GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPOWER TECHNOLOGY 甘 肅 水 利 水 電 技 術(shù) 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 基金項目 國家自然科學(xué)基金資助項目 51769001 甘肅省水利重點科技項目 2003 120 31 作者簡介 唐瑞萍 1979 女 甘肅會寧人 高級工程師 學(xué)士 主要從事水利水電工程勘測設(shè)計 E mail 276239325 滴 灌 條 件 下 不 同 生 育 期 水 分 脅 迫 對 設(shè) 施 葡 萄 根 際 土 壤 微 生 物 影 響 唐瑞萍 1 張 芮 2 高彥婷 2 1 甘 肅 省 水 利 水 電 勘 測 設(shè) 計 研 究 院 有 限 責(zé) 任 公 司 甘 肅 蘭 州 7 3 0 0 0 0 2 甘 肅 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 水 利 水 電 工 程 學(xué) 院 甘 肅 蘭 州 7 3 0 0 7 0 摘 要 開 展 了 滴 灌 條 件 下 不 同 生 育 期 調(diào) 虧 灌 溉 對 設(shè) 施 延 后 栽 培 葡 萄 土 壤 微 生 物 產(chǎn) 量 品 質(zhì) 的 影 響 試 驗 研 究 結(jié) 果 表 明 著 色 采 摘 期 輕 度 水 分 脅 迫 處 理 土 壤 細(xì) 菌 數(shù) 量 較 全 生 育 期 充 分 供 水 CK 有 所 提 高 抽 蔓 期 以 后 重 度 水 分 脅 迫 顯 著 降 低 細(xì) 菌 數(shù) 量 果 實 膨 大 期 高 水 分 梯 度 對 細(xì) 菌 同 樣 有 抑 制 作 用 真 菌 群 落 數(shù) 對 水 分 脅 迫 響 應(yīng) 更 敏 感 在 葡 萄 開 花 前 虧 水 會 顯 著 抑 制 真 菌 生 長 且 虧 水 尺 度 愈 大 抑 制 作 用 愈 明 顯 充 分 供 水 和 高 水 分 梯 度 對 真 菌 群 落 數(shù) 有 利 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 重 度 脅 迫 顯 著 抑 制 放 線 菌 生 長 中 間 生 育 期 輕 度 脅 迫 提 高 放 線 菌 群 落 數(shù) 而 土 壤 含 水 率 過 高 并 不 利 于 放 線 菌 的 生 長 由 B F 值 得 出 葡 萄 5 個 生 育 期 萌 芽 抽 蔓 開 花 果 實 膨 大 著 色 成 熟 合 理 的 土 壤 含 水 率 下 限 值 為 55 65 65 75 65 f 土 壤 微 生 物 氮 對 水 分 脅 迫 響 應(yīng) 不 明 顯 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 脅 迫 顯 著 提 高 微 生 物 碳 數(shù) 量 其 余 生 育 期 水 分 脅 迫 對 微 生 物 碳 影 響 不 明 顯 相 關(guān) 分 析 表 明 葡 萄 果 實 蔗 糖 含 量 與 根 際 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 分 別 呈 顯 著 正 相 關(guān) 和 極 顯 著 正 相 關(guān) 關(guān) 系 葡 萄 糖 含 量 與 放 線 菌 顯 著 正 相 關(guān) 這 對 通 過 水 分 調(diào) 控 影 響 微 生 物 氮 和 土 壤 真 菌 數(shù)量 達(dá)到調(diào)控葡萄糖分代謝的目的具有重要意義 關(guān)鍵詞 延后栽培葡萄 水分脅迫 真菌 細(xì)菌 放線菌 微生物碳 微生物氮 中圖分類號 TV 275 6 S 663 1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 2095 0144 2020 05 0029 06 土 壤 微 生 物 是 土 壤 中 最 活 躍 的 有 機(jī) 體 是 土 壤 養(yǎng) 分 轉(zhuǎn) 化 過 程 中 的 一 個 重 要 活 性 庫 作 為 衡 量 土 壤 肥 力 水 平 和 土 壤 養(yǎng) 分 資 源 生 物 有 效 性 的 重 要 指 標(biāo) 1 土 壤 微 生 物 在 土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 和 養(yǎng) 分 循 環(huán) 轉(zhuǎn) 化 中 發(fā) 