鄧照亮，陳莎莎，孫 敏，楊 華，李 真，王世梅，沈其榮

?

不同類(lèi)型短期逆境脅迫對(duì)蕉園土壤團(tuán)聚體組成及酶活性的影響①

鄧照亮，陳莎莎，孫 敏，楊 華，李 真，王世梅*，沈其榮

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210095)

采集海南蕉園土壤，通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究不同類(lèi)型環(huán)境脅迫對(duì)土壤團(tuán)聚體組成及酶活性的影響。土樣經(jīng)干旱、漬水、酸化和病原菌入侵處理后，采用濕篩法篩分不同粒徑團(tuán)聚體，并進(jìn)行土壤酶活性和微生物檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除酸化處理土壤>2 mm團(tuán)聚體比例高于對(duì)照外，其余各處理土樣>0.25 mm團(tuán)聚體所占比例與對(duì)照相比均顯著下降，而<0.25 mm小團(tuán)聚體比例均顯著增加。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和過(guò)氧化氫酶等的酶活性與對(duì)照相比下降20% ~ 90%。土樣經(jīng)不同處理后細(xì)菌數(shù)量均顯著降低，酸化和病原菌入侵后尖孢鐮刀菌數(shù)量由原來(lái)102CFU/g分別提高到103CFU/g及104CFU/g。Miseq測(cè)序結(jié)果顯示，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生了顯著變化。結(jié)果表明，短期逆境脅迫會(huì)影響蕉園土壤結(jié)構(gòu)及功能，降低土壤質(zhì)量。

蕉園土壤；團(tuán)聚體；酶活性；微生物群落結(jié)構(gòu)

香蕉，是一種芭蕉科芭蕉屬植物。香蕉喜濕熱氣候，在土層深、土質(zhì)疏松、排水良好的土壤中生長(zhǎng)旺盛，是我國(guó)南方熱帶亞熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。海南依靠自身的區(qū)位、氣候、資源，大力發(fā)展香蕉生產(chǎn)，是我國(guó)重要的香蕉產(chǎn)區(qū)，但近年來(lái)受到香蕉土傳枯萎病的侵害，當(dāng)?shù)亟秷@損失嚴(yán)重。香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴專(zhuān)化型4 號(hào)生理小種(f. sp.race 4)侵染而引起的一種土傳病害[3-4]。目前，防控香蕉枯萎病采取的措施主要包括：選育抗性品種、輪作、化學(xué)熏蒸和生物防治等，均取得一定的效果[5-6]。近年來(lái)極端氣候經(jīng)常出現(xiàn)，如旱、澇、酸雨時(shí)有發(fā)生，以及種植區(qū)病原微生物的入侵等，這些因素對(duì)香蕉枯萎病的發(fā)生起著不可忽視的作用。研究表明，土壤病原微生物數(shù)量增加易導(dǎo)致枯萎病發(fā)生[7-8]，而氣候變化及自然災(zāi)害的發(fā)生嚴(yán)重影響土壤的理化性質(zhì)、微生物功能[9-10 ]，故自然災(zāi)害等逆境條件影響蕉園土壤性質(zhì)，并與土傳病害的發(fā)生存在密切關(guān)聯(lián)。鑒此，本研究通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn)探討蕉園土壤受到旱、澇、酸雨及病原菌入侵等不利因素對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、酶活性及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，以闡明不同類(lèi)型短期逆境脅迫對(duì)蕉園土壤結(jié)構(gòu)及功能的影響，進(jìn)而為防控香蕉枯萎病、促進(jìn)香蕉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

