长期施肥对农牧交错带旱地土壤微生物多样性及群落结构的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 高日平

作者： 高日平;段玉;张君;任永峰;梁俊梅;景宇鹏;赵沛义

作者机构：

关键词： 长期施肥;农牧交错带;土壤化学性质;微生物群落;偏最小二乘路径模型(PLS-PM)

期刊名称： 环境科学

ISSN： 0250-3301

年卷期： 2023 年 002 期

页码： 1063-1073

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探讨长期不同施肥模式对农牧交错带旱地土壤微生物多样性和群落结构的影响,以农业农村部内蒙古耕地保育科学观测试验站的长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(NF)、单施化肥(CF)和有机肥+化肥配施(CFM)这4个处理,于试验开展16 a后(2019年)的马铃薯成熟期分取各处理0~10 cm和10~20 cm土层土壤,利用高通量测序技术对土壤细菌和真菌群落进行测定,以期从微生物学的角度探究农田不同施肥措施对土壤质量的影响,并通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)揭示了施肥模式转变中旱地土壤微生物群落演替和作物产量提升的关键环境驱动因子.结果表明:①CF和CFM处理均改善了土壤肥力,但后者效果明显优于前者,CFM处理土壤碱解氮、有效磷和速效钾分别提高131.9%~174.7%、216.9%~283.3%和103.3%~109.3%,有机质和全氮也显著增加;CF处理仍保持了较高的土壤pH,而NF处理土壤pH显著降低,对土壤肥力的提升效果微弱.②与CK相比,NF处理显著降低了土壤细菌的Chao1和Shannon指数,CFM处理显著增加了细菌的物种丰富度、Chao1指数和土壤真菌的Shannon指数,而CF处理土壤细菌和真菌的多样性与CK处理间未达到显著差异水平.③0~10 cm和10~20 cm土壤微生物的群落组成相似,CFM处理提高了土壤有益菌群的相对丰度,降低了病原菌群的相对丰度,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等优势菌门的相对丰度增加,放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度降低,NF和CF处理则与之相反.④PLS-PM分析表明,随着施肥模式由CK→NF→CF→CFM的转变,影响微生物群落演替和产量提升的主要驱动因子也由土壤pH→土壤NPK含量→土壤pH、SOM和NPK含量的环境多因子调控转变.总体而言,长期施肥对农牧交错带旱地土壤化学性质和微生物群落有显著影响,作为最优施肥选择,CFM在提高土壤肥力和抑制病原微生物生长方面明显优于NF和CF处理.长期不施肥和不均衡施肥土壤中病原菌数量明显提高,作物侵染土传病害的风险增加.研究结果可为北方农牧交错带农田养分平衡管理和农业生态系统土壤微环境改善提供科学参考.

分类号： X172

  • 相关文献

[1]长期施用含硫含氯化肥稻田土壤化学性质的演变特征. 侯晓娟,徐明岗,李冬初,牛德奎,高菊生,沈浦. 2010

[2]长期不同施肥黑土细菌和古菌群落结构及主效影响因子分析. 秦杰,姜昕,周晶,马鸣超,关大伟,周宝库,赵百锁,杜秉海,李俊. 2015

[3]长期施肥对农牧交错带栗钙土土壤理化性质及生物学特性的影响. 高日平,赵沛义,刘小月,张君,李焕春,黄洁,景宇鹏,段玉. 2023

[4]长期不同施肥条件下红壤性水稻土微生物群落结构的变化. 夏昕,石坤,黄欠如,李大明,刘满强. 2015

[5]避雨措施对梨品质、土壤化学性质与酶活性影响及相关性分析. 陈小明,曾少敏,黄新忠. 2018

[6]黔西南州植烟土壤化学性质和养分状况分析. 马莹,陈旭辉,李洪勋. 2009

[7]放牧强度与“草土畜”研究进展. 丁磊磊,王普昶,舒健虹,王志伟. 2017

[8]贵州喀斯特峰丛洼地不同石漠化等级土壤化学性质特征. 张承琴,王普昶,龙翠玲,陈莹. 2014

[9]有机培肥对贺兰山东麓酿酒葡萄及土壤化学性质的影响. 许晓瑞,王锐,纪立东,孙权,李磊,蒋鹏. 2016

[10]半干旱区玉米-大豆轮作对土壤物理性质和化学性质的影响. 高盼,刘玉涛,王宇先,杨慧莹,徐莹莹,王俊河,徐婷. 2018

[11]有机肥施用模式对蔬菜产量、土壤化学性质及微生物的影响. 杨苞梅,李国良,姚丽贤,周昌敏,何兆桓. 2010

[12]瑞香狼毒对农牧交错带草原土壤特性的影响. 安冬云,韩蕾,武菊英,陈洁,姜圆圆. 2016

[13]辽西半干旱区典型森林植被土壤理化性质比较分析. 孙继军,马青艳,孟林,梁慧春,王冬. 2015

[14]酿酒葡萄种植区土壤剖面调查分析. 王锐,纪立东. 2017

[15]生物有机肥、腐殖酸对水稻产量和土壤化学性质的影响. 王长军,王肇陟,王世荣. 2016

[16]山西农田土壤交换性镁含量、分布特征及其与土壤化学性质的关系. 丁玉川,焦晓燕,聂督,程滨,赵瑞芬,刘平. 2012

[17]茶园不同施肥方式对土壤化学性质的影响. 毛平生,阮建云,李延升,石元值,马立锋,伊晓云,方丽. 2014

[18]东北黑土微生物群落对长期施肥及作物的响应. 丁建莉,姜昕,关大伟,马鸣超,赵百锁,周宝库,曹凤明,李力,李俊. 2016

[19]火炬树入侵黑松幼林过程中对土壤化学性质的影响. 黄乔乔,许慧,范志伟,侯玉平. 2013

[20]生物质炭对土壤理化性状及氮素转化影响的研究进展. 王湛,李银坤,徐志刚,郭文忠,马丽,杨子强. 2019

作者其他论文 更多>>

微信小程序