腐熟羊粪有机肥配施无机肥对植烟土壤微生物群落结构和多样性的影响

为了探究腐熟羊粪有机肥与无机肥配施对洛阳烟区植烟土壤微生物群落结构和土壤肥力特性的影响，采用盆栽控制试验和高通量测序技术，研究了不施肥（CK）、100%无机氮肥（T0）、50%羊粪有机肥氮+50%无机氮肥（T50）和100%羊粪有机肥氮（T100）4个处理下植烟土壤细菌和真菌群落结构及多样性的差异，并结合土壤理化性质分析了土壤肥力指标与土壤微生物多样性的关系。结果表明：植烟土壤细菌优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria），土壤真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）；T50处理的变形菌门、酸杆菌门和子囊菌门相对丰度最高，但放线菌门和担子菌门相对丰度最低；NMDS分析和相似性分析发现，T50处理的土壤微生物群落结构与其他处理差异显著；Alpha多样性分析也表明，T50处理土壤细菌和真菌群落的丰富度和多样性最高。不同处理土壤理化性质和土壤关键酶活性差异显著，以T50处理土壤养分含量和土壤碳氮代谢酶的活性最高；Pearson相关性分析显示，土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量及蛋白酶和脲酶活性与植烟土壤微生物多样的关系最为密切。总之，采用腐熟羊粪有机肥和无机肥配施通过影响植烟土壤细菌和真菌群落结构和多样性，促进了土壤养分的释放和转化，有利于土壤养分的供应和土壤质量的提升，研究结果为洛阳烟区应用羊粪有机肥改良土壤提供了理论依据。     

稻田土壤真菌群落结构与功能对化肥 减量配施紫云英还田的响应

为探明长期化肥减量与紫云英还田配施对稻田土壤真菌群落组成结构及功能特性的影响,以豫南稻区紫云英- 水稻田间定位试验为研究对象,选取了空白对照(CK)、单施化肥(F100)、80% 化肥和22.5 t/hm² 紫云英还田量配施(MV1F80)、80% 化肥和45 t/hm² 紫云英还田量配施(MV2F80)、60% 化肥和22.5 t/hm² 紫云英还田量配施(MV1F60)、60% 化肥和45 t/hm² 紫云英还田量配施(MV2F60)6 个处理。通过采用高通量测序方法比较不同施肥处理对土壤真菌群落多样性、组成和结构特性的影响;采用FUNGuild 功能预测的方法分析不同施肥处理间功能类群的丰度差异。结果表明,化肥减量与紫云英还田配施较CK 处理显著提高了Shannon 指数和Shannoneven指数,且Shannon 指数和Shannoneven 指数均与全氮呈显著正相关。门分类水平上,化肥减量与紫云英还田配施较CK 显著降低了子囊菌门(Ascomycota)相对丰度,增加了担子菌门(Basidiomycota)相对丰度;属分类水平上,化肥减量与紫云英还田配施处理的翅孢壳属(Emericellopsis)和无色穗孢属(Achroiostachys)相对丰度显著低于CK,镰刀菌属(Fusarium)相对丰度显著低于F100 处理。此外,冗余分析(RDA)发现,影响土壤真菌群落结构和组成的主要环境因子为土壤容重、有机碳、全氮、全磷和全钾。从真菌功能预测分析来看,化肥减量与紫云英还田配施较F100 处理显著降低了动物病原菌- 内生菌- 地衣寄生菌- 植物病原菌- 土壤腐生菌- 木质腐生真菌功能类群丰度。由此可见,化肥减量与紫云英还田配施通过改善土壤肥力属性,改变了稻田土壤真菌群落组成、结构、多样性及功能特性,在一定程度上降低了土壤潜在致病菌丰度,有助于豫南稻区土壤健康和可持续发展。     

