摘要
【目的】以碳促磷可有效挖掘土壤的供磷潜力,从碳源驱动下土壤微生物群落结构以及功能的变化角度研究了外源碳提高磷有效性的机理。【方法】采用室内培养方法,供试土壤分别取自重庆北碚区玉米地和蔬菜地,分别代表低、高磷紫色土,外源碳为葡萄糖。两种土壤均设置添加处理,同时以不添加葡萄糖处理为对照。在60%田间持水量下避光培养。在培养的0、2、15和60天取土样,采用BBP磷分级方法、Olsen法、灼烧法测定土壤中不同形态磷含量,同时采用16SrRNA高通量测序方法进行微生物群落结构的分析。【结果】添加葡萄糖后,两种磷水平土壤中添加葡萄糖的处理组Olsen-P相比于对照组在培养第2天、第15天降低,后恢复到培养前的水平。BBP磷分级磷中,在培养结束时低磷土壤的CaCl2-P、Enzyme-P、HCl-P和Citrate-P含量与培养开始时相比均无显著变化。微生物量磷含量和磷酸酶活性上升显著。高磷土壤添加外源碳后CaCl2-P和Citrate-P含量显著低于对照组,Enzyme-P、HCl-P与对照无显著差异。微生物群落结构分析结果显示,低磷土壤细菌群落对外源性葡萄糖的响应强于高磷土壤细菌群落,添加葡萄糖后低磷土壤细菌α多样性上升,在PCoA图中PC1轴上与对照组分离明显,高磷土壤细菌群落变化不显著。共发生网络分析结果显示,低磷土壤添加葡萄糖后与对照组相比出现了大量差异OTUs,模块化明显;添加葡萄糖的处理组与对照组相比出现的最能解释样本处理的差异物种为Paraburkholderia,有相关研究证明其具有溶磷功能,高磷土壤添加葡萄糖后未出现有相关研究证明具有溶磷功能的微生物。plspm模型结果显示,两种磷水平土壤中外源碳驱动微生物群落结构发生改变,从而使土壤不同磷组分含量发生变化的过程有所差异,说明外源碳的加入导致的磷组分变化在不同磷水平土壤中有一定差异。【结论】相较于高磷土壤,外源碳对低磷土壤磷库和微生物群落的影响较大。低磷土壤添加外源碳可引起磷库发生较大波动,提高微生物群落物种丰富度,增加群落物种组成差异,尤其是富集了一类已知的溶磷菌属Paraburkholderia,因而提升磷有效性的效果更好。
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