摘 要：為探究喀斯特地區(qū)間套種核桃對根際土壤養(yǎng)分及微生態(tài)環(huán)境的影響，該研究以桂西北喀斯特地區(qū)間套種核桃-桑樹（H-SS）、核桃-十大功勞（H-SD）、核桃-玉米（H-YM）以及核桃單種（H-D）的核桃根際和非根際土壤為試驗對象，基于室內化學實驗和Illumina Miseq PE300高通量測序技術，分析不同種植模式下核桃根際與非根際土壤理化性質和微生物特征。結果表明：（1）不同模式核桃根際土壤對全氮（TN）、全磷（TP）、全鉀（TK）、速效磷（AP）、土壤有機碳（SOC）和交換性鈣主要表現為不同程度的富集作用，對速效氮（AN）有虧缺現象。H-SS對TN、TP和SOC富集作用明顯，H-YM富集AP、速效鉀（AK）和交換性鈣的效果最佳。（2）蔗糖酶活性、微生物量碳、氮及細菌均出現明顯的根際效應，H-YM的蔗糖酶活性、磷酸酶活性和微生物量碳最高，但間套種模式降低了微生物量氮和細菌的根際效應。（3）3種間套種模式下根際土壤細菌Shannon指數均高于核桃單種。（4）根際土壤微生物多樣性主要受養(yǎng)分影響，非根際主要受酶活性影響。綜上認為，間套種能夠提高根際養(yǎng)分富集率、增強土壤酶活性、促進微生物增殖。此中，H-SS根際土壤對TN、TP和SOC的富集作用明顯，其土壤細菌含量也最高；H-YM根際土壤富集AP、AK和交換性鈣的效果更佳。在實際生產中可根據當地經營習俗選擇桑樹或玉米進行間套種。

關鍵詞： 喀斯特地區(qū)，核桃，間套種，土壤養(yǎng)分，微生物特征，根際效應

中圖分類號：Q948" "文獻標識碼：A" " 文章編號：1000-3142（2024）03-0439-13

Effects of intercropping patterns on rhizosphere soil nutrients and microecological environment of walnut in karst area

WEI Jianhua1，2， YU Yuefeng2， ZENG Chengcheng2， LI Qin2，SU Lirong2， QIN Fang2， YANG Gairen1*， HE Tieguang2

（ 1. College of Forestry， Guangxi University， Nanning 530004， China; 2. Institute of Agricultural Resources and Environment，Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China; 3. Guangxi Key Laboratory ofArable Land Conservation， Nanning 530007，" China ）

Abstract： "To study the effects of intercropping walnut in karst area on rhizosphere soil nutrients and microecological environment， four different planting modes of walnut" in the northwest Guangxi karst area were selected as experimental subjects. The modes included intercropping walnut" with mulberry （H-SS）， walnut with Mahonia fortunei （H-SD）， walnut with corn （H-YM）， and monoculture walnuts （H-D）. The physicochemical properties and microbial characteristics of the walnut rhizosphere and non-rhizosphere soils under different planting modes were analyzed using laboratory chemical experiments and Illumina Miseq PE300 high-throughput sequencing technology. The results were as follows： （1） The walnut rhizosphere soils of different modes exhibited different degrees of enrichment in total nitrogen （TN）， total phosphorus （TP）， total potassium （TK）， available phosphorus （AP）， soil organic carbon （SOC）， and exchangeable calcium， while available nitrogen （AN） showed a deficiency. Among them， H-SS showed significant enrichment effects on TN， TP， and SOC， while H-YM demonstrated the best enrichment effects on AP， AK， and exchangeable calcium. （2） Sucrase activity， microbial biomass carbon and nitrogen， and bacteria all exhibited significant rhizosphere effects， with H-YM showing the highest sucrase activity， phosphatase activity， and microbial biomass carbon. However， intercropping modes reduced the rhizosphere effects of microbial biomass nitrogen and bacteria. （3） Under the three intercropping modes， the Shannon index of rhizosphere soil bacteria was higher than that of monoculture walnuts. （4） Intercropping could enhance the diversity of rhizosphere soil bacteria. Moreover， the diversity of rhizosphere soil microorganisms was mainly influenced by nutrients， while non-rhizosphere soil was primarily affected by enzyme activities. In conclusion， intercropping can increase the enrichment ratio of rhizosphere nutrients， enhance soil enzyme activities， and promote microbial proliferation. Among the four different planting modes， H-SS shows significant enrichment effects on TN， TP， and SOC in rhizosphere soil， and it also has the highest soil bacterial content. H-YM exhibits better enrichment effects on AP， AK， and exchangeable calcium in rhizosphere soil. Therefore， in practical production， intercropping with mulberry" or corn can be chosen based on local farming practices to optimize land use and improve ecological benefits. This study is of great significance for the development of sustainable agriculture in the northwest Guangxi karst area and provides a scientific basis for agricultural production and ecological conservation in similar ecological environments. Additionally， this research offers new ideas and methods for promoting agricultural modernization and facilitating the rational utilization of land resources and improvements in the ecological environment in karst area.