长期施肥对旱作区农田土壤细菌群落组成和多样性的影响

为阐明长期有机、无机施肥对旱作区土壤细菌群落组成及多样性的影响机制,以农田土壤生态系统为研究对象,采用单因素随机区组设计,利用长期定位试验(11年)和高通量测序的方法,研究了不施肥(对照,T0)、单施化肥(T1)、化肥配施羊粪有机肥(T2)和化肥配施生物有机肥(T3)对土壤的影响,分析了处理间土壤细菌群落组成及多样性的差异,探究了驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要土壤环境因子。结果表明:与T0相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施能显著提高土壤全氮、全磷、有机质、碱解氮、有效磷和铵态氮的含量,其中T2处理效果最显著(P<0.05)。各施肥处理下土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi) 细菌为优势菌门;羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配施处理降低了土壤放线菌门的相对丰度,增加了绿弯菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度,T2处理与T0处理间有显著差异(P<0.05)。与T1处理相比,羊粪有机肥、生物有机肥与化肥配合施用使土壤硝化螺旋菌门的相对丰度显著降低。类诺卡氏菌属(Nocardioides)、KD4-96和Subgroup_6为土壤细菌群落的优势菌属。T2处理较T3处理更显著地降低了土壤类诺卡氏菌属(41.15%)、芽球菌属(41.67%)和红杆菌属(27.45%)的相对丰度。与T0处理相比,T2处理更显著增加了细菌群落物种数、群落辛普森指数、香农指数和Chao1 指数(P<0.05)。冗余分析表明,土壤有机质(P=0.001)、pH(P=0.003)是驱动土壤细菌群落组成及多样性变化的主要因素。土壤pH以及有机质含量高低对驱动旱作区土壤细菌群落组成以及土壤细菌多样性变化均产生直接效应。因此,化肥与羊粪有机肥相结合的长期施肥管理是优化旱作区区域农田养分管理、提升土壤肥力的有效途径。     

化肥减量配施生物炭对木姜叶柯土壤肥力与真菌群落特征的影响

为揭示化肥减量配施生物炭对木姜叶柯土壤肥力与真菌群落特征的影响,以木姜叶柯为研究对象,采用L9(34)正交试验,设置9个配方施肥处理和不施肥对照处理(RCK),分别测定土壤pH、碱解氮、速效钾、全钾、有效磷、全磷、有机质含量以及根际土壤真菌群落结构特征与丰度,并分析土壤 pH、土壤养分和土壤真菌群落结构之间的关系。结果表明:(1)化肥减量配施生物炭可显著提高土壤pH、碱解氮、速效钾、全钾、有效磷、全磷、有机质含量,与RCK对比,pH提高了0.84%～10.95%,碱解氮提高了5.58%～51.79%,速效钾提高了10.64%～192.40%,全钾提高了12.16%～35.14%,有效磷提高了27.87%～208.23%,全磷提高了1.75%～50.88%,有机质含量提高了74.4%～211.69%。(2)根际土壤真菌Alpha多样性指数分析结果显示,化肥减量配施生物炭能显著提高土壤真菌丰度,其中R1、R4、R6和R7处理真菌多样性显著高于RCK,其中R7处理的土壤真菌Shannon 指数最大,相比RCK提高了1.77 个单位。(3)化肥减量配施生物炭影响了土壤真菌群落组成结构,R5、R8、R9处理与R1、R4、R6、R7处理以及R1、R6、R8处理分别提高了担子菌门、子囊菌门、被孢霉门的相对丰度。(4)RDA冗余分析显示,有效磷与速效钾对真菌群落结构存在明显作用。综上,化肥减量配施生物炭可显著提高土壤pH以及土壤养分,进一步提升土壤肥力,有效缓解土壤酸化,改善土壤环境,提高木姜叶柯根际土壤真菌群落的丰富度与多样性,进而影响群落结构。其中有效磷与速效钾对土壤真菌群落的影响较大。R9处理(生物炭30 g+尿素20 g+过磷酸钙9 g+氯化钾6 g)能有效改善土壤质量,R6处理(生物炭20 g+尿素     

碱性植烟土壤微生物群落对深耕培肥的响应特征研究

为构建山地植烟土壤良好耕层,在保山市碱性植烟土壤区域设置随机区组大田试验,以深耕（30 cm）为主处理,不同培肥模式为副处理,于耕作前和烤烟收获后测定主要土壤理化性质,采用Illumina MiSeq测序技术分析微生物多样性、种群丰度、群落结构和功能类群特征,探讨深耕培肥对碱性植烟土壤质量改善效果。多样性分析结果显示,深耕配施生物有机肥和化肥处理的微生物种群的Chao指数和Shannon指数差异性不显著,但促进了微生物尤其是真菌群落组成结构差异性增强。微生物群落组成分析结果表明,与耕作前相比,化肥处理的Proteobacteria（变形菌门）、Acidobacteria（酸杆菌门）、Mortierellomycota（被孢霉门）和Basidiomycota（担子菌门）的丰度显著增加,Actinobacteria（放线菌门）和Ascomycota（子囊菌门）种群丰度显著降低;增施生物有机肥处理的Proteobacteria和Mortierellomycota的丰度显著增加,Chloroflexi、Acidobacteria和Basidiomycota的丰度显著下降;与化肥处理相比,增施生...     

