有机肥对羊草草原土壤细菌群落多样性的影响

作者：商丽荣; 万里强^*; 李向林^*

来源：中国农业科学, 2020, 53(13): 2614-2624.

• 有机肥
• 土壤养分
• 土壤细菌群落
• 羊草草原

【目的】以呼伦贝尔天然羊草草原退化打草场为研究对象,揭示不同有机肥处理对土壤养分状况和土壤细菌群落多样性的影响,为羊草草原的改良、恢复及合理利用提供科学依据。【方法】田间试验采用单因素随机区组设计,共7个处理分别为:对照(ck),蚯蚓粪15 t·hm-2(a1)、30 t·hm-2(a2)、45 t·hm-2(a3),菌渣15 t·hm-2(b1)、30 t·hm-2(b2)、45 t·hm-2(b3)。本研究采用Miseq高通量测序技术,分析不同有机肥处理对土壤细菌群落多样性的影响机制。同时结合土壤化学性质,探究不同有机肥处理下细菌群落变化的环境驱动因子。【结果】不同有机肥处理可以改善土壤养分状况并形成明显的细菌群落。a3处理的土壤有效磷含量较对照显著增加37.3%。b3和a3处理土壤有效钾含量较对照显著增加62.99%和40.53%。b3处理下的地上生物量显著高于其他处理(244.11g·m-2)。此外,施蚯蚓粪和菌渣显著增加了土壤中细菌群落的丰富度。与ck相比,a1和b2处理下丰富度指数显著增加。在门水平上,21个样品共获得31个类群。其中放线菌门(Actinobacteria),变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)为优势类群,相对丰度共占细菌群落的85%以上。a2处理的放线菌最为丰富(36.79%)。变形菌门(Proteobacteria)在b1和b3处理中含量较高(23.29%,22.32%)。酸杆菌门(Acidobacteria)在a1处理中最高(20.69%)。而LEfSe表明在b3处理下检测到更多的细菌分类群(17个进化枝,1个纲,1个目,4个科和11个属)。另外,土壤有效氮(P=0.001)、有效钾(P=0.005)和有机质(P=0.006)对土壤中的细菌群落组成有极显著的影响(P<0.01),全钾(P=0.014)对土壤细菌群落组成有显著影响(P<0.05)。说明有效氮、有效钾、有机质和全钾是细菌群落的主要驱动因素。【结论】有机肥在羊草草原的应用改变了土壤细菌群落结构。蚯蚓粪和菌渣在45 t·hm-2施肥量情况下提高了速效养分含量,也提高了羊草草原土壤细菌群落的生物多样性,有利于草地农业生态系统的可持续发展。

• 出版日期2020
• 单位中国农业科学院北京畜牧兽医研究所