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为探究位置、管理实践、树型和季节对腰果果园土壤质量指标的影响,研究人员在巴西半干旱地区开展调查。结果发现位置是影响土壤属性的主要因素,矮化腰果种植可减少养分流失。该研究为优化土壤管理提供依据。
在热带农业的大舞台上,腰果(Anacardium occidentale L.)树可谓是一颗璀璨的 “明星”,它为全球 30 多个国家的数百万小农户带来了收入和生计保障。从亚洲到非洲,再到美洲,不同的农业生态环境中都有腰果的身影。科特迪瓦和印度凭借广阔的种植面积主导着全球腰果生产,越南则依靠先进技术和密集种植实现了高产。
然而,在腰果产业蓬勃发展的背后,却隐藏着土壤健康的隐忧。土壤质量是影响腰果产量和可持续发展的关键因素,可它却受到诸多因素的 “干扰”。位置不同,土壤类型和肥力就有差异;季节变化和管理实践会改变土壤生态;就连腰果的树种和基因型,也能通过凋落物、根系等对土壤属性产生影响。以往对腰果果园土壤质量的研究,大多集中在土壤化学和物理属性上,对土壤生物指标的关注少之又少,特别是在位置、管理实践、树型和季节变化共同作用下的研究更是匮乏。而土壤微生物在养分循环中起着核心作用,像微生物生物量碳(SMBC)、土壤基础呼吸(SBR)、代谢商(qCO2)、微生物商(qMic)和酶活性(如 β- 葡萄糖苷酶、芳基硫酸酯酶、酸性和碱性磷酸酶)等生物指标,对评估土壤健康意义重大。为了填补这一知识空白,来自巴西的研究人员挺身而出,开展了一项意义非凡的研究,该研究成果发表在《Applied Soil Ecology》杂志上。
研究人员选取了巴西东北部的四个城市:贝贝贝里贝(塞阿拉州)、帕卡茹斯(塞阿拉州)、皮奥伊州的皮奥九世市以及北里奥格兰德州的塞拉杜梅尔市。这些地方气候和土壤条件差异很大,从热带气候搭配沙质土壤,到半干旱地区的铁铝土,应有尽有。在每个城市的矮化和普通腰果果园中,研究人员在干湿两季分别采集了 0 - 40cm 的土壤样本,且样本涵盖了管理和未管理的土壤条件。之后,对土壤样本的生物指标,如微生物生物量碳、土壤基础呼吸、代谢商和酶活性等进行测定分析 。
土壤属性在不同位置和土壤条件下的差异:土壤 pH 值在不同位置间差异显著。帕卡茹斯在干季矮化腰果树下的土壤 pH 值最高,而皮奥九世市在普通腰果管理下的土壤 pH 值最低。总有机碳(TOC)方面,皮奥九世市和帕卡茹斯的含量较高,但在雨季管理条件下有所降低;塞拉杜梅尔市的管理土壤在干季 TOC 则有所增加。
讨论:研究发现,土壤微生物属性受多种环境和管理因素影响,其中空间变异性的影响比季节变化、腰果树种或土壤管理实践更为显著。这表明生物地理因素在构建微生物群落中起着关键作用,空间因素的主导地位也说明土壤固有特性对微生物群落的影响深远。
结论:气候条件、土壤管理实践和腰果树种对土壤质量的微生物指标影响重大,位置是影响土壤属性的最重要因素,远超土壤条件和季节变化的影响。这一研究揭示了腰果果园土壤微生物与环境因素之间的复杂关系。矮化腰果种植通过提高微生物效率,减少了养分流失,尤其在低肥力、富铝土壤中效果显著。土壤酶活性与总有机碳、土壤肥力或 pH 值密切相关,可作为土壤健康的潜在指标。季节变化对微生物活动有影响,特别是在像塞拉杜梅尔市这样的富铁土壤中。
这项研究意义重大,为腰果果园的可持续土壤管理提供了科学依据。基于研究结果,研究人员建议根据不同地点的特点制定管理策略,比如在矮化腰果树下保留有机残体、调整土壤酸度等,以此优化微生物过程,增强土壤的恢复能力。矮化腰果因养分利用效率高,能减少土壤养分流失、促进微生物活动,尤其适合在低肥力土壤中种植。这不仅有助于提高腰果产量,保障农户收入,还能维护土壤生态平衡,推动热带农业的可持续发展。