增施磷石膏与不同耕作措施对碱土碳库和 微生物群落结构的影响

盐碱地作物苗期遇降雨或漫灌容易导致土壤结皮,使土壤碳库代谢受阻、微生物生存环境恶化,为阐明施用磷石膏后旋耕、深松、镇压措施对碱土碳库及微生物群落的影响,利用大田试验,设磷石膏+ 旋耕处理(CA),磷石膏+ 旋耕+ 苗期浅松处理(QCA),磷石膏+ 旋耕+ 苗期镇压处理(ZCA),以不施磷石膏+ 旋耕处理为对照(CK),通过土壤pH、电导率、有机碳、无机碳及细菌、真菌群落结构揭示其变化规律。研究表明,施用磷石膏显著降低土壤pH、CaCO3 含量,pH 降幅以QCA 处理最大、CaCO3 降幅以ZCA 处理最大;施用磷石膏可显著提高ZCA 的土壤活性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)含量;磷石膏处理使总有机碳增加,增幅4.11% ～ 6.45%;磷石膏显著增加可溶性K+、Ca2+ 含量,降低Na+ 含量。磷石膏可提高土壤变形菌门、拟杆菌门相对丰度,变形菌门较CK 提高30.66% ～ 34.75%,拟杆菌门较CK 可提高21.79% ～ 53.55%,以ZCA 处理增幅最为显著;Spearman 分析发现,变形菌门与土壤K+ 呈极显著正相关、与Na+ 呈显著负相关。真菌主要优势菌门为子囊菌门、担子菌门、罗兹菌门,CA、ZCA 处理子囊菌门的丰度较CK 分别提高2.64%、3.98%,各处理担子菌门丰度较CK 提高0.65% ～ 9.44%;磷石膏可提高土壤镰刀菌属、被孢霉属相对丰度。Spearman 相关性研究发现子囊菌门与土壤pH 呈显著负相关,与土壤K+ 呈显著正相关;罗兹菌门与土壤Ca2+ 呈显著正相关。ZCA 处理可有效降低土壤pH,提高土壤DOC、MBC 含量,改变微生物群落组成与结构,为科学指导盐碱地农业生产提供依据。     

增施有机肥对黄河三角洲盐碱地碳氮组分和微生物群落的影响

为探究增施有机肥对盐碱土壤有机碳氮组分和微生物群落的影响,以2018年开始的黄河三角洲盐碱垦殖区小麦—玉米轮作样地为研究对象,通过分析3种处理(普通化肥CN、化肥+猪粪有机肥PCOF和不施肥CK)下土壤有机碳氮组分含量和微生物群落对增施有机肥措施的响应,以期为黄河三角洲盐碱地改良和农业可持续发展提供理论依据。结果表明:(1)肥料的投入对盐碱土壤起着积极促进作用,增施有机肥与单施化肥相比,土壤氮磷钾等基础养分含量分别显著提高15.6%,251.7%,65.2%(p＜0.05),耕层结构得到改善。(2)增施有机肥有助于土壤有机碳、氮活性组分升高,颗粒有机碳(POC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)较CN分别显著提高40.8%,13.2%和69.1%;酸解总氮(HTN)和酸解氨基酸态氮(AAN)分别显著提高11.6%和33.3%。单施化肥相比CK,易氧化有机碳(EOC)和MBC分别显著提高32.9%和17.5%,有机氮组分未产生显著影响。(3)经3年有机肥增施,细菌群落多样性和真菌群落丰富度较CK和CN显著提高,酸杆菌门、绿弯菌门和子囊菌门等有益菌群的相对丰度增加。(4)冗余分析(RDA)显示,有机碳和有机氮组分与微生物群落中有益菌门的相对丰度呈显著正相关关系,与贫营养型菌门相对丰度呈显著负相关关系。综上表明,增施有机肥是提高盐碱土壤有机碳氮组分、细菌群落多样性和真菌群落丰富度的有效措施。     