揮 著 重 要 作 用 2 但 長 期 以 來 因 缺 乏 有 效 的 研 究 手 段 和 方 法 土 壤 微 生 物 研 究 進(jìn) 展 緩 慢 20 世 紀(jì) 90 年 代 隨 著 分 子 生 物 學(xué) 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 極 大 推 動 了 土 壤 微 生 物 的 研 究 3 目 前 已 證 實 環(huán) 境 條 件 和 農(nóng) 業(yè) 耕 種 制 度 是 影 響 土 壤 微 生 物 量 生 物 量 的 重 要 因 素 4 8 并 在 土 壤 微 生 物 與 CO 2 溫 度 等 環(huán) 境 因 子 以 及 農(nóng) 藥 施 肥 耕 作 方 式 和 植 被 類 型 等 響 應(yīng) 關(guān) 系 研 究 領(lǐng) 域 取 得 了 大 量 研 究 成 果 1 9 13 得 出 保 護(hù) 性 耕 作 土 壤 細(xì) 菌 過 氧 化 氫 酶 數(shù) 量 分 別 比 傳 統(tǒng) 耕 作 提 高 41 9 15 0 14 不 同 復(fù) 墾 植 被 配 置 方 式 對 復(fù) 墾 土 壤 微 生 物 數(shù) 量 的 增 加 作 用 不 同 隨 著 復(fù) 墾 年 限 的 增 加 微 生 物 總 數(shù) 呈 增 加 的 趨 勢 15 作 物 根 際 生 物 活 性 受 作 物 生 長 發(fā) 育 進(jìn) 程 和 土 壤 質(zhì) 地 的 雙 重 影 響 16 N P K 配 施 有 機(jī) 肥 或 秸 稈 可 明 顯 增 加 土 壤 中 細(xì) 菌 真 菌 放 線 菌 的 數(shù) 量 17 灌 溉 水 質(zhì) 對 微 生 物 也 有 再 生 水 灌 溉 使 土 壤 細(xì) 菌 放 線 菌 數(shù) 量 相 對 清 水 灌 溉 處 理 增 加 18 土 壤 微 生 物 與 土 壤 養(yǎng) 分 之 間 具 有 很 好 的 相 關(guān) 性 19 微 生 物 的 數(shù) 量 基 因 豐 度 活 性 基 因 的 豐 度 并 不 與 土 壤 氮 轉(zhuǎn)化速率或有效性氮數(shù)量間存在直接聯(lián)系 20 21 盡 管 微 生 物 方 面 已 取 得 了 大 量 研 究 成 果 但 至 今 學(xué) 術(shù) 界 對 土 壤 微 生 物 多 樣 性 與 功 能 之 間 的 聯(lián) 系 尚 不 完 全 清 楚 微 生 物 系 統(tǒng) 調(diào) 控 與 植 物 或 作 物 生 長 之 間 的 耦 合 問 題 依 舊 是 微 生 物 學(xué) 亟 待 解 決 的 課 題 22 同 時 土 壤 水 分 與 微 生 物 數(shù) 量 密 切 相 關(guān) 有 學(xué) 者 初 步 得 出 在 一 定 范 圍 內(nèi) 土 壤 微 生 物 量 隨 著 含 水 量 的 增 加 而 增 加 23 但 水 分 與 土 壤 微 生 物 的 研 究 并 不 系 統(tǒng) 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 數(shù) 量 活 性 等 與 水 分 調(diào) 控 的 關(guān) 系 目 前 尚 無 定 論 對 葡 萄 設(shè) 施 延 后 栽 培 條 件 下 根 際 第 56 卷 第 5 期 2020 年 5 月 29 土 壤 微 生 物 與 水 分 調(diào) 控 及 品 質(zhì) 產(chǎn) 量 的 響 應(yīng) 關(guān) 系 也 未 見 報 道 為 此 本 文 通 過 不 同 生 育 期 水 分 脅 迫 對 土 壤 微 生 物 的 數(shù) 量 結(jié) 構(gòu) 功 能 及 葡 萄 產(chǎn) 量 品 質(zhì) 之 間 的 關(guān) 系 進(jìn) 行 研 究 可 為 葡 萄 或 其 他 作 物 控 水 土 壤 微 生 物 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 品 質(zhì) 積 累 等 熱 點 問 題 的 研 究 提 供 參 考 1 材料與方法 1 1 試驗點概況 本 試 驗 于 2018 年 4 12 月 在 甘 肅 省 張 掖 市 甘 州 區(qū) 節(jié) 水 灌 溉 試 驗 基 地 進(jìn) 行 試 驗 區(qū) 多 年 平 均 降 水 量 125 mm 多 年 平 均 蒸 發(fā) 量 2 047 9 mm 供 試 的 土 壤 主 要 為 中 壤 土 pH 值 