棉秆还田对咸水滴灌棉田土壤酶活性和细菌群落结构多样性的影响

作     者：周永学 陈静 李远 侯振安 闵伟 ZHOU Yong-xue;CHEN Jing;LI Yuan;HOU Zhen-an;MIN Wei

作者机构：石河子大学农学院新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室石河子832003 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：2192-2203页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0907[农学-林学] 07[理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：兵团中青年科技创新领军人才项目(2020CB020) 石河子大学大学生研究训练计划项目(SRP2021044) 

主　　题：咸水 棉花 秸秆还田 土壤酶活性 细菌群落结构多样性 

摘      要：咸水长期灌溉会增加土壤盐分,对土壤理化性质产生不利影响,改变土壤细菌的多样性.秸秆还田可以改善土壤微环境,进而影响土壤酶活性和细菌群落结构多样性.试验设置淡水(FW,0.35 dS·m^(-1))和咸水(SW,8.04 dS·m^(-1))两种灌溉水盐度,在每个灌溉水盐度下秸秆用量分别为0 kg·hm^(-2)和6000 kg·hm^(-2)(分别用FWST和SWST表示).结果表明,与淡水灌溉相比,咸水灌溉显著增加土壤盐分、容重、全碳和速效磷含量,但是速效钾含量明显下降.在咸水灌溉下,秸秆还田可显著增加土壤全碳、全氮、速效钾和速效磷含量,降低土壤容重.咸水灌溉下土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性较淡水灌溉分别降低57.24%、35.15%和3.91%,而脲酶活性增加26.73%,但是秸秆还田显著提高蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,降低脲酶活性.咸水灌溉降低酸杆菌门(Acidobacteriota)、放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度,增加芽孢杆菌门(Gemmatimonadota)和粘球菌门(Myxococcota)的相对丰度.咸水灌溉下秸秆还田显著增加放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和泉古菌门(Crenarchaeota)的相对丰度,并且显著增加鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、Dongia和类固醇杆菌属(Steroidobacter)的相对丰度.NMDS结果说明咸水灌溉和秸秆还田改变了细菌群落结构.综上,秸秆还田可以提高土壤养分含量,降低土壤容重和盐分,进而改变土壤酶活性和细菌群落结构多样性,土壤的细菌群落构成发生改变主要受土壤盐分和容重的影响,因而秸秆还田有利于提高土壤肥力和维护土壤生态系统健康.