秸秆还田条件下腐熟剂对不同质地土壤真菌多样性的影响

为因地制宜鉴选适宜的秸秆腐熟剂,在西辽河平原灌区选择秸秆还田的砂壤土和中壤土连作玉米地,分别配施中农绿康腐熟剂、人元腐熟剂和农富康腐熟剂(简称中农、人元、农富康),以秸秆还田不施腐熟剂为对照,在玉米吐丝期取0～15 cm、15～30 cm、30～45 cm土层样品,采用高通量测序技术,研究不同质地土壤秸秆还田配施腐熟剂情况下土壤真菌群落结构的多样性。结果表明,砂壤土秸秆还田配施腐熟剂处理特有OTU(operational taxonomic units)数均比对照多,中壤土则相反。所有处理土壤中被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)相对丰度较高;优势属均为被孢霉属(Mortierella)和低温酵母(Guehomyces)。不同腐熟剂对土壤质地产生不同影响,中壤土秸秆还田配施中农和农富康对土壤真菌组成及丰度无显著影响,而配施人元显著改变中壤土真菌组成及丰度;砂壤土秸秆还田配施中农和人元显著增加土壤真菌组成及丰度。LEfSe分析可知,砂壤土秸秆还田配施中农、中壤土秸秆还田配施人元和农富康3个处理土壤真菌多样性存在差异,对真菌多样性差异发挥显著性作用的门为担子菌门、子囊菌门,纲为伞菌纲(Agaricomycetes),目为腔菌目(Pleosporales)和伞菌目(Agaricales),种为Mortierella fimbricystis。这种响应差异也体现在同一腐熟剂对中壤土和砂壤土不同土层真菌的影响;随土层的下移,砂壤土和中壤土对照中被孢霉属相对丰度先增加后下降,低温酵母相对丰度下降;施用腐熟剂后(中壤土农富康除外),深层土壤低温酵母相对丰度比表层土壤高。砂壤土秸秆还田配施中农后0～15 cm土层中上述2个优势菌属相对丰度显著提高;而中壤土秸秆还田配施人元增加0～15 cm土层低温酵母相对丰度和15～30 cm、30～45 cm土层被孢霉属相对丰度。由此可见,秸秆还田条件下腐熟剂与土壤质地间响应不同,所以秸秆腐熟剂配施应因地制宜。     

秸秆还田与施肥方式对稻麦轮作土壤细菌和真菌群落结构与多样性的影响

为探索秸秆还田与施肥方式2种农田措施对水稻-小麦(稻麦)轮作土壤微生物群落的影响,阐释其对土壤细菌和真菌群落结构和多样性的影响机制,本研究通过7年稻麦轮作长期定位监测试验,设置无肥空白(CK)、常规施肥(RT)、秸秆还田+常规施肥(RS)和秸秆还田+缓释肥(SS) 4个处理,采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析土壤细菌和真菌群落结构和多样性,探索影响微生物群落的主控环境因子。结果表明, SS作物产量在2016年和2017年分别比RT显著提高11.6%和8.2%(水稻)、4.8%和3.6%(小麦),与RS无显著差异。相比RT,秸秆还田处理显著降低了土壤pH,提升了土壤有机碳和铵态氮含量;与RS相比,SS处理提高了铵态氮含量。秸秆还田处理提升了真菌群落多样性,但对细菌群落多样性无显著影响。SS与RS在细菌真菌群落多样性方面均无显著差异。相关性分析表明,细菌群落多样性与土壤pH呈负相关,与总氮含量呈正相关;真菌群落多样性则与土壤有机碳含量显著正相关。NMDS分析表明,施肥对于细菌群落结构影响较大(55.61%),真菌群落结构则对秸秆还田响应更明显(26.94%)。与RT相比,秸秆还田显著提升了细菌放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门的相对丰度,同时显著提升了真菌中子囊菌门的相对丰度,降低了担子菌门和接合菌门的相对丰度,加强了土壤碳氮循环能力并抑制了病原菌。SS与RS相比,仅提升了真菌中子囊菌门的相对丰度。综上,秸秆还田配施缓释肥有助于维持或者提高土壤养分有效性、作物产量及细菌真菌群落多样性,可以促进土壤碳氮循环。     