7 8 土 壤 干 密 度 1 46 g cm 3 體 積 比 田 間 持 水 率 22 8 葡 萄 主 要 根 系 分 布 層 內(nèi) 0 40 cm 土 壤 含 有 機(jī) 物 質(zhì) 1 37 堿 解 氮 35 05 mg kg 速效磷 28 8 mg kg 速效鉀 1 085 mg kg 1 2 供試作物 供 試 作 物 為 6 年 生 葡 萄 選 用 當(dāng) 地 主 栽 品 種 紅 地 球 Red Globe 株 間 距 0 8 m 行 間 距 2 m 葡 萄 栽 培 設(shè) 施 采 用 當(dāng) 地 普 遍 采 用 的 日 光 溫 室 建 筑 面 積 為 8 m 80 m 1 3 試驗設(shè)計 試 驗 將 延 后 栽 培 葡 萄 劃 分 為 5 個 生 育 期 萌 芽 抽 蔓 期 5 月 6 29 日 抽 蔓 期 開 花 期 5 月 30 日 6 月 18 日 開 花 期 漿 果 膨 大 期 6 月 19 23 日 漿 果 膨 大 期 聚 糖 著 色 期 6 月 24 日 9 月 9 日 聚 糖 著 色 采 摘 期 9 月 10 日 12 月 17 日 試 驗 采 用 單 因 素 完 全 隨 機(jī) 試 驗 每 個 生 育 期 設(shè) 3 個 水 分 梯 度 即 土 壤 含 水 率 下 限 為 田 間 持 水 率 f 的 75 65 55 為 細(xì) 化 葡 萄 漿 果 膨 大 聚 糖 著 色 期 研 究 增 設(shè) 1 個 高 水 分 梯 度 土 壤 水 下 限 為 85 f 共 12 個 水 分 調(diào) 控 處 理 每 個 處 理 設(shè) 3 次 重 復(fù) 共 36 個 小 區(qū) 具 體 設(shè) 計 見 表 1 試 驗 采 用 滴 灌 系 統(tǒng) 灌 溉 1 管 1 行 控 制 模 式 水 表 量 水 當(dāng) 小 區(qū) 土 壤 含 水 量 占 田 間 持 水 量 的 百 分 比 達(dá) 到 試 驗 設(shè) 計 對 應(yīng) 的 下 限 值 表 1 時 灌 水 灌 水 定 額 為 270 m 3 hm 2 所 有 小 區(qū) 施 肥 等 管 理 措 施 均 相 同 1 4 測試項目與方法 細(xì)菌 真菌 放線菌的測定 樣 品 的 采 集 在 每 個 小 區(qū) 選 擇 3 個 采 樣 點 利 用 內(nèi) 徑 2 cm 的 土 鉆 采 集 0 20 cm 耕 層 土 壤 將 3 個 點 所 取 的 土 均 勻 混 合 為 一 個 土 樣 揀 出 植 物 根 系 后 過 2 mm 的 篩 子 放 置 于 4 冰 箱 儲 藏 用 于 測 定 微 生 物 數(shù) 量 培 養(yǎng) 基 的 制 備 用 選 擇 性 培 養(yǎng) 分 離 的 方 法 分 離 葡 萄 土 壤 微 生 物 并 測 定 菌 落 數(shù) 細(xì) 菌 培 養(yǎng) 基 牛 肉 汁 蛋 白 胨 瓊 脂 牛 肉 膏 3 g 蛋 白 胨 5 g 瓊 脂 18 g 氯 化 鈉 5 g 水 1 000 mL pH 值 7 0 7 2 真 菌 培 養(yǎng) 基 虎 紅 瓊 脂 葡 萄 糖 10 g 蛋 白 胨 5 g 磷 酸 氫 二 鉀 1 g 硫 酸 鎂 0 5 g 瓊 脂 15 g 孟 加 拉 紅 0 33 1 000 鏈 霉 素 0 3 mg mL 水 1 000 mL pH 值 不 用 調(diào) 節(jié) 放 線 菌 培 養(yǎng) 基 淀 粉 銨 鹽 培 養(yǎng) 基 可 溶 性 淀 粉 10 g 磷 酸 氫 二 鉀 1 g 氯 化 鉀 0 5 g 硫 酸 銨 2 g 7 水 硫 酸 亞 鐵 0 01 g 7 水 硫 酸 鎂 0 5 g 瓊 脂 15 g pH 值 6 7 8 水 1 000 mL 分 離 純 化 鑒 定 采 用 系 列 稀 釋 平 板 法 進(jìn) 行 土 壤 微 生 物 的 計 數(shù) 即 制 備 好 土 壤 樣 品 懸 浮 液 后 用 玻 璃 刮 鏟 進(jìn) 行 分 離 細(xì) 菌 采 用 10 4 的 土 壤 稀 釋 液 真 菌 采 用 10 1 的 土 壤 稀 釋 液 放 線 菌 采 用 10 3 的 土 壤 稀釋液 接種量均為 0 025 mL 3 次重復(fù) 細(xì) 菌 平 板 在 30 恒 溫 箱 中 保 濕 培 養(yǎng) 放 線 菌 真 菌 平 板 在 26 恒 溫 箱 中 保 濕 培 養(yǎng) 細(xì) 菌 真 菌 培 養(yǎng) 5 d 放 線 菌 培 養(yǎng) 7 d 后 開 始 統(tǒng) 計 菌 落 數(shù) 采 用 公 