改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落结构和丰度的影响

作者：赵辉; 王喜英; 谭智勇; 刘国权; 刘杰; 艾永峰

来源：南方农业学报, 2022, 53(09): 2435-2443.

• 改良剂
• 植烟土壤
• 固氮微生物
• nifH基因丰度
• 群落结构

【目的】研究不同改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落和丰度的影响，从固氮微生物角度为改良剂的筛选及其推广应用提供科学依据。【方法】采用田间单因素随机试验，设4个改良剂处理，分别为硅钙钾镁（T1）、白云石粉（T2）、硅钙钾镁+生物炭（T3）和白云石粉+生物炭（T4），以不施用改良剂为对照（CK）。烟叶旺长期进行烟株农艺性状调查并采集根际土壤样品，以nifH基因作为分子标记，应用荧光定量PCR和高通量测序技术，研究不同处理的土壤固氮菌丰度和群落结构变化特征，并分析土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素。【结果】施用不同改良剂普遍提高了烟株农艺性状及土壤p H、有机碳含量和C/N。施用改良剂可显著提高土壤固氮菌nifH基因丰度（P<0.05，下同），T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高2.97、3.32、4.68和3.81倍。施用改良剂也提高了土壤固氮菌群落α多样性，且Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均以T3处理最高。相关分析结果表明，固氮菌丰度、Chao1和ACE指数与土壤pH呈显著正相关。在门水平上，共获得5个类群，其中放线菌门（Actinobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为优势类群。改良剂施用对固氮菌群落结构有显著影响，优势门和属发生变化，硅钙钾镁+生物炭处理显著增加放线菌门、蓝藻门、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）和固氮螺菌属（Azospirillum）相对丰度。冗余分析结果表明，土壤pH、有机碳、硝态氮和C/N是驱动固氮菌群落结构变化的主要因素。【结论】硅钙钾镁+生物炭混施处理对缓解土壤酸化、改善烟田环境、促进烟株生长及提高固氮菌nifH基因丰度、群落α多样性和优势类群相对丰度效果显著，适合在酸性植烟土壤中推广应用。

• 单位
  贵州省烟草公司铜仁市公司; 铜仁学院