基于宏基因组学方法分析施肥模式对设施菜田土壤微生物群落的影响

  【目的】  采用宏基因组测序技术,研究施肥对细菌、真菌和古菌群落组成和结构的影响,为设施菜田可持续健康发展提供科学依据。  【方法】  设施蔬菜施肥长期定位试验始于2009年,试验地位于天津市西青区,为春季番茄和秋冬季芹菜轮作体系。在春茬番茄 (第20茬蔬菜) 盛果期,选择定位试验中的6个等氮磷钾投入处理,包括全部使用化肥氮 (4/4CN) 处理和5个有机替代处理 (3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN、1/4CN+3/4MN、2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN),其中M和S代表猪粪和秸秆。采集0—20 cm土壤样品,测定土壤微生物相关指标。  【结果】  有机替代处理的土壤微生物量碳(MBC) 和微生物量氮(MBN) 含量较4/4CN处理平均分别增加101.5%和134.6%,以2/4CN+1/4MN+1/4SN、2/4CN+ 2/4SN处理的土壤MBC和MBN含量相对较高,较4/4CN平均分别增加158.8%和210.9%。与4/4CN相比,有机替代处理的土壤细菌和真菌丰度平均分别增加8.6%和11.6%,古菌平均降低21.7%;高碳有机替代模式(1/4CN+3/4MN、2/4CN +1/4MN+1/4SN、2/4CN+2/4SN) 土壤细菌和真菌丰度较低碳有机替代模式(3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN) 平均分别增加12.3 %和12.0%,古菌丰度平均降低12.9%。与4/4CN处理相比,低量、中量有机替代模式（3/4CN+1/4MN、2/4CN+2/4MN）土壤细菌、真菌Shannon指数没有显著增加,而有机替代模式古菌Shannon指数平均增加了9.0%,高碳有机替代处理古菌Shannon指数平均增加了11.9%。与4/4CN处理相比,有机替代模式提高了土壤细菌中变形菌门相对丰度,降低了放线菌门、绿弯菌门相对丰度;提高了土壤真菌中子囊菌门、壶菌门和球囊菌门相对丰度,降低了担子菌门相对丰度;提高了古菌中的广古菌门和深古菌门相对丰度,降低了奇古菌门相对丰度。主成分分析表明,土壤细菌和真菌群落结构组成对施肥模式的响应弱于古菌。冗余分析表明,有机碳和硝态氮分别解释土壤细菌群落结构变异的22.3%和16.1%,解释真菌群落结构变异的10.4%和8.9%,解释古菌群落结构变异的36.0%和34.7%。  【结论】  同等养分投入量下,以有机肥、秸秆氮替代部分化肥氮可提高土壤细菌和真菌丰度,降低古菌丰度,改变土壤优势菌群的组成,增加微生物多样性。土壤硝态氮和有机碳含量是影响土壤细菌、真菌和古菌群落结构的共同因素,古菌对施肥模式的反应强于细菌和真菌。其中,以2/4化肥+1/4猪粪+1/4秸秆施肥模式可获得最多样的微生物群落结构。     

长期有机无机肥配施对东北黑土真菌群落结构的影响

【目的】分析长期有机无机肥配施对土壤真菌丰度、多样性及其群落特征的影响,探讨东北黑土真菌群落变化与施肥的相关性,为进一步调节土壤微生物结构,改善其生态功能提供参考依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院36年长期定位试验站,选取4个不同施肥处理:不施肥处理（CK）、有机肥处理（M）、氮磷钾无机肥处理（NPK）和有机肥配施无机肥处理（MNPK）的耕作层土壤为研究对象,以真菌ITS基因为分子标靶借助qPCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,研究不同施肥处理对黑土中真菌群落丰度、多样性和组成的影响,并与土壤化学性质进行偶联分析,揭示群落与施肥的相关性。【结果】长期施用无机肥显著降低土壤pH,而有机无机配施可以有效缓解土壤酸化。NPK处理的ITS基因丰度显著高于MNPK;MNPK处理的细菌/真菌比值（26.91104）显著大于NPK,各处理比值由高到低为MNPK M CK NPK。细菌/真菌比值与土壤pH正相关;MNPK处理的真菌多样性指数值略大于NPK。Ascomycota和Zygomycota为土壤中主要真菌门,不同施肥处理之间真菌组成的相对丰度存在显著差异,对照处理Ascomycota的相对丰度为45.35%,MNPK和NPK处理分别为50.93%和56.16%。有机肥有利于降低病原真菌相对丰度,具有高度侵染性的Cochliobolus在MNPK（0.41%）和M（0.39%）中的相对丰度显著小于CK（3.25%）和NPK（2.08%）。CCA分析表明,土壤理化性质共解释土壤真菌群落结构变化的73.3%,有效磷（贡献量为32.4%,P=0.002）、铵态氮（贡献量为14.8%,P=0.01）和硝态氮（贡献量为16.2%,P=0.048）是3个重要的影响因子。【结论】不同施肥条件下土壤真菌丰度、多样性,以及菌群组成特征不同。与无机肥相比,有机肥无机肥配施能够有效改善真菌群落结构,降低真菌的丰度,增加真菌多样性,并提高土壤pH,减缓土壤酸化。土壤有效磷、铵态氮和硝态氮含量是影响黑土土壤真菌群落结构变化重要因素。     