式 n 稀 釋 倍 數(shù) 1 0 025 水 分 系 數(shù) 計 算 菌 落 形成數(shù) C F U 其中水分系數(shù) 1 1 含水率 生物碳和微生物氮測定 處 理 GM PM FM EM CM GS PS FS ES CS EA CK 各階段土壤含水率下限 占田間持水率的百分?jǐn)?shù) 萌芽 抽蔓期 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 75 75 抽蔓 開花期 75 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 75 開花 果實膨大期 75 75 65 75 75 75 75 55 75 75 75 75 果實膨大 聚糖著色期 75 75 75 65 75 75 75 75 55 75 85 75 聚糖著色 采收期 75 75 75 75 65 75 75 75 75 55 75 75 表 1 試驗設(shè)計方案 2020 年 第 5 期 甘肅水利水電技術(shù) 第 56 卷 30 土 壤 微 生 物 量 碳 采 用 熏 蒸 浸 提 重 鉻 酸 鉀 容 量 法 測 定 24 土 壤 微 生 物 量 氮 采 用 熏 蒸 浸 提 取 法 測 定 25 1 5 數(shù)據(jù)計算與處理 文 中 數(shù) 據(jù) 采 用 e x c e l 2016 和 s p s s 13 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 處 理 2 結(jié)果與分析 2 1 不同水分處理對土壤微生物群落數(shù)的影響 2 1 1 對細(xì)菌數(shù)量的影響 由 表 2 可 以 看 出 CM 處 理 著 色 采 摘 期 輕 度 水 分 脅 迫 根 際 土 壤 細(xì) 菌 群 落 數(shù) 最 多 達(dá) 805 10 4 cfu g 比 CK 提 高 21 9 但 兩 者 不 存 在 顯 著 性 差 異 其 他 生 育 期 輕 度 水 分 脅 迫 處 理 EM FM GM PM 的 細(xì) 菌 數(shù) 量 均 保 持 在 較 高 水 平 其 值 依 次 為 531 10 4 cfu g 508 10 4 cfu g 524 10 4 cfu g 627 10 4 cfu g 與 CK 也 不 存 在 顯 著 差 異 FS 開 花 漿 果 膨 大 期 重 度 水 分 脅 迫 和 ES 漿 果 膨 大 著 色 期 重 度 水 分 脅 迫 細(xì) 菌 數(shù) 量都 很少 僅為 203 10 4 cfu g 205 10 4 cfu g 都與 CK 存 在 顯 著 性 差 異 P 0 05 并 與 CM 存 在 極 顯 著 水 平 差 異 P 0 01 說 明 在 設(shè) 施 延 后 栽 培 葡 萄 開 花 著 色 期 重 度 水 分 脅 迫 對 細(xì) 菌 產(chǎn) 生 顯 著 的 抑 制 作 用 另 外 PS 抽 蔓 期 開 花 期 CS 著 色 期 采 摘 期 重 度 水 分 脅 迫 對 細(xì) 菌 的 抑 制 作 用 也 很 明 顯 與 CK 相 比 抑 制 率 達(dá) 到 62 6 和 60 7 EA 漿 果 膨 大 著 色 期 高 水 分 梯 度 細(xì) 菌 群 落 數(shù) 反 而 比 CK 減 少 35 2 表明高水分梯度對根際土壤細(xì)菌群落數(shù)并不有利 2 1 2 對真菌數(shù)量的影響 水 分 脅 迫 對 設(shè) 施 延 后 栽 培 葡 萄 根 際 土 壤 真 菌 數(shù) 量 的 影 響 規(guī) 律 與 細(xì) 菌 規(guī) 律 不 同 真 菌 數(shù) 量 對 水 分 脅 迫 的 響 應(yīng) 更 敏 感 在 葡 萄 開 花 前 虧 水 會 顯 著 抑 制 真 菌 的 群 落 數(shù) 且 虧 水 尺 度 愈 大 抑 制 作 用 愈 明 顯 如 GS 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 脅 迫 真 菌 數(shù) 量 僅 為 16 10 1 cfu g 與 CK 存 在 極 顯 著 水 平 差 異 P 0 01 PS 抽 蔓 期 開 花 期 重 度 脅 迫 真 菌 數(shù) 量 更 是 減 小 到 零 果 實 膨 大 期 成 熟 期 虧 水 對 真 菌 數(shù) 量 影 響 相 對 較 小 上 述 生 育 期 重 度 脅 迫 處 理 ES 和 CS 的 真 菌 數(shù) 與 CK 不 存 在 顯 著 性 差 異 全 生 育 期 充 分 供 水 