施粪肥对人参栽培土壤理化性质和真菌群落结构的影响

作     者：安娜 高纪超 韩雅棋 郭绮雯 许永华 张晋京 关松 AN Na;GAO Jichao;HAN Yaqi;GUO Qiwen;XU Yonghua;ZHANG Jinjing;GUAN Song

作者机构：吉林农业大学资源与环境学院长春130118 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 吉林农业大学生命科学学院长春130118 吉林农业大学中药材学院长春130118 

出 版 物：《吉林农业大学学报》 (Journal of Jilin Agricultural University)

年 卷 期：2019年第41卷第6期

页      面：695-706页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0200801-01) 吉林省教育厅科学技术项目(JJKH20170313KJ) 国家本科生科技创新基金项目(201610193010) 

主　　题：人参 畜禽粪肥 土壤理化性质 真菌群落 高通量测序 

摘      要：为研究施用畜禽粪肥对大田栽培人参土壤的改良作用,结合田间和盆栽试验,采用常规化学分析和土壤微生物群落高通量基因测序方法,研究了施用牛粪、鹿粪和鸡粪对土壤团聚体组成、腐殖物质含量、有效态养分含量以及土壤真菌群落结构组成的影响。结果表明:与未施肥对照(ck)土壤相比,施用粪肥土壤2~0. 25 mm大团聚体显著增加35. 3%~56. 6%;土壤有机碳和胡敏酸碳含量分别增加34. 0%~45. 5%和72. 8%~99. 2%;有效态N、P、K含量分别提高63. 6%~84. 9%、173. 0%~222. 0%和21. 4%~39. 2%。在土壤真菌群落Alpha多样性分析中,施用粪肥土壤Chao1、Ace、Shannon和Simpson指数分别是ck的2. 73~2. 88,2. 70~2. 87,1. 88~1. 96,1. 30~1. 32倍。土壤真菌门水平的优势菌群为子囊菌门(Ascomycota,相对丰度57. 1%~76. 2%),施用粪肥显著增加了接合菌门(Zygomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和芽枝霉门(Blastocladiomycota)的相对丰度,担子菌门(Basidiomycota)显著减少。ck土壤真菌属水平的优势菌群为炭角菌属(Xylaria,相对丰度65. 1%),与ck相比,施用粪肥土壤真菌支顶孢属(Acremonium)、被孢霉属(Mortierella)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus)、地丝霉属(Geomyces)丰度大幅增加,成为施用粪肥土壤的优势菌群(4. 5%~25. 7%),青霉菌属(Penicillium)有所增加,而炭角菌属(Xylaria)相对丰度大幅减少,为0. 87%~6. 25%,施用鸡粪土壤镰刀菌属(Fusarium)真菌比ck增加3. 07倍。真菌群落丰度聚类热图和主成分分析表明,ck土壤真菌群落结构组成与施用粪肥土壤之间差异显著。综上,施用畜禽粪肥促进了人参栽培土壤良好团粒结构的形成,提高了有机碳、腐殖物质胡敏酸和有效态N、P、K含量,增加了土壤真菌群落的丰富度和多样性,显著改变了土壤真菌群落结构组成。与施用牛粪和鸡粪相比,施用鹿粪更有利于土壤2~0. 25 mm大团聚体的形成和胡敏酸的增加,施用牛粪与鹿粪有利于人参栽培土壤生防真菌支顶孢属(Acremonium)和青霉菌属(Penicillium)真菌的生长,有益于减少人参病害的发生,而施用鸡粪尽管增加生防真菌支顶孢属(Acremonium),但也大幅度增加了病原真菌镰刀菌属(Fusarium),可增加人参根腐病的发生风险。