Plant growth stages and fertilization regimes drive soil fungal community compositions in a wheat-rice rotation system

Fungal communities may have different response to fertilization under different conditions. Therefore, it is necessary to reveal the effects of fertilizations on fungal communities considering temporal heterogeneity at different crop stages. To address this, soil samples were collected across eight typical plant growth stages of a wheat-rice rotation system under four fertilization regimes: no nitrogen fertilizer (NNF), chemical fertilizer (CF), organic-inorganic mixed fertilizer (OIMF), and organic fertilizer (OF). Soil temperature and moisture that co-vary with plant growth stages were the strongest predictors of fungal community compositions; meanwhile, fertilization regimes also played important roles. Shannon index and the relative abundance of Ascomycota were consistently increased when compared OF treatment with CF and OIMF treatments, while CF treatment had a higher relative abundance of Zygomycota when compared with NNF and OF treatments. For the functional guilds, application of urea-nitrogen fertilizers (CF and OIMF treatments) significantly decreased the relative abundance of saprotrophs and symbiotrophs, while soil treated with OF had less relative abundance of pathotrophs when compared to inorganic fertilizers. Our study provided a detailed picture of how fungal community composition responded to fertilization regimes across different plant growth stages.     

不同有机肥对植烟红壤真菌群落结构及功能的影响

  【目的】  研究植烟土壤中与养分循环相关的真菌群落结构和功能类群对不同有机肥施用的响应,为指导烤烟合理施肥、减缓连作障碍和土传病害提供科学依据。  【方法】  选择烤烟品种‘云烟87’为供试作物,以当地农业废弃物为原料堆制有机肥,设置6个处理:单施化肥 (CK)、鸡粪有机肥 (T1)、芝麻饼肥 (T2)、菜籽饼肥 (T3)、牛粪 (T4)、稻草 (T5),所有处理氮磷钾总量和比例用化肥调整为一致。随机区组田间试验,每个处理3次重复。采用高通量测序结合FUNGuild分析方法,测定分析烟草不同生长阶段各处理的土壤真菌群落结构、多样性、组成及群落功能。  【结果】  结合UPGMA聚类分析和主坐标分析 (PCoA) 发现,相比T2和T3处理,T5、T4和T1处理在烟草旺长期对土壤真菌群落结构的影响较大;成熟期T2与T3处理对土壤真菌群落结构的影响逐渐增大,且超过T4和T5处理。相比CK,T2、T3及T5处理中腐生营养型真菌比例分别显著提高了262.0%、64.0%和198.0%。其中T5处理土壤中腐生营养型真菌所占比例超过病理营养型真菌,成为其主要优势菌群;T1、T2及T4处理的土壤共生营养型真菌分别显著增加了80.0%、320.0%和85.71%。T1、T2和T4处理分别提高了土壤中植物病原菌Monographella (408.98%)、Microidium (93.63%)、Gibberella (559.22%) 的相对丰度。  【结论】  相比单施化肥处理,有机肥会导致土壤真菌群落结构发生变化,且不同有机肥的影响程度和时期均不同,其主要是增加了土壤腐生营养型真菌的比例,更有利于土壤生态系统的稳定和健康。5种供试有机肥处理中,稻草配施化肥最有利于降低长期烟稻轮作的土传病害风险,提高土壤肥力,鸡粪和菜籽饼次之;芝麻饼和牛粪在提高腐生营养型和共生营养型真菌比例的同时,也会增加烟稻轮作体系中水稻赤霉病及烟草根腐病风险。     

