河套灌区不同秋浇年限对土壤细菌群落的影响

• 作者: 卢闯 张宏媛 张晓丽 李玉义 程挨平 逄焕成 靳存旺 高喜
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 秋浇 土壤细菌 群落结构 多样性 盐碱土 高通量测序 内蒙古河套灌区
• 年，卷（期）: 2019,（19）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 3380-3392
• 页数: 13页
• 字数: 11518字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.19.009

摘要

[目的]针对内蒙古河套灌区农民自愿放弃秋浇造成千地面积逐渐增多的现象,通过调查研究不同秋浇年限对盐碱土壤细菌群落组成差异的影响,为灌区盐碱地改良与秋浇制度改革提供科学依据.[方法]选取盐荒地(CK)、一直秋浇(AUI1)、隔2-3年秋浇(AUI2)、3-4年不秋浇(AUI3)以及6-7年不秋浇(AUI4)5种类型的典型地块,采用高通量测序(Illumina HiSeq)技术,分析不同秋浇年限处理下土壤细菌群落的变化特征,并对土壤化学性质与细菌群落进行了冗余分析以及与群落组成的相关性分析.[结果]AUI1和AUI2处理对降低0-30 cm土层盐分含量最显著,分别比CK、AUI3、AUI4降低了128.82％和29.04％、108.76％和17.72％、108.44％和17.55％,在30-40 cm土层AUI1处理的盐分含量显著低于其他处理;各个土层的pH值均以AUI2处理最低,其0-40 cm土层pH平均值较CK、AUI1、AUI3、AUI4处理分别显著降低了0.28、0.32、0.16、0.88个单位(P＜0.05).另外,AUI2处理0-40 cm土层微生物量碳平均含量分别较CK、AUI1、AUI3、AUI4提高了252.89％、148.59％、58.10％和60.10％,可溶性有机碳平均含量分别提高了48.41％、29.42％、6.01％和14.27％(P＜0.05).AUI1与AUI2处理间的丰富度指数(ACE和Chao1)显著高于CK、AUI3和AUI4处理(P＜0.05).变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为不同秋浇年限处理的3大优势菌门,占所有菌门的53.93％,而AUI2、AUI3处理分别有利于增加拟杆菌门、酸杆菌门的丰度(P＜0.05).相关性分析结果表明,变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)与土壤微生物量碳和可溶性有机碳均具有很强的负相关性,其中与微生物量碳的相关系数分别为(r=-0.559**和-0.522*),与可溶性有机碳的相关系数分别为(r=-0.795**和-0.820**);而放线菌门(Actinobacteria)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomierobia)均与土壤盐分呈显著负相关,与土壤微生物量碳和可溶性有机碳呈显著正相关.因子分析显示,土壤盐分、pH、微生物量和可溶性有机碳总共解释了97％的群落变化,成为土壤细菌群落组成变化的主控因子,贡献率依次为:土壤盐分＞pH＞微生物量碳＞可溶性有机碳.[结论]隔2-3年秋浇(AUI2)处理不仅可以有效降低耕层土壤盐分并能使0-40 cm土层微生物量碳和可溶性有机碳含量显著增加,而且还可提高土壤优势菌群中拟杆菌门的相对丰度.综上所述,隔2-3年秋浇(AUI2)是河套地区兼顾盐碱土壤改良与节水的优化措施.