處 理 CK 和 EA 漿 果 膨 大 著 色 期 高 水 分 梯 度 真 菌 群 落 數(shù) 較 高 分 別 達(dá) 110 10 1 cfu g 150 10 1 cfu g 表 明 高 水 分梯度對根際土壤真菌群落數(shù)有利 表 2 2 1 3 對放線菌數(shù)量的影響 從 表 2 可 以 看 出 放 線 菌 群 落 數(shù) 對 水 分 脅 迫 的 表 2 不同生育期水分脅迫對土壤微生物的影響 處理 CK CM CS EA EM ES FM FS GM GS PM PS 細(xì)菌數(shù) 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 真菌數(shù) 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 放線菌 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 不同小寫字母表示 0 05 水平下差異顯著 不同大寫字母表示 0 01 水平下差異顯著 第 5 期 唐瑞萍 等 滴灌條件下不同生育期水分脅迫對設(shè)施葡萄根際土壤微生物影響 第 56 卷 31 響 應(yīng) 與 細(xì) 菌 和 真 菌 不 同 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 虧 水 對 放 線 菌 數(shù) 量 影 響 最 大 GS 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 脅 迫 CS 著 色 期 采 摘 期 重 度 脅 迫 處 理 未 檢 測 出 放 線 菌 另 外 充 分 供 水 處 理 CK 放 線 菌 數(shù) 量 并 不 多 與 虧 水 處 理 PM 抽 蔓 開 花 期 輕 度 脅 迫 存 在 顯 著 性 差 異 P 0 05 EA 果 實 膨 大 著 色 期 高 水 分 梯 度 其 余 時 期 充 分 供 水 放 線 菌 數(shù) 量 僅 為 45 10 3 cfu g 與 CK 存 在 顯 著 性 差 異 P 0 05 并 與 PM 存 在 極 顯 著 水 平 差 異 P 0 01 說 明 土 壤 含 水 率 過 高 并 不 利 于 放 線 菌 的 生 長 除 萌 芽 抽 蔓 期 輕 度 脅 迫 處 理 GM 外 其 余 生 育 期 輕 度 脅 迫 處 理 CM EM FM PM 放 線 菌 數(shù) 量 均 比 CK 有 所 提 高 說 明 土 壤 含 水 率 下 限為 65 f 有利于放線菌群落的培養(yǎng) 2 1 4 土壤中細(xì)菌與真菌比值 B F 值 分析 土 壤 中 細(xì) 菌 和 真 菌 的 比 值 B F 是 土 壤 微 生 物 區(qū) 系 結(jié) 構(gòu) 的 一 個 重 要 的 特 征 指 標(biāo) 在 一 定 范 圍 內(nèi) B F 值 越 大 表 明 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 越 好 圖 1 從 圖 1 可 以 看 出 開 花 果 實 膨 大 期 果 實 膨 大 著 色 期 著 色 成 熟 期 重 度 水 分 脅 迫 處 理 FS ES CS 的 B F 值 均 低 于 CK 處 理 說 明 在 葡 萄 開 花 期 以 后 重 度 水 分 脅 迫 會 使 細(xì) 菌 和 真 菌 的 比 值 下 降 引 起 土 壤 質(zhì) 量 下降 GS 的 B F 值高于 CK 表明萌 芽 抽蔓期 重度水 分 脅 迫 有 利 于 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 果 實 膨 大 著 色 期 高 水 分 梯 度 輕 度 重 度 水 分 脅 迫 水 平 下 B F 值 均 低 于 CK 說 明 該 生 育 期 土 壤 含 水 率 下 限 為 75 f CK 處 理 對 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 有 利 其 余 生 育 期 輕 度 水 分 脅 迫 CM FM GM PM 的 B F 值 均 高 于 CK 說 明 在 上 述 生 育 期 土 壤 含 水 率 下 限 為 65 f 對 土 壤 微生物群落結(jié)構(gòu)有利 綜 上 所 述 對 于 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 而 言 萌 芽 抽 蔓 開 花 果 實 膨 大 著 色 成 熟 期 合 理 的 土 壤 含 水 率 下 限 