有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响

  目的  为解决日光温室番茄连作障碍,必须弄清有机无机肥配施对番茄连作土壤微生物的影响。  方法  试验共设置6个处理,分别为不施肥（CK）、20%有机肥 + 80%化肥（M20C80）、40%有机肥 + 60%化肥（M40C60）、60%有机肥 + 40%化肥（M60C40）、80%有机肥 + 20%化肥（M80C20）、100%有机肥 + 0%化肥（M100）。测定了连作土壤理化性质、细菌和真菌的微生物群落结构、物种组成和丰度等相关指标。  结果  M40C60处理使连作土壤孔隙度在54.38% ~ 55.61%,pH维持在7.19 ~ 7.22,有机质和速效钾含量分别维持在49.70 ~ 59.21 g kg?1和536.1 ~ 605.5 mg kg?1的中等水平,速效磷含量则维持在680.4 ~ 783.0 mg kg?1的高水平。增施有机肥,可以改善土壤微生物群落组成,分别提高芽孢杆菌（Bacillus）、土胞杆菌（Terrisporbacter）、链霉菌（Streptomyces）以及头束霉菌（Cephalotrichum）等有益菌群落相对丰度0.86%、0.60%、0.12%和47.82%,降低变形菌（Proteobacteria）酸杆菌（Acidobacteriota）等有害菌群落相对丰度3.47%和1.74%。  结论  增施有机肥改善番茄连作土壤的基础理化性质,保持土壤中的养分含量。同时有益于微生物群落演替,维持或提高有益菌群的丰度,抑制或降低有害菌群的丰度,使连作土壤维持在一个较稳定的微生物群落结构。减少番茄连作土壤病害的发生,维持良好的土壤状态。     

长期有机与无机肥配施的黄壤稻田土壤细菌群落结构特征

  【目的】  比较长期施用不同肥料黄壤稻田土壤细菌群落结构的差异,剖析不同肥料维持土壤细菌群落多样性的作用及其机理,为农田施肥管理提供理论依据。  【方法】  以农业农村部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站为依托,采用高通量测序技术,分析连续24年不施肥(CK)、全量化肥(NPK)、1/4牛厩肥+3/4化肥(1/4M+3/4NP)、1/2牛厩肥+1/2化肥(1/2M+1/2NP)和全量牛厩肥(M)处理黄壤稻田土壤细菌群落组成及多样性,并揭示其主要环境影响因子。  【结果】  不同施肥处理土壤细菌α多样性指数分析结果显示,长期施用有机肥提高了土壤细菌多样性指数(Shannon)、优势度指数(Simpson)和均匀度指数(Pielou),对丰富度指数(Chao1)影响较小。与CK相比,长期施肥不同程度地提高了变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度,化肥的作用更明显。与CK和NPK相比,施用有机肥处理降低了棒状杆菌门(Rokubacteria)和亚硝酸盐氧化菌门(Nitrospinae)相对丰度,提高了拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度,其他菌门变化不明显(P<0.05)。土壤细菌群落结构主成分分析结果表明,施用有机肥1/4M+3/4NP和1/2M+1/2NP处理土壤环境较为相似,细菌群落组成相似度较高,而CK和NPK处理土壤环境相似,细菌群落组成相似度高。土壤细菌群落结构组成与土壤环境因子冗余分析显示,土壤理化性质对细菌群落结构的影响重要性由大到小依次为全氮、碱解氮、速效钾、pH、有效磷、全磷,其中全氮、碱解氮和速效钾是关键因素。  【结论】  长期施用有机肥能够提高黄壤稻田土壤肥力,改变细菌生长环境,进而改变细菌群落结构组成,提高细菌群落多样性,促进土壤生态系统稳定和健康。     