香蕉園土壤(玄武巖磚紅壤)，于2015年9月采自海南臨高縣臨城鎮(zhèn)蕉園(109°49′ E，19°47′ N)。采集5 ~ 20 cm土層土壤，土壤pH 5.9，含水量254.8 g/kg。土樣經(jīng)風(fēng)干，過(guò)5 mm篩，備用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取500 g土樣裝于1 000 ml的培養(yǎng)瓶中。設(shè)置4個(gè)處理：①干旱，土樣含水量控制<100 g/kg，置于25℃室溫培養(yǎng)30 d；②漬水，土樣含水量保持在300 ~ 400 g/kg，置于25℃溫室培養(yǎng)30 d；③酸化，土樣滴加0.005 mol/L H2SO430 ml，培養(yǎng)30 d(測(cè)定土壤pH 5.39)；④病原菌入侵，土樣添加香蕉尖孢鐮刀菌孢子(，105個(gè)/ml)懸液120 ml，培養(yǎng)30 d；⑤對(duì)照，保持土壤正常含水量在250 g/kg左右。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。培養(yǎng)結(jié)束后，測(cè)定團(tuán)聚體的組成比例；土壤酶活性及土壤中微生物群落組成的變化，并分析不同處理間差異。

1.3 土壤團(tuán)聚體篩分

采集處理后的土樣，在室溫下自然風(fēng)干。當(dāng)土壤含水量達(dá)到塑限時(shí)，用手沿著土壤的自然斷裂縫隙掰成粒徑約2 cm的土樣。準(zhǔn)確稱取100 g土樣置于套篩孔徑至上而下依次為2、0.25、0.053 mm篩板的最上層，再將整個(gè)套篩置于裝有去離子水的容器中，浸沒(méi)，靜置10 min，然后將其置于濕篩機(jī)上(FT-3型電動(dòng)團(tuán)粒分析器)進(jìn)行篩分，時(shí)間為5 min。濕篩機(jī)振幅上下3 cm，頻率為30次/min。整個(gè)濕篩過(guò)程套篩組中的土樣須浸沒(méi)水中。濕篩完畢后，將每個(gè)篩子上的團(tuán)聚體用去離子水洗至白色托盤(pán)，并收集到鋁盒中，留在桶內(nèi)<0.053 mm的粒級(jí)的團(tuán)聚體靜置48 h后再收集。將收集到的樣品冷凍干燥，用于酶活性測(cè)定。再隨機(jī)選取3次濕篩分級(jí)后的團(tuán)聚體樣品，于105℃烘干，稱重，計(jì)算各粒級(jí)團(tuán)聚體組成[11]。

1.4 土壤酶活性測(cè)定

土壤蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定按酶活試劑盒(科銘生物，蘇州科銘生物技術(shù)有限公司)說(shuō)明書(shū)提供的方法進(jìn)行。

1.5 土壤微生物的測(cè)定

土培試驗(yàn)結(jié)束后，取樣測(cè)定不同處理土壤中細(xì)菌、真菌及尖孢鐮刀菌()的數(shù)量。土壤微生物計(jì)數(shù)采用稀釋平板法。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基，尖孢鐮刀菌采用Komada 選擇性培養(yǎng)基[12]，于28 ℃分別培養(yǎng)1 ~ 2、3 ~ 5 及5 ~ 7 d，計(jì)數(shù)平板上的菌落數(shù)(colony forming unit，CFU)。

1.6 土壤DNA提取及Miseq測(cè)序

土壤DNA提?。喝〖s0.5 g混合土壤樣品，按照土壤DNA 提取試劑盒(PowerSoil DNA Isolation Kit)操作步驟說(shuō)明提取土壤DNA，–20 ℃保存，備用。土壤DNA 樣品MiSeq 高通量測(cè)序送至上海凌恩生物技術(shù)有限公司完成。測(cè)定項(xiàng)目包括細(xì)菌和真菌，測(cè)序步驟參照Caporaso 等[13]和Kozich 等[14]的方法。細(xì)菌16S rRNA 采用引物563F：5′-AYT GGG YDT AAA GVG -3′；802R：5′-TAC NVG GGT ATC TAA TCC -3′ 測(cè)定V4區(qū)序列；真菌ITS 采用引物ITS1F：5′-CTT GGT CAT TTA GAG GAA GTA A-3′；ITS2R：5′-GCT GCG TTC TTC ATC GAT GC-3′ 測(cè)定ITS區(qū)序列。