Key words： karst area， walnut， intercropping， soil nutrients， microbial characteristics， rhizosphere effect

植物根系通過在土壤穿插、分泌有機物等方式引起土壤微生物結構與功能變化，從而實現對土壤的塑造（Kulmatiski et al.， 2008）。塑造后土壤理化性質和微生物性質顯著區(qū)別于土體，形成了土壤-根系-微生物相互作用的根際土壤，根際土壤是土壤中養(yǎng)分循環(huán)和能量流動最活躍部分，其范圍一般為離根軸表面數毫米范圍之內（昝看卓等，2022）。植物根系是根際土壤有機物、養(yǎng)分、土壤酶和土壤微生物組分結構的主要作用因子，其作用效應與植物種類、數量、土壤類型等密切相關（李麗娟等，2020）。

間套作是一種重要的作物多樣化種植模式，可高效利用土壤養(yǎng)分等資源提高耕地產量（Chen et al.， 2019），其增產機制主要為生態(tài)位互補和種間促進磷吸收作用（Xue et al.， 2016）。植物通過根系將富含維生素、酶、植物生長調節(jié)素以及氨基酸等物質分泌至根系周圍，為土壤微生物提供豐富的碳源，使得根際土壤的微生物種類和數量等得到優(yōu)化，加快根際土壤養(yǎng)分的轉化速率（韓麗梅等，2000；朱麗霞等，2003；韓雪等，2006；由海霞等，2006）。已有研究顯示，核桃樹間套作也存在相似的促進作用，核桃樹間套作作物（錢進芳，2013；周楷玲等，2019；曾成城等，2021）和藥用植物（李晨晨等，2018）均可提高林地土壤有機質和氮磷鉀養(yǎng)分含量并改善土壤物理結構。核桃間套作種植模式增加了土壤根系量和根系分泌物量，根際土壤占土體比例較單作更高，根系死亡后作為有機物保留在土壤中，從而提高林地土壤的養(yǎng)分和有機質含量（汪其同等，2017）。同時，土壤團聚體和微生態(tài)環(huán)境也得到同步改善（伍家輝等，2019）。間套作有利于核桃園土壤微生物生物多樣性的維持（李榮波等，2021）。此外，土壤微生物的多樣性和群落結構會受核桃品種的影響，其中真菌受影響較大而細菌相對較小（鮑佳書等，2022）。

桂西北多為喀斯特地區(qū)，其基巖以碳酸鹽巖為主，土壤為高鈣和高pH值的棕色石灰土，土養(yǎng)分容易流失。而間套作有利于核桃園水土保持，并防止土壤養(yǎng)分流失（曾成城等，2021），但目前關于喀斯特地區(qū)棕色石灰土核桃園間套作對土壤養(yǎng)分和微生態(tài)環(huán)境的影響還鮮有研究。本研究以核桃-桑樹（H-SS）、核桃-十大功勞（H-SD）、核桃-玉米（H-YM）、核桃單種（H-D）的核桃根際和非根際土壤為試驗材料，基于室內化學實驗和高通量測序技術，擬探討以下問題：（1）喀斯特地區(qū)不同種植模式下根際和非根際土壤理化性質差異；（2）喀斯特地區(qū)不同種植模式下根際土壤養(yǎng)分富集率變化；（3）喀斯特地區(qū)不同種植模式下核桃根際土壤微生物特征。以期為揭示喀斯特核桃種植區(qū)微生物關系和核桃種植業(yè)提質增效等提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)河池市鳳山縣（106°40′—107°02′ E、24°15′—24°49′ N ），地處云貴高原南部邊緣地帶，縣境內的東部和中部為中山和低山，東北部和西部為峰叢洼地，南部為峰叢洼地和峰林槽谷。山脈巖性主要為砂巖、頁巖和石灰?guī)r，其中石灰?guī)r約占全縣土地總面積的41%，該地區(qū)石漠化較嚴重。自然土壤為棕色石灰土，適合種植核桃，該縣核桃種植面積約占廣西的72%。氣候屬于中亞熱帶山地季風氣候，年平均氣溫17.5 ℃、日照時數1 399.8 h、降水量1 545.4 mm，年無霜期325 d。

