我国主要橡胶种植区土壤的微生物群落结构与活性研究

摘要

我国于1951年开始大规模种植橡胶树。当时的胶园由原始森林和次生雨林开垦，土壤肥力较高、结构良好；但种胶多年后，土壤肥力呈明显下降趋势。本文选取了全国主要橡胶园产区海南、云南、广东三省的胶园土壤为研究对象，测定其理化指标和微生物学指标。以往的文献研究可知土壤质量评价体系中，一般包括土壤的物理、化学和生物学特性这三种指标，但是多数研究强调以土壤理化特性作为土壤质量和肥力的评价指标，而其中真正起关键作用的生物组分常被忽视。选用一些土壤微生物学参数作为土壤质量评价指标已表现出很大的潜力。
　　 同土壤理化指标相比较，土壤质量和肥力评价的生物学指标具有敏感性、综合性、功能性等生物特性，橡胶园土壤相对于农田生态系统而言，人类活动对它的扰动较小，所以橡胶园土壤生态系统的稳定性要比农田生态系统高。因此对反应敏感的微生物学指标而言，胶园生态系统质量或肥力评价中比农田生态系统更有意义。
　　 根据前面文献，本文选取的微生物学指标主要有：微生物生物量、生物多样性、土壤呼吸及其衍生指数、微生物群落结构及功能、土壤酶等。先测定出胶园土壤的各主要理化指标有机质、全氮、速效磷、速效钾以及pH值，然后再测定微生物学指标，将各微生物学指标同理化指标分别做相关性分析，看微生物学指标同理化指标之间是不是有很强的相关关系，若果有，那么各个之间的相关关系有多大，那些是直接影响，哪些是间接影响，从而得出哪些微生物学指标可以用于评价橡胶园土壤肥力和土壤质量，并对胶园土壤的肥料施用起到一定的指导作用。
　　 本文通过对主要产区各橡胶园土壤的基础理化性质特定表明，胶园土壤肥力普遍偏中等，甚至是中等偏下，胶园土壤有机质和全氮含量同1954年相比，均有所减少；微生物学各指标中，细菌变异系数小，真菌变异系数大。微生物生物量碳碳和微生物生物量氮以及呼吸商的变异系数都比较大，微生物熵和脱氢酶、酸性磷酸酶、脲酶的变异系数比较小，我国不同产区胶园土壤的各微生物指标变化较大，肥力水平存在差异。
　　 通过将各微生物学指标同理化指标做相关性分析，发现只有微生物生物量碳、微生物熵和呼吸商同理化指标之间有显著甚至是极显著的相关关系，其它的微生物学活性指标同理化指标之间的相关系数都很低，达不到显著相关的水平。
　　 根据各指标之间的相关性，以微生物生物量碳、微生物熵和代谢商为因变量，以其他同有机质相关显著的指标为因变量做多元线性回归分析，得出多元线性回归模型推测这些指标的值预测值是有效的，P=0<0.05(a：0.05为显著水平，P值小于a)，这三个回归模型的线性拟合程度非常高。
　　 微生物生物量碳的线性回归方程表示以微生物熵和有机质以及代谢商获得模型可以解释98.6％的微生物生量碳的变异性，其中，微生物熵对微生物生物量碳的变异性影响量为0.913个单位量，有机质对微生物生物量碳的变异性影响量为0.395个单位量，代谢商对微生物生物量碳的变异性影响量为0.073个单位量。
　　 微生物熵的线性回归方程表示以微生物生物量碳和有机质获得模型可以解释98.5％的微生物熵的变异性，其中，微生物生物量碳对微生物熵的变异性影响量为1.003个单位量，有机质对微生物熵的变异性影响量为-0.412个单位量。
　　 代谢商的线性回归方程表示以微生物熵和微生物生物量碳获得模型可以解释85.6％的微代谢商变异性，其中，微生物熵对代谢商的变异性影响量为-0.480个单位量，微生物生物量碳对代谢商的变异性影响量为-0.468个单位量。
　　 由此得出结论，微生物生物量碳和微生物熵以及代谢商均可以作为评价我国橡胶园的敏感性指标。