桉树青枯病林地根际土壤营养分析

马海宾，王胜坤，陆俊锟，杨富成



桉树青枯病林地根际土壤营养分析

马海宾，王胜坤，陆俊锟，杨富成

(中国林业科学研究院热带林业研究所，广东广州 510520)

为了探讨桉树林地根际土壤营养状况与青枯病发生的关系，从广东省阳东县采集了3块不同健康状况样地的桉树林地根际土壤进行分析测定。结果表明：土壤pH值与桉树青枯病发病状况无显著相关性，土壤有机质、全氮、全钾含量在不同发病程度的样地间呈现健康林地<中等发病林地<严重发病林地的趋势。主成分分析表明，土壤有机质、全氮、全磷、有效磷4个成分的含量可能是反应桉树林地健康状况的主要因子。

桉树；青枯病；土壤；营养

我国引种桉树()已100多年，广泛栽培于广东、广西、福建和海南等省(区)，目前华南地区桉树种植面积已超过450万hm2，已经成为国民经济木材生产中不可或缺的重要资源[1]。桉树青枯病是由青枯病菌()引起的一种系统性维管束细菌病害，亦是一种严重的土传病害。1982年我国广西首次报道桉树青枯病发生，在华南桉树种植区普遍发生[2]。特别是连片营造大面积桉树无性系纯林，极易导致青枯病流行，给桉树人工林经营者造成重大经济损失。

矿质营养可以影响作物对病害的防御能力，调节矿质营养元素可以减轻作物的病害发生程度[3]。土壤营养平衡可以提高地上林木的抗逆能力，进而提升林地生产力，提高林业经济效益。已有研究[4]对桉树青枯病的发生流行规律、病原菌致病力以及抗病无性系等开展研究，但涉及桉树林地土壤养分状况与青枯病发生情况的关系研究少见报道。本文对广东省阳东县3块不同健康状况样地的桉树林地根际土壤进行分析测定，以研究桉树林地土壤营养与青枯病发生的关系，为综合防控桉树青枯病探索新途径提供参考，为科学防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区为位于广东省西南沿海、珠江三角洲西缘的广东省阳东县，地处东经111゜42′ ~ 112゜21′，北纬21゜42′ ~ 22゜15′。该地区属南亚热带海洋季风气候，常年温暖湿润、雨水充沛、日光充足、无霜期长。年平均气温23.3℃，1月均温14.6℃，7月均温28℃，年总积温为7 700 ~ 8 400℃，无霜期350 d。年平均降雨量2 136 mm。常年主要风向为东北东及东北，次为南南东。每年6―11月是台风季节。

1.2 研究方法

试验中土壤采集于中国林业科学研究院热带林业研究所2008年营建的桉树人工林可持续经营示范林的一代林地，以尾巨桉(×)无性系DH32-29为主。根据青枯病发病成度，设置3个样地取样，分别为健康无青枯病样地NR，青枯病发病中等林地RM、青枯病发病严重林地RS。剔除土壤表层凋落物后，采集桉树根际0 ~ 20 cm的土层，重复3次。

土壤样品测定指标包括pH 值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、水溶性氯根等15 项。其测定方法[5]分别为：电位法测定pH 值；重铬酸钾容量法测定有机质；凯氏消煮法测定全氮；氢氧化钠熔融法消煮后比色法测定全磷，火焰光度计法测定全钾；碱解扩散法测定碱解氮；碳酸氢钠法测定速效磷；火焰分光光度计法测速效钾；原子吸收分光光度法测定钙、镁。

1.3数据处理

所有土壤有效成分相关数据均采用Excel 2007 进行基本处理，然后采用SPSS 16.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 桉树根际土壤pH值的差异分析

不同健康程度桉树青枯病林地根际土壤的pH值结果如图1所示。不同发病程度3块样地的pH值呈现典型的南方地区酸性红壤特征，平均pH值在4.29 ~ 4.38之间，但彼此间pH值差异未达到显著水平(>0.05)。

图1　桉树青枯病林地根际土壤的pH值

2.2 桉树根际土壤有机质含量差异分析

不同发病程度的桉树林地土壤有机质含量表现显著性差异(<0.05)。图2的结果表明：桉树青枯病发病林地土壤有机质含量(29.13 g·kg-1)高于健康桉树林地土壤有机质含量(19.58 g·kg-1)，并且随着青枯病发病程度的加重，呈现有机质含量增加的趋势。

图2　桉树青枯病林地根际土壤的有机质含量

注：图中不同小写字母表示差异显著(<0.05)，下同。

2.3 桉树根际土壤氮磷钾含量差异分析

对土壤样品的全氮、全磷、全钾和碱解氮、有效磷、速效钾进行了分析，图3的结果表明：健康桉树林地土壤、发病中等桉树林地土壤和发病严重桉树林地土壤全氮含量均值分别为0.77 mg·kg-1、1.03 mg·kg-1和1.19 mg·kg-1，健康桉树林地与青枯病发病桉树林地土壤全氮含量差异显著(<0.05)，青枯病发病林地的土壤全氮含量显著高于健康桉树林地土壤全氮含量，并且随着发病程度的增加，土壤全氮含量表现增加趋势。

