黄淮海典型县域农田土壤微生物特征与肥力关系探究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 孙苗苗

作者： 孙苗苗;毕晶晶;魏步青;曾贤;刘兴艳;邹淼;冯秀秀;宋阿琳;范分良

作者机构：

关键词： 中低肥力农田;土壤肥力指数;土壤微生物;有益菌;酶活性

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2025 年 31 卷 010 期

页码： 2029-2042

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】土壤微生物作为活跃组分，参与有机残体分解、难溶性养分的矿化以及不同养分间的转化，进而影响土壤肥力。本研究旨在探究黄淮海典型县域不同肥力农田微生物特征及其与土壤肥力的内在联系。【方法】选取河北武强县作为典型的小麦生产县域，采用全县域尺度3 km×3 km网格点取样方法，共采集43个具有代表性的土壤样品，选取土壤全氮、有机质、速效磷、有效钾、pH、土壤呼吸速率等6个关键指标，通过主成分分析法计算指标权重，并根据指标性质确定得分函数及计算得分，综合量化后得出土壤肥力指数(SFI)。在土壤理化性质和胞外酶活性测定的基础上，结合高通量测序技术，利用植物有益菌与真菌病原菌数据库对有益菌和病原菌进行精准分析，开展相关性分析及随机森林预测，并通过偏最小二乘路径的结构方程模型探究微生物群落与土壤肥力及其关键指标的相互影响。【结果】高肥力土壤全氮、有机质、有效钾、速效磷含量较低肥力土壤分别高出41%、47%、38%和82%，其中土壤全氮(P=0.03)、有机质(P=0.04)显著影响不同肥力土壤中微生物组成。与低肥力土壤相比，高肥力土壤细菌香农指数低0.25%(P<0.05)，物种组成差异显著。在高肥力土壤中，亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)的相对丰度较中肥力和低肥力土壤分别高出48%和63%；有益菌嗜甲基菌属(Methylophilus)的相对丰度分别高出69%和141%；而病原菌外瓶霉属(Exophiala)的相对丰度则分别低40%和67%。与低肥力土壤相比，高肥力土壤碱性磷酸酶和葡萄糖苷酶活性分别高出39%、37%。随机森林预测可知，亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)、嗜甲基菌属(Methylophilus)及外瓶霉属(Exophiala)均对土壤肥力具有极显著效应(P<0.01)。结构方程模型显示，微生物组成极显著影响微生物多样性(P<0.01)，土壤胞外酶活性显著改善土壤养分状况(P<0.05)和土壤肥力指数(P<0.01)。【结论】不同肥力土壤微生物群落组成变化显著，高肥力土壤亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)及有益菌嗜甲基菌属(Methylophilus)丰度升高，潜在的病原真菌外瓶霉属(Exophiala)丰度降低。这种优化的群落结构增强了碳、氮、磷循环相关土壤胞外酶活性，促进了有机养分转化，从而有效提升了土壤功能。因此，将差异微生物丰度加入黄淮海平原土壤肥力评价体系，可以更全面地评估土壤生态功能和肥力。

分类号： S158%S154.3

  • 相关文献

[1]三氯卡班对土壤微生物数量和酶活性的影响. 张丽珍,牛伟,戎宏立. 2009

[2]不同饼肥配比对烟田土壤生物学特性及氮素转化的影响. 李亮,张佩佳,张翔,毛家伟,司贤宗,索炎炎,余琼,李琦,范艺宽. 2019

[3]不同蔬菜与番茄轮作对设施土壤微生物多样性、酶活性及土壤理化性质的影响. 刘会芳,韩宏伟,王强,庄红梅,王浩. 2021

[4]生物炭对东北大豆不同生育期根际黑土环境的影响. 丁俊男,王慧,李鑫,来永才,刘明. 2021

[5]山药连作对土壤微生物群落及土壤酶活性的影响. 孙凯宁,杨宁,王克安,吕晓惠,柴秀乾. 2015

[6]间作紫苏对猕猴桃根际土壤微生物、酶活性及果实品质的影响初探. 高宁,王文华,温贺,商志伟,杨森,张恒,邹乙菲,秦嘉浩. 2024

[7]猪场废水与氮肥水平对土壤氮矿化特性影响研究. 杜臻杰,李平,崔二苹,乔冬梅,梁志杰,齐学斌. 2017

[8]鼠茅覆盖对梨园杂草控制及土壤微生物和酶活性的影响. 刘广勤,朱海军,周蓓蓓,生静雅,张萌. 2010

[9]不同药剂进行土壤消毒对辣椒生长和根际土壤微生物的影响. 沈晓娟,咸文荣,马永强. 2024

[10]生草对梨园土壤微生物、酶活性和腐殖质含量的影响. 孙计平,张玉星,李英丽,张江红,张召. 2016

[11]土霉素对猪粪污染土壤微生物数量和酶活性的影响研究. 麻万诸,章明奎. 2010

[12]西瓜连作对土壤主要微生物数量、酶活性及果实品质的影响. 张冬明,郑道君,曾建华,吉清妹,符传良,谢良商. 2017

[13]不同复合生态模式茶园的经济效益及生态效益研究. 何晨,田琳琳,伊晓云,杨向德,李海涛,蔡延江,倪康,石元值. 2023

[14]黑土区坡耕地地形因子和垄作方式对土壤养分和肥力指数的影响. 吴勇,文雪,王天舒,黄炎炎,孟熠黎,姜红宇,毕利东,吴会军,尧水红. 2025

[15]低聚木糖在肉鸡生产中的应用研究进展. 石宁,刘卫国,李绍钰. 2009

[16]苹果叶面有益自生固氮菌初步研究. 冷怀琼,朱继熹. 1997

[17]蛋鸡肠道有益菌的分离与初步鉴定. 张志美,莫玲,付石军,郭时金,张颖,沈志强,黄保华. 2017

[18]益生菌酪酸菌CB-7的生物学特性研究. 陈秋红,孙梅,匡群,施大林,张维娜,刘淮,胡凌虹,何义进,谢骏. 2011

[19]有益菌与大型藻类净化集约化养殖废水的展望. 罗勇胜,张道波,李卓佳. 2006

[20]复合有益菌剂对工厂化大菱鲆育苗水净化效果研究. 李秋芬,张艳,王印庚. 2006

作者其他论文 更多>>

微信小程序