不同施肥方式下土壤氨氧化细菌的群落特征

• 作者: 任灵玲 刘灵芝 李秀玲
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 棕壤 施肥方式 氮肥 氨氧化细菌(AOB) 群落结构 土壤深度
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 农业生态系统及其调控
• 页码范围: 11-19
• 页数: 9页
• 分类号: S147.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.180645

摘要

为了研究长期定位施肥对棕壤中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)种群结构多样性和垂直分布特征的影响,本研究采用化学分析、荧光定量PCR(qPCR)和变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,针对沈阳农业大学试验区不同施肥方式(不施肥、低量无机氮肥、高量无机氮肥、无机氮肥与有机肥配施)下不同土壤深度(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm)的土壤理化性质、AOB丰度及种群多样性进行分析,比较不同施肥方式对土壤AOB种群的影响.结果显示,与不施肥相比,施肥会降低土壤pH,增加土壤铵态氮(70.5％～939.21％)和硝态氮(253.20％～625.48％)含量.随土壤深度增加,土壤pH升高,铵态氮和硝态氮含量除低量无机氮肥处理外,多呈降低趋势.土壤增施氮肥可提高AOB丰度,降低总细菌丰度.其中,0～20 cm土层中AOB丰度较高,且高量无机氮肥处理的AOB数量最高,为9.65×105拷贝数·g-1(干土).DGGE图谱分析显示,不同处理下,AOB群落结构多样性指数存在明显差异(P＜0.05),各多样性指数均在表层(0～20 cm)最高,增施氮肥则显著降低AOB的多样性.聚类分析表明,4个施肥处理中,高量无机氮肥处理聚为一类,其他处理则因土壤深度不同而异;3个土壤深度中,除不施肥处理外,所有施肥处理均表现为0～20 cm、20～40 cm土层发生聚类,40～60 cm则明显与其他两层分开.冗余梯度分析(RDA)显示,硝态氮(P=0.027)是造成影响AOB群落结构差异的主要原因.上述研究结果表明,长期定位施肥土壤AOB的数量和群落结构多样性受施肥方式显著影响,并表现出明显的垂直分布特征.与无机氮肥相比,有机无机配施处理有助于改善土壤pH,维持不同土壤深度下AOB群落结构多样性.