1.2 樣地設置及樣品采集

在鳳山縣典型核桃種植區(qū)，選擇海拔、坡向、坡度、林齡、種植密度、間套種年限等因素相近且藥肥管理相同的核桃-桑樹（H-SS）、核桃-十大功勞（H-SD）、核桃-玉米（H-YM）、核桃單種（H-D）林地各1個，分別建立20 m × 20 m的樣地各3塊，共計12塊，樣地基本情況見表1。以根周5 mm內、外的土壤分別作為根際土和非根際土，根際土采用抖落法采集，非根際土采用“S”形采樣法，總共采集土壤樣品24份（根際土、非根際土各12份）。每份土樣均分為3小份，1小份采集后迅速放入液氮罐保存，帶回實驗室后保存于-80 ℃冰箱中用于高通量測序；1小份迅速保存于－4 ℃冰箱中用于土壤微生物數量（細菌、真菌、放線菌）、土壤微生物生物量碳、氮和酶活性的測定（高日平等， 2023）；余下1小份常溫保存用于土壤養(yǎng)分等的測定。

1.3 土壤樣品測試項目和方法

1.3.1 土壤理化性質測定

土壤有機碳（SOC）含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；全氮（TN）含量采用半微量凱氏法-流動注射儀法測定；全磷（TP）含量采用NaOH熔融，鉬銻抗顯色-紫外分光光度法測定；全鉀（TK）含量采用NaOH熔融，火焰光度法測定；速效磷（AP）采用0.5 mol·L-1 NaHCO3浸提法測定；速效鉀（AK）和交換性鈣（Ca）采用NH4OAc 浸提法測定；pH 值采用電極電位法測定；有效氮（AN）采用堿解擴散法測定。

1.3.2 土壤微生物生物量測定

微生物量氮采用CHCl3熏蒸K2SO4提取-氮自動分析儀法測定；微生物量磷采用CHCl3熏-NaHCO3提取-Pi測定-外加Pi校正法——紫外分光光度法測定。微生物量碳、氮轉換系數均為0.45，微生物量磷轉換系數為0.40（何振立，1994）。

1.3.3 土壤微生物多樣性分析

（1）微生物總 DNA 提取。采用E.Z.N.A.土壤DNA試劑盒（Omega Biotek，Norcross，GA，U.S.）進行微生物DNA抽提，按照試劑盒說明書進行具體操作。完成DNA抽提后，檢測DNA濃度和純度，利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA完整性。

（2）目標片段PCR 擴增。取適量樣品，對細菌16S rRNA基因的V3-V4可變區(qū)進行PCR擴增（潘志針等，2022）。正向引物為338F （ACTCCTA

CGGGAGGCAGCAG），反向引物為806R（GCACTACHVGGGTWTCTAAT），并在反向引物上引入barcode。PCR反應程序： 95 ℃ 預變性3 min，變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，共循環(huán)27次；在72 ℃下延伸10 min。PCR擴增體系： 4 μL的[JP2]5× Fast Pfu Buffer，2 μL的2.5 mmol·L-1" dNTPs，0.8 μL的5 μmol·L-1正反引物，0.4 μL的Fast Pfu DNA聚合酶，10 ng的DNA模板。

真菌ITS rDNA的PCR擴增程序：95 ℃預變性2 min，95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s; 72 ℃延伸60 s; 共循環(huán)35次；在72 ℃下延伸10 min。上下游引物分別為[JP+2]TTAGCATGGAATAATRRAATAGGA和TCTGGACCTGGTGAGTTTCC。擴增體系： 5× Fast Pfu Buffer，4 μL；2.5 mmol·L-1 dNTPs，2 μL；正反引物各0.8 μL；Fast Pfu Buffer DNA聚合酶0.4 μL；DNA模板10 ng。擴增產用2%的瓊脂糖凝膠提取，用Axy Prep DNA凝膠提取試劑盒[JP3]（Axygen Biosciences， Union City， CA，USA）[JP2]進行純化，使用Quanti Fluor TM-ST（Promega，USA）進行定量。

