秸秆还田配施化肥对稻-油轮作土壤酶活性及微生物群落结构的影响

• 作者: 靳玉婷 李先藩 蔡影 胡宏祥 刘运峰 付思伟 张博睿
• 来源期刊: 环境科学
• 关键词: 秸秆还田 水稻-油菜轮作 土壤养分 酶活性 微生物群落
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 3985-3996
• 页数: 12页
• 分类号: X172
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.202012077

摘要

秸秆还田是农业生态系统提高土壤肥力和维持作物生产力的有效管理措施.为了研究秸秆还田配施化肥对巢湖地区稻-油轮作农田土壤养分含量、酶活性和微生物群落的影响,开展连续4 a(2016 ～2020年)的田间定位试验,设置无秸秆+无施肥(CK)、常规施肥(F)、秸秆还田+常规施肥(SF)和秸秆还田+常规施肥减20％ (SDF)这4个处理,探究不同处理下影响土壤酶活性与细菌、真菌群落发生变化的关键环境因子.结果 表明,秸秆还田配施化肥较常规施肥处理能够提高土壤养分含量,SF处理的土壤养分含量最高.与F相比,SF处理的水稻季土壤有机质(OM)和全磷(TP)含量显著提高了7.94％和24.07％ (P ＜0.05),油菜季碱解氮(AN)含量显著提高了13.62％(P＜0.05).SF较F处理的土壤磷酸酶和脲酶在水稻季显著提高了28.54％和24.13％,在油菜季显著提高了38.97％和30.70％,而SDF处理的4种土壤酶中仅脲酶活性较F处理显著提高,水稻季和油菜季分别提高了20.31％和24.33％ (P ＜0.05).秸秆还田对水稻季土壤细菌的Chaol和Shannon指数有所增加,油菜季则有所减少,而对真菌群落的Chaol和Shannon指数均增加.对于微生物群落结构而言,SF和SDF较F处理的变形菌门相对丰度在水稻季分别增加了8.22％和7.88％,油菜季分别增加了18.53％和5.68％.与F相比,SF和SDF处理的绿弯菌门相对丰度在水稻季分别增加了12.00％和11.25％,油菜季分别增加了15.02％和8.43％.水稻季SF和SDF处理的担子菌门较F相比相对丰度显著提高了70％和43.42％ (P ＜0.05),油菜季SF和SDF处理的子囊菌门与F相比显著提高了69.79％和43.72％(P ＜0.05).综上,秸秆还田配施化肥可提高土壤养分含量,土壤脲酶和磷酸酶对秸秆还田的响应更为敏感,稻-油轮作农田土壤的细菌群落构成发生改变主要受土壤TP和速效磷(AP)影响,而土壤OM、AN和pH则是引起真菌群落构成变化的主要环境因子,因而秸秆还田有利于提高农田土壤肥力和维护生态系统健康.