耕作方式和绿肥还田对甘蔗土壤细菌群落结构及功能的影响

作     者：周灵芝 周佳 李艳英 劳承英 黄渝岚 申章佑 韦本辉 吴月先 

作者机构：广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所 广西农业职业技术大学 

出 版 物：《作物杂志》 (Crops)

年 卷 期：2025年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：广西自然科学基金项目(2022GXNSFAA035518) 广西科技重大专项(桂科AA20302020-1) 广西农业科学院稳定资助科研团队项目(桂农科2021YT056) 

主　　题：甘蔗 粉垄 绿肥还田 土壤细菌群落结构 群落功能 

摘      要：为探究不同耕作方式和间作绿豆还田对长期连作甘蔗土壤微生物的影响，设置粉垄间作（FLJ），粉垄单作（FL），旋耕间作（CKJ）和旋耕单作（CK）4个处理，利用高通量测序对甘蔗3个生长期土壤细菌群落结构及功能进行研究。结果表明，耕作方式显著影响土壤有机质含量和细菌群落丰富度，绿肥还田显著影响土壤碱解氮、速效钾、有机质和pH值，生育期显著影响土壤碱解氮、速效钾、pH和细菌群落α多样性，土壤细菌多样性与pH显著相关。3个时期不同处理共有8个细菌门和1个细菌属，变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）为主要优势菌门，占比74.71%～89.58%。随着甘蔗生育进程，土壤优势细菌门占比在变化，FLJ处理变形菌门呈下降、绿弯菌门呈上升趋势。3个时期土壤细菌功能有47～75种，以化能异养、有氧化能异养、纤维素分解和固氮作用为主，占比56.12%～81.74%。绿肥还田后各处理纤维素水解作用增强；成熟期FLJ处理的氮固定显著高于其他处理，增幅51.77%～113.04%。21-Feb与热酸菌属和纤维素水解作用与氮固定显著正相关。综上，甘蔗土壤养分，土壤细菌群落α多样性、群落结构及功能均随生育期而发生变化；绿肥能显著提高土壤碱解氮、有机质等含量，耕作方式可显著改变土壤细菌群落丰富度。粉垄耕作结合绿肥还田，可显著提高分蘖期变形菌门和鞘氨醇单胞菌属占比、伸长期和成熟期绿弯菌门占比及成熟期热酸菌属占比；提高整个生育期的纤维素水解作用，显著增强成熟期氮固定功能。