（3）建庫和測序。根據定量檢測結果，將擴增產物混合為1個樣本，構建克隆文庫。根據庫檢結果計算每個文庫的上樣量，用雙末端測序方法進行高通量測序。測序數據先通過QIME軟件過濾，去除低質量的序列，再通過Flash軟件拼接和Uparse軟件聚類，依據97%相似度將序列聚集為OTUs（操作分類單元： operational taxonomic unit），應用RDP Classifier 程序將序列與UNITE+INSD （International Nucleotide Sequence Databases： NCBI，EMBL，DDBJ）數據庫進行比對測出對應的微生物群落組成。

基于Illumina Miseq PE300平臺，委托上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成對PCR擴增產物的高通量測序。

1.3.4 土壤酶活性測定[HTSS] [JP2]采用ELISA檢測試劑盒（上海瑞番生物科技有限公司），即RF-Z310土壤脲酶（UREASE）ELISA試劑盒、RF10806-B土壤過氧化氫酶（CAT）ELISA試劑盒、RF12984土壤酸性磷酸酶（ACP）ELISA試劑盒、RF-Z319蔗糖酶（invertase）ELISA試劑盒測定土壤相關呼吸酶活性。

1.4 數據處理

根際富集率（enrichment ratio， E）反映養(yǎng)分的富集程度，計算公式如下：

E=根際含量-非根際含量非根際含量×100%。

采用Excel 2019軟件和SPSS 18. 0軟件對數據進行統(tǒng)計分析。用單因素方差分析（one-way ANOVA）檢驗不同類型樣地土壤理性化性質、微生物特性和酶活性指標及植物養(yǎng)分之間的差異性，用最小顯著差數法（least significant difference， LSD） 檢驗差異顯著性。用R 3.6.3中Corrplot包繪制Pearson相關性圖。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式核桃根際和非根際土壤的化學性質

由圖1可知，除了速效氮（AN）外，各間套種模式根際土壤養(yǎng)分含量均高于非根際，并且根際土壤各養(yǎng)分的變化趨勢和差異與非根際相似。除了全氮（TN）和pH外，其他養(yǎng)分在不同種植模式之間均存在顯著差異，H-YM根際、非根際土壤全磷（TP）、速效磷（AP）和速效鉀（AK）的含量均高于其他模式，而AN卻最低，這與玉米本身對N元素的大量需求有關。

2.2 不同種植模式核桃根際土壤養(yǎng)分富集率

由表2可知，H-SS根際土壤TN和TP富集率分別為14.01%和14.92%；除了H-D外，3種間套種模式AN富集率都出現了不同程度虧缺現象，最明顯的是H-SD，為-5.91%；H-YM的AP富集率為34.79%；H-SS模式AK出現輕微虧缺現象；不同種植模SOC富集率由大到小依次表現為H-SS＞H-D＞H-YM＞H-SD；H-D交換性鈣富集率出現明顯虧缺現象， 其他3種種植模式富集率都大于10%。各間套種模式TN、TK和交換性鈣根際養(yǎng)分富集率高于核桃單種，表明間套種總體上有利于根際營養(yǎng)的富集。

2.3 不同種植模式核桃根際和非根際土壤酶活性和可培養(yǎng)微生物豐度

由圖2可知，所有種植模式根際土壤蔗糖酶活性都高于非根際，其中H-YM最明顯；而脲酶含量非根際均高于根際，H-SS根際和非根際脲酶活性均高于H-D；H-YM磷酸酶活性最低。由圖3可知，所有種植模式根際微生物量碳、氮和細菌含量均高于非根際，但不同種植模式間的變化規(guī)律不同，非根際微生物量碳由大到小依次表現為H-SD＞H-D＞H-SS＞H-YM。H-SS根際和[JP+3]非根際可培養(yǎng)細菌均高于H-D；H-YM非根際微生物量磷最高，而根際最低；H-SS和H-SD根際土壤可培養(yǎng)真菌高于H-D；間套種模式放線菌都低于單種模式。除了過氧化氫酶和根際微生物量碳外，其余土壤微生物在不同種植模式之間均存在差異，并且根際和非根際土壤表現不一樣。