1.7 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用Excel和SPSS 19.0軟件，通過(guò)Duncan新復(fù)極差法檢驗(yàn)處理間差異的顯著性水平，用Origin 8.6 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤團(tuán)聚體組成的影響

干旱、漬水、酸化和病原菌入侵處理對(duì)土壤穩(wěn)定性團(tuán)聚體的影響見(jiàn)表1。在各短期逆境脅迫處理土壤中，>2、2 ~ 0.25、0.25 ~ 0.053和<0.053 mm這4個(gè)粒級(jí)的團(tuán)聚組成與對(duì)照相比均發(fā)生了改變。除酸化處理土壤>2 mm團(tuán)聚體所占比例較對(duì)照提高42% 外，其余各處理均較對(duì)照降低，尤其漬水處理>2 mm團(tuán)聚體所占比例較對(duì)照降低約160%。而<0.25 mm小團(tuán)聚體，各短期逆境脅迫處理后團(tuán)聚體比例均高于對(duì)照，0.25 ~ 0.053 mm團(tuán)聚體所占比例均較對(duì)照提高80% 以上，<0.053 mm的黏粒所占比例是對(duì)照的4倍有余。

表 1 不同處理土壤團(tuán)聚體的組成變化

注：表中同列不同小寫(xiě)字母代表不同處理間差異顯著(<0.05)。

2.2 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

由圖1可知，土壤經(jīng)干旱、漬水、酸化和病原菌入侵短期逆境脅迫處理，蔗糖酶活性與對(duì)照相比分別降低了48.82%、53.79%、54.38%、54.71%；脲酶活性較對(duì)照分別降低了26.09%、21.74%、33.04%、29.57%；磷酸酶活性較對(duì)照分別降低了55.05%、44.84%、65.37%、61.70%；過(guò)氧化氫酶活性較對(duì)照分別降低了19.28%、54.06%、89.29%、82.05%。說(shuō)明干旱、漬水、酸化等處理影響了土壤酶的活性。

(圖中柱圖上方不同小寫(xiě)字母代表不同處理間土壤酶活差異顯著(P<0.05))

2.3 不同處理對(duì)土壤微生物種群數(shù)量的影響

由圖2可知，土壤經(jīng)干旱、漬水、酸化和病原菌入侵短期逆境脅迫處理后，細(xì)菌數(shù)量較對(duì)照均顯著下降；真菌數(shù)量除病原菌入侵處理較對(duì)照有所提高外，其余各處理真菌的數(shù)量均低于對(duì)照，而酸化處理后的土壤中真菌數(shù)量與干旱、漬水處理相比略有提高，但差異不顯著。酸化及病原菌入侵處理后，尖孢鐮刀菌的數(shù)量與對(duì)照相比均顯著提高，分別由原來(lái)的102CFU/g提高到了103CFU/g及104CFU/g。

(圖中不同小寫(xiě)字母表示同一類(lèi)微生物在不同處理間差異顯著(P<0.05))

2.4 不同處理對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

由圖3A可知，土壤經(jīng)干旱、漬水、酸化和病原菌入侵短期逆境脅迫處理后，在細(xì)菌門(mén)水平上相對(duì)豐度最高的7個(gè)門(mén)分別是酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)、放線菌門(mén)(Actinobacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)、厚壁菌門(mén)(Firmicutes)、芽單胞菌門(mén)(Gemmatimona-detes)、浮霉菌門(mén)(Planctomycetes)、變形菌門(mén)(Proteo-bacteria)、疣微菌門(mén)(Verrucomicrobia)，占各處理細(xì)菌總序列的90% 以上。與對(duì)照相比，各短期逆境脅迫處理疣微菌門(mén)豐度變化較小，酸桿菌門(mén)(Acidobacteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)、芽單胞菌門(mén)(Gemmatimonadetes)的豐度顯著降低，放線菌門(mén)(Actinobacteria)的豐度除漬水處理較對(duì)照下降外，其他3個(gè)處理其豐度顯著增加，厚壁菌門(mén)(Firmicutes)和變形菌門(mén)(Proteobacteria)的豐度顯著增加，且厚壁菌門(mén)(Firmicutes)豐度在漬水處理后增幅最大，增加55.27%，在干旱處理后豐度顯著降低。

