长期施肥对黄棕壤水稻土真菌群落结构的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘东海

作者： 刘东海;张智;乔艳;李双来;陈云峰;李菲;胡诚

作者机构：

关键词： 黄棕壤水稻土;长期施肥;真菌群落结构;FUNGuild;生态网络

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2023 年 29 卷 006 期

页码： 1112-1124

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]探究长期不同施肥措施对黄棕壤水稻土土壤肥力和真菌群落结构的影响,为绿色农业提供理论依据.[方法]位于湖北武汉的黄棕壤水稻土长期施肥定位试验始于 1981 年,包括 5 个施肥处理:不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾化肥(NPK)、常量有机肥(OM)、氮磷钾+常量有机肥(OMNPK).2020 年 5 月,在各处理小区内取 0-20 cm土层土壤样品,利用Illumina MiSeq高通量测序技术、FUNGuild和生态网络方法,综合分析了土壤养分含量、酶活性、真菌群落结构.[结果]1)与CK比较,N处理降低了土壤速效养分含量,NPK处理维持了土壤养分稳定,OM和OMNPK处理显著提高了土壤速效养分含量.OMNPK处理显著降低了α-葡萄糖苷酶、硫酸酯酶活性,却显著提高了β-纤维二糖苷酶活性;OM和OMNPK处理提高了亮氨酸氨基肽酶活性,却降低了乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,N和NPK处理对这两种酶活性的影响与之相反.2)与CK相比,N处理显著降低了真菌多样性,而NPK和OM处理显著提高了真菌多样性.菌群结构在N、NPK、OM处理间明显不同,而OM、OMNPK和CK处理比较接近.LEfSe分析结果发现,N处理土壤中的差异物种是Entrophospora属和Sympoventuriaceae科,OMNPK处理的差异物种是Microascales目和Microascaceae科,OM处理的差异物种是盘菌目(Pezizales)、Pyronemataceae科和Pseudaleuria属.冗余分析结果显示,β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、磷酸酶、亮氨酸氨基肽酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、硫酸酯酶和pH是影响土壤真菌群落结构的重要因素.3)施肥提高了病理营养型(pathotroph)真菌的相对丰度,减少了腐生营养型(saprotroph)真菌的相对丰度.与CK比较,N、NPK、OM和OMNPK处理的病理营养型真菌相对丰度分别提高了 190.5%、141.4%、71.5%和 250.2%,腐生营养型真菌相对丰度分别降低了 30.6%、33.3%、19.4%和 49.5%,共生营养型(symbiotroph)真菌相对丰度分别提高了 310.8%、956.8%、424.3%和 435.1%.各施肥处理相比,OM处理病理营养型真菌相对丰度最低,而OMNPK处理最高.病理营养型中,OMNPK、N、NPK和OM处理的动物性病原体丰度比CK分别提高了 322%、184%、105%和 85%;N和NPK处理较CK处理还显著提高了植物性病原体丰度,OMNPK和OM处理对植物性病原体丰度无显著影响.有机肥处理提高了真菌网络的边数、正相关数、平均加权度、图密度、网络直径和连接部件,增强了网络的复杂性.[结论]长期施用有机肥能够培肥地力,增加真菌群落的多样性和物种交互复杂性,减少病理营养型真菌相对丰度,而有机无机肥配合施用提高土壤肥力的效果显著高于单施有机肥,但也增加了动物性病原体丰度,增加了病害的潜在风险.

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