淹水条件下添加油菜秸秆及菌剂对设施西瓜土壤及其微生物的影响

• 作者: 王庆峰 褚长彬 赵峥 杨乾罡 董月霞 周德平 吴淑杭
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 设施化栽培 土壤改良 油菜秸秆 微生物群落 土壤功能
• 年，卷（期）: 2023,（9）
• 所属期刊栏目: 土壤环境（中国土壤学会土壤环境专业委员会协办）
• 页码范围: 2023-2032
• 页数: 9页
• 分类号: S156.2,S651,S154.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2022-0059

摘要

为研究油菜秸秆作为土壤改良剂对设施栽培土壤的改良效果，并探讨其对土壤微生物群落结构和功能的影响，利用上海市农业科学院连续种植西瓜的设施化栽培土壤，在淹水条件下设置不同处理：淹水处理（CK）、淹水同时添加油菜秸秆处理（GSL），以及淹水条件下添加油菜秸秆和促腐促生菌剂（贝莱斯芽孢杆菌和曲霉）处理（B_GSL）。借助Illumina Miseq测序技术和FAPROTAX分析方法，探讨不同处理对土壤改良效果、土壤微生物群落结构和功能变化的影响。结果表明：添加油菜秸秆的处理（GSL和B_GSL）显著提高了土壤有机质含量，并缓解了设施土壤的酸化趋势，其中GSL处理使土壤pH提高到6.81，而B_GSL处理使pH提高到6.57。GSL和B_GSL处理显著提高了土壤微生物的丰富度（Chao1指数和ACE指数），Chao1指数在GSL处理和B_GSL处理下分别比CK处理提高了8.7%和6.7%。主坐标分析（PCoA）表明，添加油菜秸秆处理的土壤微生物群落组成显著区别于CK处理，而GSL和B_GSL处理的微生物群落组成相似度较高。T检验表明，GSL处理显著提高了硝酸盐呼吸和氮呼吸的功能，而对其他功能影响不显著，而B_GSL处理除了显著提高硝酸盐呼吸和氮呼吸的功能外，还显著提高了甲醇氧化、反硝化作用，并且降低了好氧氨氧化和硝化作用等功能，说明接种促腐促生菌剂加强了油菜秸秆作用的发挥。研究表明，添加油菜秸秆以及油菜秸秆和菌剂混施改善了设施栽培土壤的理化性状，提高了土壤微生物的丰富度，改变了土壤微生物的群落结构和功能，且添加菌剂处理加强了油菜秸秆对土壤功能的影响。