值 為 田 間 持 水 率 的 55 65 65 75 65 2 2 不同生育期水分脅迫對微生物生物量的影響 2 2 1 對微生物碳的影響 廣 義 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 為 關(guān) 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 標(biāo) 也 是 土 壤 有 效 養(yǎng) 分 重 要 的 源 和 匯 由 表 2 可 以 看 出 萌 芽 抽 蔓 期 重 度 水 分 脅 迫 處 理 GS 微 生 物 碳 最 高 達(dá) 1 189 ug g 是 CK 的 5 3 倍 并 與 CK 存 在 顯 著 性 差 異 P 0 05 其 他 生 育 期 重 度 水 分 脅 迫 處 理 CS ES FS PS 的 微 生 物 碳 含 量 比 CK 均 有 提 高 但 與 CK 均 不 存 在 顯 著 性 差 異 開 花 期 成 熟 期 輕 度 水 分 脅 迫 FM CM 微 生 物 碳 比 CK 也 增 加 較 多 2 2 2 對微生物氮的影響 土 壤 微 生 物 生 物 量 氮 是 土 壤 中 有 機(jī) 無 機(jī) 態(tài) 氮 轉(zhuǎn) 化 的 一 個 關(guān) 鍵 環(huán) 節(jié) 常 被 用 作 評 價 土 壤 肥 力 和 土 壤 質(zhì) 量 早 期 變 化 的 有 效 指 標(biāo) 27 28 試 驗 研 究 表 明 各 水 分 脅 迫 處 理 之 間 微 生 物 氮 不 存 在 顯 著 性 差 異 表 2 說 明 葡 萄 設(shè) 施 延 后 栽 培 根 際 土 壤 微 生 物 氮 對不同生育期水分脅迫不敏感 2 3 葡萄產(chǎn)量品質(zhì)與微生物的相關(guān)分析 將 設(shè) 施 延 后 栽 培 葡 萄 產(chǎn) 量 及 品 質(zhì) 可 滴 定 酸 可 溶 性 固 形 物 花 青 素 VC 果 糖 葡 萄 糖 蔗 糖 與 土壤微生物指標(biāo) 細(xì)菌 真菌 放線菌 B F 微生物氮 和 微 生 物 碳 進(jìn) 行 相 關(guān) 分 析 表 明 表 3 葡 萄 果 實 中 蔗 糖 含 量 與 根 際 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 顯 著 正 相 關(guān) P 0 05 和 極 顯 著 正 相 關(guān) P 0 01 葡 萄 糖 含 量 與 放 線 菌 群 落 數(shù) 顯 著 正 相 關(guān) P 0 05 蔗 糖 是 光 合 作 用 的 主 要 產(chǎn) 物 是 葡 萄 果 實 糖 分 積 累 和 運 輸 的 主 要 形 式 葡 萄 糖 甜 度 最 小 但 風(fēng) 味 最 好 被 認(rèn) 為 是 葡 萄 的 重 要 品 質(zhì) 指 標(biāo) 29 因 此 上 述 結(jié) 論 對 水 分 調(diào) 控 土 壤 微 生 物 氮 和 土 壤 真 菌 數(shù) 量 進(jìn) 而 實 現(xiàn) 葡 萄 糖 分代謝和積累的科學(xué)調(diào)控具有重要意義 從 表 3 可 以 看 出 產(chǎn) 量 與 B F 的 正 相 關(guān) 關(guān) 系 也 較 高 其 顯 著 水 平 P 0 07 說 明 協(xié) 調(diào) 好 根 際 土 壤 細(xì) 菌 與 真 菌 的 比 值 關(guān) 系 對 葡 萄 增 產(chǎn) 是 有 利 的 產(chǎn) 量 與 微 生 物 碳 的 正 相 關(guān) 顯 著 水 平 P 0 08 表 明 微 生 物 碳 對 葡 萄 增 產(chǎn) 也 有 利 其 余 品 質(zhì) 指 標(biāo) 與 根 際 土 壤 微生物的相關(guān)關(guān)系不明顯 圖 1 不同生育期水分脅迫對 B F 值的影響 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 處理 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 甘肅水利水電技術(shù) 第 56 卷 32 3 結(jié)論與討論 1 不 同 生 育 期 不 同 程 度 的 水 分 脅 迫 對 細(xì) 菌 真 菌 放 線 菌 的 影 響 不 同 著 色 采 摘 期 輕 度 水 分 脅 迫 對 葡 萄 根 際 土 壤 細(xì) 菌 生 長 有 利 其 他 生 育 期 輕 度 或 重 度 水 分 脅 迫 都 對 細(xì) 