文章摘要
长期不同施肥对小麦田土壤固碳细菌群落结构和多样性的影响
Effects of Long-term Different Fertilization on the Structure and Diversity of CO2-assimilating Bacterial Communities in Wheat Field Soils
投稿时间:2023-11-03  修订日期:2024-05-13
DOI:
中文关键词: 施肥  小麦田  固碳细菌  cbbL基因  群落结构  高通量测序
英文关键词: fertilization  wheat field  carbon-fixing bacteria  cbbL gene  community structure  high-throughput sequencing
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作者单位邮编
海香* 农业农村部环境保护科研监测所 300191
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中文摘要:
      为研究不同施肥措施对华北潮土区小麦田土壤固碳细菌群落结构和多样性影响,为华北地区农田合理施肥提供数据支持。以农业农村部环境保护科研监测所长期施肥试验地为平台,利用高通量测序技术,研究不施肥对照(CK)、单施有机肥(M)、单施氮肥(N)、无机肥配施(NPK)、有机肥配施无机肥(MNPK)5种不同施肥措施对小麦田土壤固碳细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:(1)MNPK处理的土壤固碳细菌Shannon指数最高,显著高于M、N、NPK和CK处理;M、N和NPK处理的Shannon指数与对照CK无显著差异。(2)影响固碳细菌α多样性指数的主要影响因素是微生物量碳、微生物量氮、硝态氮、铵态氮、全氮和pH值。华北平原农田土壤固碳细菌优势菌群相对丰度发生改变,门水平上,变形菌门Proteobacteria(96.11~99.97%)为优势菌门;与对照CK相比,4种施肥处理显著降低了变形菌门相对丰度。在纲水平上,优势菌纲为γ-变形菌纲Gammaproteobacteria(68.31~89.14%)、α-变形菌纲Alphaproteobacteria(4.29~27.32%)和β-变形菌纲Betaproteobacteria(1.62~7.71%);与对照CK相比,N、NPK和MNPK处理显著降低了γ-变形菌纲相对丰度,M处理显著增加了γ-变形菌纲相对丰度;NPK、MNPK处理显著增加了α-变形菌纲的相对丰度,而M处理显著降低α-变形菌纲的相对丰度;4种施肥处理显著增加了β-变形菌纲的相对丰度。(3)冗余分析结果显示,不同施肥处理土壤pH值、微生物量碳、微生物量氮、硝态氮、铵态氮、土壤总有机碳和C/N是影响土壤固碳细菌群落特征变化的主要影响因子。以上结果表明,长期有机肥配施无机肥处理更有利于土壤微生物固碳;土壤pH降低和养分积累是土壤固碳细菌群落和多样性变化的重要原因。
英文摘要:
      本研究的结果强调了有机肥配施无机肥在农业管理实践中的重要性,对于促进土壤碳封存和增强土壤微生物活性具有显著效果。这些发现对于理解土壤固碳过程中细菌群落的作用、指导农业生态系统的可持续管理以及为未来的土壤碳循环研究提供数据支撑。
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