图3　桉树青枯病林地根际土壤的全氮磷钾含量

进一步对不同土壤样品的碱解氮、有效磷和速效钾进行分析(图4)，发现虽然健康桉树林地土壤碱解氮含量低于发病桉树林地土壤，但两者间无显著差异；有效磷含量表现出发病林地土壤显著高于健康林地土壤(<0.05)，其均值分别为2.36 mg·kg-1、25.66 mg·kg-1、28.79 mg·kg-1，但不同发病程度林地土壤有效磷含量差异不显著。不同土壤样品的速效钾含量无显著差异。

图4　桉树青枯病林地根际土壤的有效氮磷钾含量

2.4 桉树根际土壤交换性钙镁含量差异分析

交换性钙离子和镁离子的分析结果如图5所示，健康桉树林地土壤的交换性钙离子含量显著低于发病林地土壤交换性钙离子含量(<0.05)，但发病中等的桉树林地土壤交换性钙离子含量最高，达到0.32 cmol·kg-1；交换性镁离子含量呈现随着发病程度增加含量增加的趋势，并且严重发病林地土壤与其它土壤样品表现显著差异，但健康林地土壤与发病中等林地土壤见差异并不显著。

图5　桉树青枯病林地根际土壤的交换性钙镁含量

2.5 桉树青枯病发病林地土壤营养状况主成分分析

为了更全面地分析桉树林地土壤营养状况与青枯病的关系，对上述分析测定的10个土壤营养指标进行了主成分分析。结果表明：前3个主成分(F1-F3)因子的方差累积贡献率已达89.70%，基本保留了原10个变量的特征、差异和相互关系。从表1可知，主成分F1评价桉树林地健康状况的影响力明显高于F2和F3.

表1　主成分的特征值、贡献率和累计贡献率

把10个指标转化成3个不相关的综合指标,运用SPSS软件计算得出特征向量矩阵和不同主成分表达式为：

Y=0.011+0.412+0.403+0.404+0.385+0.146

+0.407-0.27 8+0.179+0.2810

Y=0.631+0.023+0.124-0.225+0.266+0.137

+0.288+0.549-0.3210

Y=-0.041+0.032-0.083+0.114-0.135-0.826

+0.177+0.248+0.369+0.2710

第一主成分为土壤有机质、全氮、全磷、有效磷主导的桉树土壤营养积累因子，并且4个指标在Y上有接近的正载荷；第二主成分为土壤pH和交换性钙离子主导，其特征化向量分别为0.63和0.54；第三主成分为有效氮主导，特征向量绝对值达到0.82，但为负载荷。

3 结论与讨论

桉树青枯病是制约桉树人工林健康经营的重要土传病害之一，目前尚没有青枯病类土传病害的理想防控措施。青枯病病原菌的习居、扩散和传播同土壤理化性质有着密切的关系[6]。本研究对不同健康状况的桉树林地土壤分析测定了10个相关指标，结果表明：除土壤pH不与桉树青枯病发病状况显著相关外，土壤有机质、全氮、全钾含量在不同发病程度的样地间呈现健康林地<中等发病林地<严重发病林地的特征。另外，健康林地土壤有效磷含量显著低于发病林地，但与发病程度相关性不显著；发病林地土壤交换性钙离子含量也显著高于健康林地土壤。初步反映出桉树林地土壤营养状况的差异对青枯病的发生具有一定的影响。

作为森林生态系统的重要组成部分和物质基础，土壤健康一直是众多科学研究的关注热点。土壤营养平衡对调节根际微生态环境具有重要意义，而植物青枯病的发生同根际微生态环境的改变密切相关[7-10]。矿质营养调控是近年来研究较多的一条新途径，且已有研究者将营养调控措施用于青枯病类土传病害的防控研究[11-13]；亦有研究通过施肥或者改良土壤可直接或间接的改变土壤微生物区系，提高土壤的抑菌作用[14]。本研究仅对桉树林地土壤的营养状况进行分析，在今后的研究中需要结合桉树林地根际土壤微生物区系开展工作，摸清桉树林地健康状况与微生物区系的关系，进一步耦合现有的土壤营养状况分析结果，为桉树林地土壤健康评价、桉树青枯病预测预报和科学防控提供科学依据。

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Analyses of Rhizosphere Soil Nutrition inPlantations Affected by Bacterial Wilt Disease

MA Hai-bin, WANG Sheng-kun, LU Jun-kun, YANG Fu-cheng

()

Soil samples were collected and analyzed in order to study the relationship between rhizosphere nutrition of eucalypt plantations that were affected by bacterial wilt disease (BWD) in Guangdong province. The results showed that soil pH did not differ significantly between healthy eucalypt plantations and those affected with BWD. The content of soil organic matter, total nitrogen and total potassium showed the following trends: healthy plantations

; bacterial wilt disease; soil; nutrition

S714.8

A

国家科技支撑计划课题资助(2012BAD19B0802)

马海宾(1976― )，博士，副研究员，主要从事森林保护研究