菌 產(chǎn) 生 明 顯 抑 制 作 用 高 水 分 梯 度 對 細(xì) 菌 也 存 在 抑 制 作 用 葡 萄 根 際 土 壤 真 菌 對 水 分 脅 迫 很 敏 感 葡 萄 開 花 前 虧 水 對 真 菌 的 抑 制 作 用 極 為 突 出 而 全 生 育 期 充 分 供 水 和 漿 果 膨 大 著 色 期 高 水 分 梯 度 對 真 菌 生 長 有 利 根 際 土 壤 放 線 菌 對 水 分 脅 迫 的 響 應(yīng) 與 細(xì) 菌 和 真 菌 不 同 充 分 供 水 和 高 水 分 梯 度 對 放 線 菌 有 抑 制 作 用 而 輕 度 脅 迫 土 壤 含 水 率 下 限 為 65 f 對 放 線 菌 生 長 有 利 在 葡 萄 生 育 期 初 和 期 末 重 度 脅 迫 對 放 線 菌 抑 制 作 用 非 常 劇 烈 萌 芽 抽 蔓 期 著 色 期 采 摘 期 重 度 脅 迫 未 檢 測 出 放 線 菌 這 可 能 是 重 度 水 分 脅 迫 引 起 放 線菌細(xì)胞脫水 蛋白質(zhì)變性 甚至細(xì)胞死亡 2 設(shè) 施 延 后 栽 培 葡 萄 在 萌 芽 抽 蔓 開 花 果 實 膨 大 著 色 成 熟 期 土 壤 含 水 率 下 限 依 次 為 55 65 65 75 65 f 時 對 土 壤 微 生 物 的 群 落 結(jié) 構(gòu) 有 利 B F 值 較 大 葡 萄 產(chǎn) 量 與 B F 相 關(guān) 分 析 也 表 明 B F 本 試 驗 范 圍 內(nèi) 值 越 大 對 葡 萄 增 產(chǎn) 越 有 利 張 芮 等 也 研 究 表 明 萌 芽 期 虧 水 土 壤 含 水 率 下 限 為 55 60 f 可 增 加 葡 萄 產(chǎn) 量 和 提 高 水 分 利 用 效 率 30 著 色 成 熟 期 虧 水 55 60 f 對 提 高 品 質(zhì) 有 利 30 31 王 金 鳳 等 研 究 也 表 明 在 同 一 灌 水 方 式 下 輕 度 的 水 分 虧 缺 處 理 下 土 壤 微 生 物 數(shù) 量 占 有 一 定的優(yōu)勢 有利于土壤微生物的繁殖 32 3 對 葡 萄 果 實 品 質(zhì) 研 究 一 直 是 國 內(nèi) 外 果 樹 研 究 領(lǐng) 域 的 一 個 熱 點 決 定 葡 萄 果 實 品 質(zhì) 的 主 要 因 素 是 果 實 內(nèi) 糖 的 種 類 及 糖 分 含 量 而 葡 萄 果 實 糖 分 的 積 累 過 程 決 定 糖 含 量 的 高 低 33 調(diào) 控 葡 萄 果 實 糖 分 積 累 過 程 的 關(guān) 鍵 就 是 糖 分 在 果 實 韌 皮 部 的 卸 載 途 徑 及 其 調(diào) 控 因 子 34 Shellie K C 研 究 證 實 水 分 脅 迫 可 作 為 一 種 重 要 果 實 糖 代 謝 調(diào) 節(jié) 信 號 和 調(diào) 節(jié) 因 子 誘導(dǎo)葡萄果實中脫落 酸 ABA 水平的上升 從而 激 活 蔗 糖 轉(zhuǎn) 化 酶 活 性 促 進(jìn) 果 實 糖 的 積 累 35 本 研 究 則 表 明 葡 萄 果 實 中 蔗 糖 含 量 與 根 際 土 壤 真 菌 土 壤 微 生 物 氮 呈 顯 著 和 極 顯 著 正 相 關(guān) 關(guān) 系 果 實 葡 萄 糖 含 量 與 放 線 菌 群 落 數(shù) 顯 著 正 相 關(guān) 這 對 研 究 水 分 調(diào) 控 改 善 土 壤 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 和 微 生 物 活 性 達(dá) 到改善葡萄品質(zhì)的目的具有重要的指導(dǎo)意義 本 研 究 中 對 各 生 育 期 不 同 水 分 調(diào) 控 之 后 產(chǎn) 生 的 最 終 土 壤 微 生 物 效 應(yīng) 即 對 采 收 期 土 壤 微 生 物 進(jìn) 行 了 測 試 分 析 各 生 育 期 土 壤 微 生 物 動 態(tài) 變 化 規(guī) 律 項目 細(xì)菌 真菌 放線菌 B F 微生物氮 微生物碳 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 相關(guān)系數(shù) 顯著性水平 產(chǎn)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 葡萄產(chǎn)量 品質(zhì)與根際土壤微生物的相關(guān)分析 注 表示 P 0 05 