黑土细菌及真菌群落对长期施肥响应的差异及其驱动因素

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王慧颖

作者： 王慧颖;徐明岗;周宝库;马想;段英华

作者机构：

关键词： 细菌;真菌;长期施肥;mesiq测序;qPCR;黑土

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 05 期

页码： 914-925

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究长期施肥对黑土细菌和真菌群落结构影响差异,探索黑土肥力对长期施用化肥和有机肥响应差异的生物学机制,为黑土的肥力培育和合理施肥提供科学理论依据。【方法】基于35年的长期定位施肥试验,采用定量PCR方法和Miseq高通量测序技术,分析长期不施肥(CK)、氮肥(N)、有机肥(M)和有机无机配施肥(MN)处理下,黑土细菌及真菌的数量、群落结构和多样性的差异。同时结合土壤理化性状,探究不同施肥条件下细菌和真菌群落变化的环境驱动因子。【结果】N处理对土壤细菌的数量没有显著影响,但使其群落多样性降低了13.2%—48.5%。N处理使真菌的数量增加了24倍,多样性降低了4.6%—80.3%。与N处理相比,MN处理使细菌数量和多样性分别增加了2倍和7.7%—46.6%,而真菌的数量虽降低了14.2%,但其多样性提高了62%—237%。单施氮肥增加了土壤细菌酸杆菌门(Acidobacteria)中的Acidobacteria_Gp1、Gp3及变形菌门(Proteobacteria)中的α-Proteobacteria的相对丰度,并使土壤真菌中伞菌纲(Agaricomycetes)的相对丰度增加了41倍。与N处理相比,MN处理下细菌的各主要类群丰度未发生显著变化,但M处理下土壤细菌中的α-Proteobacteria、Acidobacteria_Gp1和Gp3丰度分别显著降低了26、97和81个百分点,Acidobacteria_Gp4、Gp6和Plancomycetes的丰度分别显著增加了11倍、9倍和2倍。细菌群落结构在MN与N处理之间无显著差异,明显区别于CK和M处理,p H为主要驱动因素,其阈值为6.07;真菌群落结构在CK、M和MN处理下相似,显著区别于N处理,两组处理之间差异由速效钾含量(125.5 mg·kg~(-1))驱动。另外,有机质含量对于细菌和真菌群落均是重要的驱动因素,但调控细菌群落结构的阈值为28.4 g·kg~(-1),而驱动真菌群落结构的阈值为30.8 g·kg~(-1)。【结论】黑土细菌对有机肥的响应较强,而真菌对化肥更为敏感。长期施用化肥会刺激土壤中嗜酸细菌和真菌的生长,而有机无机肥配施可提高土壤微生物群落多样性,刺激有益菌的生长。土壤p H和有效钾含量分别是调控细菌和真菌群落结构的重要影响因素,在黑土肥力培育中应引起充分的重视。

分类号： S154.3`S158

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