集约化柑橘种植抑制土壤磷循环微生物活性
Intensive Citrus Cultivation Suppresses Soil Phosphorus Cycling Microbial Activity作者机构：中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 中国科学院大学北京101408 华中农业大学资源与环境学院武汉430070
出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)
年 卷 期：2024年第45卷第5期
页 面：2881-2890页
核心收录：
学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学]
基 金：国家自然科学基金项目(42207051) 湖北省自然科学基金创新群体项目(2020CFA013)
摘 要：微生物是调节土壤磷循环的关键驱动力.阐明土壤解磷菌的微生物矿化过程对于提高植物养分吸收率和作物产量具有重要意义.通过测定柑橘园与毗邻的自然林地土壤编码碱性磷酸酶基因(phoD)丰度、解磷细菌群落多样性和土壤无机磷组分,探究柑橘种植对土壤微生物获取磷策略的影响机制.结果表明,柑橘种植导致土壤pH下降,土壤有效磷累积,ω(有效磷)平均值高达112 mg·kg^(−1),显著高于毗邻的自然林地(3.7 mg·kg^(−1)).柑橘种植也会影响土壤磷素组成,柑橘土壤含有较高的可溶态磷(CaCl_(2)-P)、柠檬酸提取态磷(Citrate-P)和矿物结合态磷(HCl-P).自然林地土壤各磷组分均显著低于柑橘土壤,而phoD基因丰度和碱性磷酸酶活性显著高于柑橘土壤.高通量测序结果表明,柑橘土壤解磷细菌Shannon指数(4.61)显著低于自然林地(5.35),群落结构也有别于自然林地.柑橘种植改变了土壤解磷菌的群落组成,自然林地变形菌门的相对丰度显著低于柑橘土壤.土壤有效磷含量与碱性磷酸酶活性呈显著负相关,表明土壤高磷累积抑制土壤解磷细菌的活性.柑橘种植改变了土壤微生物对磷的获取策略,在柑橘园中,土壤微生物主要依赖外源磷,而自然林地土壤微生物主要以微生物分泌碱性磷酸酶矿化有机磷来获取磷的方式满足其生长需求.
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