顯著相關(guān) 表示 P 0 01 極顯相關(guān) n 36 r 0 05 0 35 r 0 01 0 425 第 5 期 唐瑞萍 等 滴灌條件下不同生育期水分脅迫對設(shè)施葡萄根際土壤微生物影響 第 56 卷 33 將在今后試驗中繼續(xù)研究 參考文獻(xiàn) 1 鄭 有 飛 石 春 紅 吳 芳 芳 土 壤 微 生 物 活 性 影 響 因 子 的 研 究進(jìn)展 J 土壤通報 2009 40 5 1209 1214 2 陳 吉 趙 炳 梓 張 佳 寶 等 長 期 施 肥 處 理 對 玉 米 生 長 期 潮 土 微 生 物 生 物 量 和 活 度 的 影 響 J 土 壤 學(xué) 報 2010 47 1 122 130 3 張 晶 林 先 貴 尹 睿 參 與 土 壤 氮 素 循 環(huán) 的 微 生 物 功 能 基 因 多 樣 性 研 究 進(jìn) 展 J 中 國 生 態(tài) 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報 2009 17 5 1029 1034 4 陳 安 磊 王 凱 榮 謝 小 立 施 肥 制 度 與 養(yǎng) 分 循 環(huán) 對 稻 田 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 氮 磷 的 影 響 J 農(nóng) 業(yè) 環(huán) 境 科 學(xué) 學(xué) 報 2005 24 6 1094 1099 5 彭 佩 欽 吳 金 水 黃 道 友 等 洞 庭 湖 區(qū) 不 同 利 用 方 式 對 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 氮 磷 的 影 響 J 生 態(tài) 學(xué) 報 2006 26 7 2262 2266 6 胡 誠 曹 志 平 葉 鐘 年 等 不 同 的 土 壤 培 肥 措 施 對 低 肥 力 農(nóng) 田 土 壤 微 生 物 生 物 量 碳 的 影 響 J 生 態(tài) 學(xué) 報 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 羅 明 文 啟 凱 紀(jì) 春 燕 等 不 同 施 肥 措 施 對 棉 田 土 壤 微 生 物量及其活性的影響 J 土壤 2002 39 1 53 55 10 許 月 蓉 不 同 施 肥 條 件 下 潮 土 中 微 生 物 量 及 其 活 性 J 土壤學(xué)報 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 陽 春 沈 其 榮 冉 煒 長 期 免 耕 與 施 用 有 機(jī) 肥 對 土 壤 微 生物量碳 氮 磷的影響 J 土壤學(xué)報 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 張 星 杰 劉 景 輝 李 立 軍 等 保 護(hù) 性 耕 作 對 旱 作 玉 米 土 壤 微 生 物 和 酶 活 性 的 影 響 J 玉 米 科 學(xué) 2008 16 1 91 95 100 15 樊 文 華 白 中 科 李 慧 峰 等 不 同 復(fù) 墾 模 式 及 復(fù) 墾 年 限 對 土 壤 微 生 物 的 影 響 J 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報 2011 27 2 330 336 16 李 潮 海 王 小 星 王 群 等 不 同 質(zhì) 地 土 壤 玉 米 根 際 生 物 活 性研究 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2007 40 2 412 418 17 李 秀 英 趙 秉 強(qiáng) 李 絮 花 等 不 同 施 肥 制 度 對 土 壤 微 生 物 的 影 響 及 其 與 土 壤 肥 力 的 關(guān) 系 J 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2005 38 8 1591 1599 18 焦 志 華 黃 占 斌 李 勇 等 再 生 水 灌 溉 對 土 壤 性 能 和 土 壤 微 生 物 的 影 響 研 究 J 農(nóng) 業(yè) 環(huán) 境 科 學(xué) 學(xué) 報 2010 29 2 319 323 19 孫 瑞 蓮 朱 魯 生 趙 秉 強(qiáng) 等 長 期 施 肥 對 土 壤 微 生 物 的 影 響 及 其 在 養(yǎng) 分 調(diào)