冬麦免耕覆盖栽培对土壤丛枝菌根真菌多样性的影响

为揭示冬麦免耕覆盖栽培管理措施对土壤丛枝菌根真菌多样性的影响,以农田土壤生态系统为研究对象,利用Illumina MiSeq平台通过高通量测序的方法,对连续免耕覆盖栽培及有机肥管理下冬麦土壤丛枝菌根真菌群落组成及其与土壤环境因子间的相互关系进行研究。结果表明,丛枝菌根(AM)真菌在97%相似度下共获得4 515个AM真菌的操作分类单元(OTUs),分属于1门3纲4目8科10属155种。不同处理中,类球囊霉属(Paraglomus),球囊霉属(Glomus)和近明球囊霉(Claroideoglomus)为优势属,受农业综合管理措施中有机肥施用、免耕覆盖因子的影响,近明球囊霉、有隔球囊霉属相对丰度在不同处理间存在显著差异(P<0.05)。与耕作、不覆盖相比,免耕、覆盖措施提高了AM真菌多样性指数,但降低了AM真菌属的丰富度;与无肥条件相比,有机肥施用提高了AM真菌丰富度指数,但降低了AM真菌多样性指数。多元分析结果表明,土壤全磷及速效磷含量是影响AM真菌群落组成中优势属丰度变化的主要因素。免耕覆盖、有机栽培改变了土壤AM真菌的多样性及丰富度,土壤中丰度较低的AM真菌菌属更容易受到有机肥施用的影响;有机肥与免耕、覆盖管理的交互作用对AM真菌近明球囊霉属相对丰度有显著影响(P<0.05)。AM真菌群落对耕作覆盖、有机肥施用管理活动的响应受到农业综合管理活动及其相关因素交互作用的影响。本研究结果为合理农作物免耕覆盖、有机栽培管理提供了理论依据。     

Responses of soil microarthropods to inorganic and organic fertilizers in a poplar plantation in a coastal area of eastern China

Soil microarthropod community is an essential functional unit of soil food webs. Fertilizers can induce an alteration of quantity and quality of food for soil fauna and trigger profound changes in soil faunal communities. We initiated this study to examine the influence of organic and inorganic fertilizers on soil microarthropods in poplar plantations (Populus deltoides) in a coastal region of northern Jiangsu, eastern China. We established a control and four fertilizer application treatments: low and high levels of organic fertilizers, low and high levels of inorganic fertilizers. Organic fertilizer amendments increased both soil organic carbon (C) and total nitrogen (N), whereas inorganic fertilizer had a positive significant effect on soil total N. The application of both inorganic and organic fertilizers resulted in significantly reduced soil pH. We found that both inorganic and organic fertilizers increased the abundance of all soil microarthropods, bacterivorous Acari, and hemiedaphic and epedaphic Collembola, but had no influence on the total taxonomic richness, Shannon diversity index and DG diversity index of the microarthropod community. The abundance of soil microarthropods was positively correlated with soil C and N, and negatively with pH. Our results indicate that changes in the quality and quantity of soil organic matter and other immediate chemical properties after fertilizer application can increase the abundance of soil microarthropods, but have a limited influence on their diversity in the coastal alkaline soils of eastern China.     

麦秸秆和沼液配施对水稻苗期生长和土壤微生物的调控

研究了等量氮素肥料处理下小麦秸秆全量还田结合化肥(S-CF)、小麦秸秆全量还田结合沼液(S-BS)和全量化肥(CF)处理对水稻幼苗生长、氮磷积累及土壤微生物群落的影响。结果表明,不同施肥处理的水稻幼苗生长明显被促进,其中CF处理的促进效果最好,其次是S-BS处理。S-BS处理的水稻叶片可溶性糖含量明显高于其他施肥处理,其叶片含氮量也明显高于CF处理。CF处理的土壤细菌总量明显高于S-BS处理,而S-BS处理的土壤细菌总量均显著高于对照(CK,不施肥)和S-CF处理;其中CF处理变形菌门细菌相对丰度显著高于其他处理。而CK和S-CF处理的真菌总量明显高于S-BS和CF处理,S-BS处理的真菌总量最低,其中,CK土壤优势真菌子囊菌门、担子菌门的相对丰度显著高于其他处理,S-CF处理土壤的壶菌门真菌相对丰度也显著高于其他处理。S-CF和S-BS处理的细菌Chao1丰富度指数和香农(Shannon)多样性指数要明显高于CF处理和CK,而S-CF处理的土壤真菌的Chao1指数和香农指数要明显高于CK,CF处理的土壤真菌Chao1指数和香农指数最低。秸秆、沼液短期替代化肥的处理下水稻植株生长低于全化肥处理的,但秸秆、沼液、化肥结合施用对水稻幼苗的促生作用依然很明显,尤其是秸秆还田结合沼液灌溉的全量替代化肥处理。全量替代化肥处理下,即秸秆和沼液处理的土壤质量和细菌丰富度及多样性即使在短期施用条件下也被明显促进。