冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落的影响

作     者：王小玲 马琨 伏云珍 安嫄嫄 汪志琴 WANG Xiaoling;MA Kun;FU Yunzhen;AN Yuanyuan;WANG Zhiqin

作者机构：宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏大学农学院银川750021 中国科学院生态环境研究中心北京100085 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第19期

页      面：7030-7043页

核心收录：

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

基　　金：国家自然科学基金项目(31660132,31160104) 宁夏高等学校一流学科建设项目(NXYLXK2017B06) 宁夏重点研发计划项目(2018BBF03002)。 

主　　题：免耕覆盖 生物有机肥 高通量测序 细菌群落 多样性和丰富度 

摘      要：为揭示保护性耕作措施对土壤细菌群落结构及多样性的影响规律,选取免耕覆盖+施生物有机肥(NF)、免耕覆盖+不施生物有机肥(NC)、传统耕作不覆盖+施生物有机肥(TF)和传统耕作不覆盖+不施生物有机肥(TC)4个处理,以农田土壤生态系统为研究对象,利用16S rDNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落结构及多样性的影响。结果表明:1)与TC处理相比,NF处理显著降低了土壤pH(P=0.03*),增加了土壤全氮(P=0.002**)、总碳含量(P=0.0001**,P=0.007**),影响了土壤碳/氮比分配(P=0.003**)。2)从16个土壤样本中共获得细菌27门、86纲、125目、213科和315属,其中放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,其相对丰度约占总丰度的82.40%。3)与传统耕作施生物有机肥处理相比,免耕覆盖施生物有机肥增加了土壤细菌的多样性指数(Simpson指数和Shannon指数),降低了ACE丰富度指数。4)NMDS及多元分析结果表明:土壤细菌群落丰富度指数、多样性指数均与土壤pH、速效磷和土壤碳/氮比成正相关,与土壤微生物生物量碳(SMBC)和土壤总碳成负相关;其中,土壤pH和SMBC分别是影响酸杆菌门和放线菌门的主要驱动因子。施生物有机肥和耕作措施两种因素均对土壤细菌群落结构组成产生了影响,但以施用生物有机肥对土壤细菌群落多样性的影响较明显;此外,施用生物有机肥在传统耕作和免耕覆盖两种情况下均增加了冬小麦产量,但以传统耕作施生物有机肥处理最明显。因此,传统耕作配施生物有机肥是宁夏南部山区改善土壤理化性质、增加土壤细菌群落丰富度和多样性的重要途径。