2.4 不同種植模式核桃土壤酶活性和可培養(yǎng)微生物的根際效應

由表3可知，各種植模式土壤蔗糖酶活性均出現根際效應，其中H-YM最高，為1.94；土壤脲酶活性根際效應均小于1，表現為根際負效應；各間套種模式的微生物量氮、磷和細菌根際效應均低于單種模式，間套種模式的微生物量磷均出現負根際效應，其中H-YM最明顯，比值僅為0.41；H-YM微生物量碳表現出了較強根際效應。所有種植模式細菌均出現根際效應且核桃單種最高。間套種模式的真菌只有H-SD出現根際效應且高于H-D。

2.5 不同種植模式核桃根際和非根際土壤微生物多樣性及群落組成

由表4可知，不同種植模式根際和非根際土壤細菌和真菌覆蓋率范圍為0.899～0.998，說明測序能夠比較真實地反映土壤樣本的微生物群落特征。3種間套種模式下核桃根際和非根際土壤細菌Shannon指數均高于單種模式；除了H-SS根際外，其他間套種模式根際細菌Ace指數都高于H-D；間套種模式非根際真菌Ace指數也都高于核桃單種，不同間套種模式的細菌和真菌非根際Chao指數都高于H-D。3種間套種模式對根際和非根際土壤細菌、真菌多樣性影響不一，總體上根際略優(yōu)于非根際，間套種略優(yōu)于單種。

由圖4：a可知，不同種植模式下核桃根際和非根際土壤細菌優(yōu)勢菌群在分類層次的門水平上，相對豐度大于10%的分別為放線菌門（Actino-bacteriota，25.7%～34.1%）、變形菌門（Proteobac-teria，18.2%～20.6%）、酸桿菌門（Acidobacteriota，11.0%～21.0%）、綠彎菌門（Chloroflexi，10.3%～14.7%），在不同種植模式及根際和非根際土壤間均無顯著差異。由圖4：b可知，土壤真菌在分類層次的門水平上，優(yōu)勢菌群有子囊菌門（Ascomycota）、擔子菌門（Basidiomycota）、毛霉門（Mucoromycota）、未分類的SAR[CD#1mm]k_norank，其中子囊菌門的相對豐度最高，為71.0%～89.2%，各優(yōu)勢菌群在不同種植模式及根際和非根際土壤間均無顯著差異，說明間套種模式對核桃根際和非根際土壤細菌和真菌的優(yōu)勢菌群沒有產生顯著變化。

2.6 土壤微生物多樣性和其他指標的相關性

由圖5可知，根際土壤真菌Shannon指數與全氮及有機碳顯著負相關（Plt;0.05），細菌Ace指數和Chao指數均與速效磷極顯著正相關（Plt;0.01）；非根際土壤真菌Shannon指數與磷酸酶極顯著正相關（Plt;0.01），與過氧化氫酶顯著負相關（Plt;0.05），Simpson指數則與磷酸酶極顯著負相關（Plt;0.01），與過氧化氫酶顯著正相關（Plt;0.05）；細菌Simpson指數與脲酶和磷酸酶顯著負相關（Plt;0.05）。這表明根際和非根際土壤微生物多樣性分別主要受土壤養(yǎng)分和酶活性的影響。

