                     dꎬ放线菌 5 ~ 7 dꎬ培养结束后取出平板计数ꎮ
            置于密封性完好的真空干燥器中ꎬ同时放入盛有                              1.5 土壤微生物功能多样性的测定
                                                                   使用 Biolog ̄ECO 微平板法测定土壤微生物群
            10 mL 氯仿的小烧杯和一个盛有 50 mL 稀 NaOH
                                                               落功能多样性ꎮ 将 10 g 已处理的土样加入灭菌处
            溶液的小烧杯ꎬ真空泵抽真空使氯仿剧烈沸腾 5
            min 后关闭ꎬ于 25 ℃ 培养箱黑暗培养 24 hꎮ 对照                    理的生理盐水中充分振荡ꎬ取上层清液稀释得到
                                                                  ̄3
                                                               10 的菌悬液后接种到 Biolog 生态板中ꎬ置于 25
            为未熏蒸处理ꎮ 培养结束后每个样品加入 50 mL
            0.5 molL K SO 溶液ꎬ充分振荡后过滤ꎬ澄清溶                     ℃ 黑暗条件下培养ꎬ每间隔 24 h 用微生物自动鉴
                       ̄1
                          2  4
            液立即使用 TOC 仪测定微生物生物量碳、氮ꎮ 计                          定仪上测定 590 nm 和 720 nm 的吸光值ꎮ 测定完
                                                               成后分别计算每个时间的土壤颜色平均变化率
            算公式如下ꎮ
                                                               (average well color developmentꎬ AWCD)ꎮ 待培养
                      E - E
                 B =    C   0  ꎻ
                  C
                        K  EC                                  稳定后分别计算 Shannon index (H)、Simpson index
                                                               (D)、McIntosh index (U)和 Pielou index (E)ꎬ评估
                      E - E
                        N
                 B =         1 ꎮ                               土壤微生物群落常见种优势度、物种丰富度和均
                  N
                        K EN
                 式中: B 为微生物量碳ꎻE 为熏蒸样的微生物                       匀度(吴则焰等ꎬ 2013)ꎮ 计算公式如下ꎮ
                        C               C
            量碳ꎻE 为未熏蒸样的微生物量碳ꎻK 为转换系数                               H = -∑P ×ln(P )ꎻ
                                                                           i
                                                                                 i
                   0                          EC
                                                                               2
                                                                   D = 1-∑(P ) ꎻ
            0.40ꎻB 为微生物量氮ꎻE 为熏蒸样的微生物量氮ꎻ                                      i
                  N
                                   N

                                                                             2
            E 为未熏蒸样的微生物量氮ꎻK 为转换系数 0.45ꎮ                            U =  (∑N )ꎻ
              1                         EN                                   i
            1.4 土壤微生物数量测定                                              H
                                                                   E =   ꎻ
                 土壤微生物量测定采用 稀 释 平 板 涂 布 法 测                           lnS
            定ꎬ主要测量细菌(bacterium)、真菌(fungus)、放线                      AWCD = [∑(C -R)] / 31ꎮ
                                                                                 i
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