長(zhǎng)期不同施肥下我國(guó)典型農(nóng)田土壤細(xì)菌和真菌群落的特征.pdf

1、作為我國(guó)從北方到南方的典型旱地耕作土壤，黑土、潮土和紅壤的質(zhì)量狀況決定了我國(guó)的糧食產(chǎn)量。但近幾十年中，高強(qiáng)度的農(nóng)耕和不合理施肥措施導(dǎo)致土壤酸化，也破壞了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而致使土壤耕地質(zhì)量下降。土壤是地球生物圈中微生物種類和多樣性最高的生態(tài)環(huán)境，微生物在地球生物化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮著不可或缺的作用，其中細(xì)菌和真菌占微生物數(shù)量的比例高達(dá)80％，在農(nóng)田土壤的養(yǎng)分循環(huán)中更是發(fā)揮著關(guān)鍵作用，且與土壤肥力及作物產(chǎn)量密切相關(guān)。通過(guò)第二代高通量測(cè)序技

2、術(shù)研究哈爾濱黑土、萊陽(yáng)潮土和祁陽(yáng)紅壤長(zhǎng)期定位點(diǎn)的四個(gè)不同處理（不施肥CK、有機(jī)肥M、化肥N、有機(jī)化肥混施MN)的細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)特征。同時(shí)通過(guò)土壤的理化性狀探究影響細(xì)菌和真菌群落的驅(qū)動(dòng)因素，得到了以下結(jié)果:
　　(1)有機(jī)無(wú)機(jī)配施(MN)是最佳的施肥處理，MN處理同時(shí)顯著提高了黑土、潮土和紅壤中產(chǎn)芽孢菌和α-變形桿菌的相對(duì)豐度;與只施用化肥(N)相比，MN顯著提高了酸桿菌綱和浮霉菌綱的相對(duì)豐度，這些變化顯著的細(xì)菌豐度都與土壤pH

3、值的變化顯著相關(guān)。土壤理化性狀、肥料類型及二者之間的交互作用對(duì)細(xì)菌群落變化的解釋率高達(dá)54％;同時(shí)，多元回歸樹(shù)(MRT)結(jié)果表明，土壤pH、砂礫含量、有效氮、速效鉀及銨態(tài)氮的含量是決定三種類型土壤細(xì)菌群落變化的主要因子，其中最關(guān)鍵的是土壤pH值，其閩值為6.42。
　　(2)N處理顯著降低了黑土細(xì)菌和真菌的多樣性，卻使真菌的數(shù)量增加了24倍。與N處理相比，MN處理使細(xì)菌數(shù)量和多樣性均顯著增加;真菌的數(shù)量降低了14.2％，但其多樣性

4、提高了62％-237％。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在MN與N處理明顯區(qū)別于CK和M處理，pH值為主要驅(qū)動(dòng)因素，其閾值為6.07;真菌群落結(jié)構(gòu)在CK、M和MN處理下相似，顯著區(qū)別于N處理，兩組處理之間差異由速效鉀含量(125.5mg·kg-1)驅(qū)動(dòng)。
　　(3)添加有機(jī)肥的AM處理（MN和M）顯著改變了潮土細(xì)菌或真菌群落，而N處理對(duì)真菌或細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)無(wú)顯著影響，影響潮土細(xì)菌和真菌變化的主要因子為土壤總磷(TP)含量（0.89g·kg-1）。結(jié)構(gòu)方

5、程模型表明，AM通過(guò)提高潮土有機(jī)質(zhì)含量、作物產(chǎn)量，進(jìn)而顯著影響了潮土磷的含量，磷進(jìn)一步影響細(xì)菌和真菌群落。網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示，有機(jī)肥通過(guò)有效調(diào)節(jié)真菌群落進(jìn)而使得整個(gè)微生物群落聯(lián)系更為緊密，更有效得進(jìn)行養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。
　　長(zhǎng)期不同施肥對(duì)我國(guó)典型農(nóng)田土壤細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)的影響表明一些優(yōu)勢(shì)菌群能夠作為預(yù)測(cè)土壤肥力的生物指標(biāo)之一。不同土壤類型下，驅(qū)動(dòng)細(xì)菌和真菌群落演變的土壤因子不同，因此可以通過(guò)合理的施肥方式調(diào)節(jié)不同土壤類型的微環(huán)境，進(jìn)而調(diào)控