由圖3B可知，土壤短期逆境脅迫處理后，子囊菌門(mén)(Ascomycota)、擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota)、壺菌門(mén)(Chytridiomycota)相對(duì)豐度較高，占各處理真菌總序列的70% 以上。與對(duì)照相比，干旱、酸化和病原菌入侵處理土壤子囊菌門(mén)(具有有性生殖階段的鐮刀菌屬于該門(mén))的豐度顯著增加，分別提高了40.07%、32.13%、31.70%，但漬水處理其豐度較對(duì)照略有下降；擔(dān)子菌門(mén)的豐度經(jīng)干旱、漬水、酸化和病原菌入侵處理后顯著下降，分別降低了37.98%、22.44%、35.97%、36.35%；經(jīng)漬水處理后壺菌門(mén)豐度顯著提高，與對(duì)照比提高了3.89%。

圖3 不同處理土壤中細(xì)菌門(mén)(A)、真菌門(mén)(B)的相對(duì)豐度變化

3 討論

土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤功能的發(fā)揮起著重要作用[15-16]，經(jīng)過(guò)干旱、漬水和病原菌入侵處理后，土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和過(guò)氧化氫酶活性與對(duì)照相比顯著降低(圖1)，而土壤微生物數(shù)量(細(xì)菌和真菌)與對(duì)照相比，亦顯著下降(圖2)，表明土壤酶活性與土壤微生物數(shù)量呈正相關(guān)[17]。原因可能是，干旱使土壤水分大量喪失，部分微生物因干燥而死亡；漬水處理，土壤含氧量下降，好氧微生物受到抑制，土壤酶活性降低；酸化則抑制了不耐酸微生物的生長(zhǎng)活性，王富國(guó)等[18]在研究不同種植年限酸化果園土壤微生物學(xué)性狀時(shí)發(fā)現(xiàn)，土壤蔗糖酶、脲酶及過(guò)氧化氫酶活性均隨種植年限增加，隨酸化程度加劇而下降。

土壤團(tuán)聚體是礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、生物質(zhì)相互作用在特定條件下的組合，是土壤最基本結(jié)構(gòu)單元[19]。研究表明，大團(tuán)聚體可提高土壤質(zhì)量，塑造良好的土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤通氣與持水、養(yǎng)分釋放與保持的矛盾，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，防控土傳病害發(fā)生[20]。土壤團(tuán)聚體形成過(guò)程中細(xì)菌分泌的多糖、真菌菌絲及植物根系對(duì)團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定起著重要作用[21-22]。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤經(jīng)逆境脅迫后，土壤中細(xì)菌數(shù)量均下降，土壤真菌除病原菌入侵處理數(shù)量略有上升外，干旱、漬水和酸化處理亦顯著下降。土壤微生物數(shù)量減少，不利于小團(tuán)聚體向大團(tuán)聚體轉(zhuǎn)變。文獻(xiàn)報(bào)道土壤大團(tuán)聚體的形成與土壤微生物量和微生物多樣性呈正相關(guān)性[23]，尤其絲狀真菌對(duì)大團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定性起著重要作用[24]。<0.25 mm的小團(tuán)聚體所占比例均高于對(duì)照，這與土壤微生物數(shù)量變化相符。各種不利因素處理后，與對(duì)照相比，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，細(xì)菌門(mén)水平上酸桿菌門(mén)(Acidoba-cteria)、擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)、芽單胞菌門(mén)(Gemma-ti-monadetes)豐度與對(duì)照相比顯著下降；真菌門(mén)水平上，干旱、酸化和病原菌入侵處理子囊菌門(mén)(Ascom-ycota)豐度顯著增加，而漬水處理子囊菌門(mén)豐度有所下降，圖3B表明子囊菌門(mén)(Ascomycota)是真菌最主要的類(lèi)群，占真菌豐度的50% ~ 90%，具有有性生殖階段的鐮刀菌及多種常見(jiàn)的動(dòng)植物病原菌屬于該門(mén)[25]。沈宗專(zhuān)[26]研究認(rèn)為土壤中子囊菌門(mén)真菌豐度升高與香蕉枯萎病的爆發(fā)有一定的關(guān)系。