3 討論與結論

3.1 不同種植模式對核桃土壤養(yǎng)分及根際養(yǎng)分富集率的影響

土壤養(yǎng)分是反映土壤肥力的重要指標，研究土壤養(yǎng)分在不同套種模式下的變化特征，可以反映土壤養(yǎng)分受種植作物的影響情況（何婕平和康師安，1994；王作梅和宋秀琴，1995；賈樹海等，2014）。間套種作物在垂直空間上與核桃形成分層，其葉片、枝以及莖可降低雨滴、刮風對土壤表面的沖刷。同時，套種作物導致更密集的根系能更好地固土、減少水土流失，最大程度地保持土壤肥力（葛樂等，2011）。間作不同作物對土壤N、P、K有不同影響（李尚瑋等，2016）。本研究表明，除全氮和pH外，其他養(yǎng)分在不同種植模式之間均存在差異，不同養(yǎng)分表現不一致； 根際土壤養(yǎng)分含量高低與非根際土壤在不同種植模式之間表現一致，其中H-YM模式AK、TP、AP、交換性鈣的含量高于其他種植模式，可能是間套種玉米會進行秸稈還[JP]田的原因。本研究發(fā)現，除H-SS外， 其余2種間套種模式土壤有機碳含量均顯著低于核桃單種，這與Rodney等（2006）的研究結果不一致，作為衡量土壤肥力的重要指標（朱錕恒等，2021），說明十大功勞和玉米生長較旺盛對土壤碳庫吸收量大，導致土壤有機碳含量減少，對此，可適當使用有機肥來解決。

根際效應指植物通過根系不斷從土壤中吸收大量養(yǎng)分，由于不同植物的吸收速率不一致，根際土壤的養(yǎng)分容易出現富集或是貧乏的現象（司莉青，2021）。本研究發(fā)現，H-SS的TN、TP、TK、AP、SOC和交換性鈣以及H-YM的TN、TK、AP、AK、交換性鈣的根際養(yǎng)分富集率均大于H-D，證明間套種模式活化土壤養(yǎng)分，提高核桃根系吸收營養(yǎng)的能力（張璞進等，2009；韓福貴等，2021）。此外，欽繩武和劉芷宇（1984）研究顯示，當土壤中肥料氮的供應受到限制時，AN在土壤中虧缺區(qū)延伸大于AP和AK，而本研究發(fā)現所有間套種模式根際AN富集率均出現負數且小于H-D，這與間套種模式對土壤AN消耗較單種更快有關，可適當追加氮肥來緩解。

3.2 不同種植模式下核桃土壤酶活性、微生物特征及根際效應

土壤酶參與土壤環(huán)境中的一切生物化學過程，與營養(yǎng)物質循環(huán)、有機質的分解、能量轉移、環(huán)境質量等密切相關（弋良朋和張輝，2011；夏雪等，2011）。蔗糖酶、脲酶和過氧化氫酶活性之間的關系以及總體活性對評估土壤肥力水平的高低具有重要指導意義（Jing et al.， 2017）。本試驗數據顯示，除了過氧化氫酶活性在各處理間無顯著差異外，不同間套種模式土壤根際和非根際蔗糖酶、脲酶和磷酸酶均存在一定的差異，說明間套種對其林下土壤酶活性具有促進或者抑制作用，與曾成城等（2021）研究核桃林下種植農作物對其林下土壤酶活性具有較明顯促進作用的結論存在差異，可能與取樣時間不一致以及不同施肥方式等有關。

土壤微生物參與土壤碳氮轉化、養(yǎng)分和能量循環(huán)等土壤過程，并且性狀受土地利用方式、施肥、污染等因素影響較大，是最為敏感的土壤質量生物學指標（Giller， 1996; Anderson， 2003）。本研究發(fā)現所有種植模式根際土壤微生物量氮、碳、細菌以及間套種模式的放線菌均高于非根際，表明非根際土壤微生物更容易受到環(huán)境影響。在不同間套種模式中，核桃間套種玉米模式的根際微生物量氮、碳高于非根際，是玉米根際能夠提高脲酶活性、利于碳氮積累的結果，戴建軍等（2013）也有此發(fā)現。間套種模式微生物量磷均表現為根際小于非根際，這主要是由于在土壤根際周圍有較多的解磷細菌，它們的存在迫使根際處的磷進行溶解擴散，進而容易被植物吸收與利用，非根際周圍反而擁有較多的磷（吳龍華等，2000；趙小蓉等，2001）。在H-SD模式中，根際土壤周圍擁有較多的真菌，在此種植模式下，核桃能夠更好地吸收和利用礦物質與營養(yǎng)物質。H-SD和H-YM根際土壤含有較多的放線菌，這與黃小龍等（2012）的研究結果一致，是因為放線菌與根瘤能產生共生作用，從而促進非豆科植物形成根瘤或莖瘤并固定分子態(tài)氮氣供植物利用，也可能是由于這2種間套種模式根際擁有較多病原真菌，而放線菌對多種植物病原真菌有強烈的拮抗作用，進而導致根際放線菌的提高（Basil et al.， 2004）。本研究還發(fā)現，微生物量碳、氮以及細菌均表現出明顯的根際效應，這是根際活動與外界維持碳氮平衡的結果，并且離根越近，效果越明顯（羅敏等，2017）。微生物量碳根際效應除了H-SD略低于H-D外，其余2種間套種模式均高于H-D，說明間套種更有利于作物的生長。

