热带作物学报

作者：张昂, 陈苏森, 谭军, 林兴军, 赵青云, 孙燕, 董云萍, 闫林, 龙宇宙

单位：1.中国热带农业科学院香料饮料研究所/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/国家农业科学万宁观测实验站，海南万宁 571533,2.云南农业大学热带作物学院，云南普洱 665000,3.云南省董云萍专家工作站，云南普洱 665099,4.云南省闫林专家工作站，云南保山 678000

关键词：咖啡,果皮,枯落物,土壤有机碳组分,土壤微生物

基金：海南省自然科学基金项目(322QN406),海南省自然科学基金项目(321QN327),国家自然科学基金项目(31901469)

农田土壤有机碳库作为陆地土壤碳库的重要组成部分，其有机碳储量受到种植模式等人为干预的强烈影响。咖啡作为世界热带地区种植面积较大的的经济作物之一，其栽培模式的微小变化即可显著影响陆地生态系统的碳收支平衡。覆盖栽培是咖啡的传统栽培模式之一，然而其对咖啡园土壤有机碳组分的影响仍不明确。因此，本研究基于课题组前期使用咖啡果皮与枯落物等咖啡废弃物替代传统覆盖物对咖啡进行覆盖栽培，采用完全随机区组设计，分别设置未覆盖咖啡废弃物（CK）、覆盖咖啡枯落物（L）、覆盖咖啡果皮（P）和覆盖咖啡枯落物+果皮（PL）4种处理；监测咖啡园的土壤微环境、微生物群落多样性及生物量碳、有机碳组分等指标，通过分析土壤微环境、微生物群落结构与有机碳组分之间的内在关系，明确覆盖咖啡废弃物对土壤碳组分的影响及其关键驱动因子。结果显示：覆盖咖啡果皮与枯落物均不影响土壤有机碳、重组有机碳和可溶性有机碳含量，而分别显著提高土壤轻组有机碳含量13.31%和14.12%。覆盖咖啡废弃物不影响土壤微环境指标与微生物群落多样性。覆盖咖啡果皮显著提高土壤微生物量碳14.05%，并且分别显著增加变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度18.60%和80.77%，并减少蓝细菌门（Cyanobacteria）相对丰度70.14%，却对土壤真菌群落的影响较小；而覆盖咖啡枯落物分别显著增加变形菌门和厚壁菌门相对丰度14.43%和57.63%，并减少蓝细菌门相对丰度73.43%，同时显著提高真菌子囊菌门（Ascomycota）相对丰度14.79%。本研究中咖啡废弃物覆盖不影响土壤有机碳含量主要归因于重组有机碳等主要土壤有机碳组分对咖啡废弃物覆盖处理不敏感；而咖啡废弃物覆盖引起微生物量碳的提高以及厚壁菌门在土壤微生物群落相对丰度的增加，促进了外源有机碳输入引起的激发效应，是显著提高土壤轻组有机碳含量的主要原因之一。咖啡废弃物短期覆盖显著提高土壤轻组有机碳含量，有助于提升咖啡园土壤碳固存以及为优化咖啡绿色低碳生产模式提供理论支撑。

来源：2024年第7期

《热带作物学报》期刊编辑部

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