4 結(jié)論

蕉園土壤經(jīng)短期干旱、漬水、酸化和病原菌入侵逆境脅迫處理后，土壤大粒級(jí)團(tuán)聚體(> 0.25 mm)比例下降17% ~ 21%，土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶及過(guò)氧化氫酶的酶活性降低20% ~ 90%，土壤微生物數(shù)量及群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化，其中漬水處理顯著降低了子囊菌門(mén)(Ascomycota)真菌豐度，酸化與病原菌入侵處理大幅提高了土壤中尖孢鐮刀菌的數(shù)量。

[1] Wei Y R, Yang H, Huang B Z, et al. Advances in biotechnological research in banana breeding[J]. Fruit Science, 2003, 20(5): 393–398

[2] 黃秉智, 周燦芳, 吳雪珍, 等. 2011年廣東香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012(5): 12–15

[3] 沈宗專(zhuān), 鐘書(shū)堂, 趙建樹(shù), 等. 氨水熏蒸對(duì)高發(fā)枯萎病蕉園土壤微生物區(qū)系及發(fā)病率的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 35(9): 2946–2953

[4] Pegg K G, Moore N Y, Bently S.wilt of banana in Australia: a review[J]. Agricultural research, 1996, 47(5): 637–649

[5] Saravanan T, Muthusamy M, Marimuthu T. Development of integrated approach to manage the fusarial wilt of banana[J]. Crop Protection, 2003, 22(9): 1117–1123

[6] 鐘書(shū)堂, 沈宗專(zhuān), 孫逸飛, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)連作蕉園生產(chǎn)和土壤可培養(yǎng)微生物區(qū)系的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 26(2): 481–489

[7] 張瑞福, 沈其榮. 抑病型土壤的微生物區(qū)系特征及調(diào)控[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 35(5): 125–132

[8] 丁文娟, 曹群, 趙蘭鳳, 等. 生物有機(jī)肥施用期對(duì)香蕉枯萎病及土壤微生物的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 33(8): 1575–1582

[9] 孫萌, 張雪梅, 牛寶清, 等. 河北太行山干旱片麻巖山地土壤理化性質(zhì)[J]. 林業(yè)科技開(kāi)發(fā), 2013, 27(6): 39–43

[10] 趙靜, 韓甜甜, 謝興斌, 等. 酸化梨園土壤酶活性與土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2011, 25(4): 115–120

[11] Yoder R E. A direct method of aggregate analysis of soils and a study of the physical nature of erosion[J]. American Society of Agronomy, 1936, 28: 337–351

[12] Komada H. Development of a selective medium for quantitative isolation offrom natural soil[J]. Review of Plant Protection Research, 1975, 8: 114–125

[13] Caporaso J G, Lauber C L, Walters W A, et al. Global patterns of 16S rRNA diversity at a depth of millions of sequences per sample[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, 108: 4516–4522

[14] Kozich J J, Westcott S L, Baxter N T, et al. Development of a dual-index sequencing strategy and curation pipeline for analyzing amplicon sequence data on the MiSeq Illumina sequencing platform[J]. Applied and Environ-mental Microbiology, 2013, 79 (17): 5112–5120