3.3 不同種植模式下土壤養(yǎng)分與微生物特征的相關性

土壤微生物群落Shannon指數、Chao指數和Ace指數越大，被測樣品群落多樣性越高，而Simpson指數越高，表明生物多樣性越低（張媚，2018）。本研究中，真菌Shannon指數范圍在2.560～3.143之間，僅為細菌的二分之一，Ace指數、Chao指數只有細菌的十分之一，Simpson指數則是細菌的十倍，表明細菌在土壤微生物多樣性中細菌占主導地位。無論細菌還是真菌，同一指數的根際和非根際在不同種植模式間高低不同，所有間套種模式根際和非根際細菌Shannon指數都高于核桃單種，而Simpson指數除了H-SD根際與H-D持平外，其余都低于核桃單種，說明間套種模式提高了土壤細菌物種多樣性。而除真菌H-SD外，其余2種間套種模式微生物多樣性均出現了低于H-D的現象，是受到根系分泌物抑制作用的影響（劉麗麗等，2022）。

了解不同種植模式下核桃林土壤養(yǎng)分與土壤微生物根際效應，可以為喀斯特地區(qū)核桃種植的施肥、管理、高產化以及石漠化的生態(tài)修復提供科學依據。本研究中，根際土壤真菌Shannon指數與TN、SOC顯著負相關（P＜0.05），細菌Ace指數和Chao指數均與AP極顯著正相關（P＜0.01），非根際土壤真菌Shannon指數與磷酸酶極顯著負相關（P＜0.01），Simpson指數則與磷酸酶極顯著負相關（P＜0.01），表明根際土壤微生物多樣性主要受養(yǎng)分影響，非根際主要受酶活性影響，原因是根際土壤摻雜腐殖質等有機質較多，給微生物提供了必要的棲息條件（魏媛，2008）。同時，微生物能夠將有機質進行分解，使得根際土壤養(yǎng)分更高，形成一個正相關循環(huán)過程。此外，微生物降解有機質的過程需要借助其產生的酶來實現，非根際土壤相比根際降解強度要弱，導致非根際土壤保留了更多的酶。同時，間套種不同作物會改變土壤養(yǎng)分和土壤微生物多樣性，這與不同間套種樹種對土壤養(yǎng)分需求以及間套種樹種跟核桃之間的相互作用有關。

綜上認為，核桃林下間套種不同作物對根際土壤養(yǎng)分及微生物多樣性的提高大于非根際。相較于核桃單種，間套種在整體上能夠增強土壤酶活性、促進微生物增殖、提高根際養(yǎng)分富集率，強化微生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性。其中，H-SS根際土壤對TN、TP和SOC富集作用明顯，其可培養(yǎng)土壤細菌含量最高；H-YM根際土壤富集AP、AK和交換性鈣的綜合效果更好。所有間套種模式根際土壤AN富集率和微生物量氮根際效應均低于H-D，可適當增加氮肥且在施肥過程中盡量靠近根際來緩解。在實際生產中可根據實際土壤狀況以及當地習俗優(yōu)先選擇桑樹或者玉米進行間套種。然而，本研究得到各種間套種模式間存在差異，未考慮間套種前土壤存在的差異，因此，在今后研究中，應全面考慮各方面因素，做好間套種前土壤的調查檢測，從而更加準確地揭示不同間套種模式核桃林的土壤效應。

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（責任編輯 鄧斯麗）

基金項目： "國家自然科學基金（32160284）； 廣西自然科學基金面上項目（2020GXNSFAA297092）； 廣西農業(yè)科學院科技發(fā)展基金項目（桂農科2019ZX126）。

第一作者： 韋建華（1996—），碩士研究生，主要從事自然保護地管理與生態(tài)修復技術研究，（E-mail）weijianhua202209@163.com。

*通信作者： "楊鈣仁，博士，教授，博士生導師，主要從事生態(tài)水文與生態(tài)工程研究，（E-mail）yanggr@gxu.edu.cn。