黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素

• 作者: 周宝库 徐明岗 段英华 王慧颖 马想
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 细菌 真菌 长期施肥 mesiq测序 qPCR 黑土
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 914-925
• 页数: 12页
• 字数: 9421字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.05.010

摘要

[目的]研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据.[方法]基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥(CK)、氮肥(N)、有机肥(M)和有机无机配施肥(MN)处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异.同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子.[结果]N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.2％-48.5％.N处理使真菌的数量增加了24倍,多样性降低了4.6％-80.3％.与N处理相比,MN处理使细菌数量和多样性分别增加了2倍和7.7％-46.6％,而真菌的数量虽降低了14.2％,但其多样性提高了62％-237％.单施氮肥增加了土壤细菌酸杆菌门(Acidobacteria)中的Acidobacteria_Gp1、Gp3及变形菌门(Proteobacteria)中的α-Proteobacteria的相对丰度,并使土壤真菌中伞菌纲(Agaricomycetes)的相对丰度增加了41倍.与N处理相比,MN处理下细菌的各主要类群丰度未发生显著变化,但M处理下土壤细菌中的α-Proteobacteria、Acidobacteria_Gp1和Gp3丰度分别显著降低了 26、97和81个百分点,Acidobacteria_Gp4、Gp6和Plancomycetes的丰度分别显著增加了11倍、9倍和2倍.细菌群落结构在MN与N处理之间无显著差异,明显区别于CK和M处理,pH为主要驱动因素,其阈值为6.07;真菌群落结构在CK、M和MN处理下相似,显著区别于N处理,两组处理之间差异由速效钾含量(125.5 mg·kg-1)驱动.另外,有机质含量对于细菌和真菌群落均是重要的驱动因素,但调控细菌群落结构的阈值为28.4 g·kg-1,而驱动真菌群落结构的阈值为30.8g·kg-1.[结论]黑土细菌对有机肥的响应较强,而真菌对化肥更为敏感.长期施用化肥会刺激土壤中嗜酸细菌和真菌的生长,而有机无机肥配施可提高土壤微生物群落多样性,刺激有益菌的生长.土壤pH和有效钾含量分别是调控细菌和真菌群落结构的重要影响因素,在黑土肥力培育中应引起充分的重视.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周宝库	黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所	32	643	14.0	25.0