[15] 王仁山, 王義華, 隋好林, 等. 改良土壤是測(cè)土配肥過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)——土壤酸堿度的改良[J]. 磷肥與復(fù)肥, 2006, 21(6): 68–70

[16] 王理德, 王方琳, 郭春秀, 等. 土壤酶學(xué)研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2016, 48(1): 12–21

[17] 馬瑞萍, 安韶山, 黨廷輝, 等. 黃土高原不同植物群落土壤團(tuán)聚體中有機(jī)碳和酶活性研究[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2014, 51(1): 104–113

[18] 王富國(guó), 宋琳, 馮艷, 等. 不同種植年限酸化果園土壤微生物學(xué)性狀的研究[J]. 土壤通報(bào), 2011, 42(1): 46–50

[19] 盧金偉, 李占斌. 土壤團(tuán)聚體研究進(jìn)展[J]. 水土保持研究, 2002(9): 81–85

[20] 牛文靜. 長(zhǎng)期施肥下太湖地區(qū)水稻土不同團(tuán)聚體顆粒組的酶活性及微生物生物量研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009

[21] Li L Q, Zhang X H, Zhang P J. Variation of organic carbon and nitrogen in aggregate size fractions of a paddy soil under fertilization practices from Tai Lake Region, China [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2007, 87: 1052–1058

[22] Oades J M. Soil organic matter and structural stability: Mechanisms and implications for management[J]. Plant Soil, 1984, 76: 319–337

[23] 李景, 吳會(huì)軍, 武雪萍, 等. 長(zhǎng)期不同耕作措施對(duì)土壤團(tuán)聚體特征及微生物多樣性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 25(8): 2341–2348

[24] 李娜, 韓曉增, 尤孟陽(yáng), 等. 土壤團(tuán)聚體與微生物相互作用研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2013, 22(9): 1625–1632

[25] Berbee M L. The phylogeny of plant and animal pathogens in the Ascomycota[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology, 2001, 59(4): 165–187

[26] 沈宗專(zhuān). 抑制香蕉土傳枯萎病土壤的微生物區(qū)系特征及調(diào)控[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015

Effects of Different Short-Term Stresses on Aggregate Compositions and Enzyme Activities ofBanana Orchard Soil

DENG Zhaoliang, CHEN Shasha, SUN Min, YANG Hua, LI Zhen, WANG Shimei*, SHEN Qirong

(College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University / Jiangsu Provincial Key Lab for Organic Solid Waste Utilization, Nanjing 210095, China)

Soil samples were collected from a banana orchard in Hainan, the distribution of soil aggregates and enzyme activities were analyzed after the soils were cultured under various conditions such as drought, wet, acidification and pathogen invasion (). Soil aggregates (>2, 2-0.25, 0.25-0.053 and <0.053 mm) were separated by wet sieve method. Compared with the control, the proportion of water-stable macroaggregates (>0.25 mm) significantly decreased except for the >2 mm macroaggregates under acidification, while microaggregates (< 0.25 mm) increased significantly in all the treatments. The activities of soil invertase, urease, phosphatase and catalase were reduced by 20%-90%, and bacteria populations were also significantly reduced. Acidification and pathogen invasion significantly increased the numbers offrom 102CFU/g to 103CFU/g and 104CFU/g respectively. DNA analyses indicated that soil microbial community structure was also significantly changed. Thus, adverse environmental factors can seriously affect soil quality, e.g., aggregate formation and soil enzyme activities.

Banana Orchid soils; Aggregates; Enzyme activities; Microbial community structure

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2015CB150504)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41671256)資助。

(smwang@njau.edu.cn)

鄧照亮(1990—)，男，安徽安慶人，碩士研究生，主要從事土壤微生物方面的研究。E-mail：2014103043@njau.edu.cn

10.13758/j.cnki.tr.2018.03.007

S182

A