高碳基肥减氮施用对土壤肥力和细菌多样性的影响

作者：苏梦迪; 马啸; 胡丽涛; 赵龙杰; 彭军; 王欢欢; 张松涛^*

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(06): 1174-1185.

• 高碳基肥
• 减氮施用
• 细菌多样性
• 植烟土壤

化肥过量施用导致土壤环境恶化，严重影响作物生产。高碳基肥在改善农田土壤生态环境方面起到重要作用，对土壤肥力和微生物多样性影响较大。本研究通过田间试验，针对植烟土壤设置5个处理，NF (不施肥)、GCK (常规施肥纯氮为111 kg/hm2)、G3 (高碳基肥料450 kg/hm2+99.9 kg/hm2纯氮)(减氮10%)、G5 (高碳基肥料750 kg/hm2+88.8 kg/hm2纯氮)(减氮20%)、G7 (高碳基肥料1 050 kg/hm2+77.7 kg/hm2纯氮)(减氮30%)。采用高通量测序技术对土壤细菌多样性进行分析和土壤化学成分测定，明确高碳基肥减氮施用对土壤肥力和细菌多样性的影响。结果显示，1)高碳基肥减氮施用能够提高土壤p H、碱解氮、速效磷和速效钾的含量。移栽后90 d,G7处理的土壤pH、碱解氮、速效磷和速效钾分别提高了23.49%、8.78%、20.28%和27.81%。2)高碳基肥减氮施用对细菌多样性影响较大。在门水平上，G7处理提高了变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度，在移栽后30和60 d分别比对照提高了9.93%和2.28%。G3处理在移栽后60 d提高了拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度，与对照相比提高了93.42%。高碳基肥减氮施用降低了酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度，其中G7处理在移栽后30 d降幅最大，相较于对照降低了35.39%。属水平上，G7处理在移栽后30和60 d提高了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和假节杆菌属(Pseudarthrobacter)的相对丰度，在移栽后60 d降低了产黄杆菌属(Rhodanobacter)的相对丰度。整体来看，G7处理对细菌多样性影响较大。3)冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明，土壤p H、速效钾、速效磷和碱解氮均与变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)呈正相关关系。施用1 050 kg/hm2高碳基肥+77.7 kg/hm2纯氮(减氮30%)对土壤肥力改善效果最优，对土壤细菌多样性影响较大。本研究为进一步探究高碳基肥减氮施用改良土壤及其对土壤微生物多样性的影响提供了科学线索。

• 单位
  中国烟草总公司重庆市公司丰都分公司; 国家烟草栽培生理生化研究基地; 河南农业大学; 烟草行业烟草栽培重点实验室