豆米轮作对春玉米土壤固氮细菌群落结构及多样性的影响

作者：提俊阳; 张玉芹^*; 杨恒山; 张瑞富; 邰继承; 萨如拉; 韩镁琪

来源：中国农学通报, 2023, 39(02): 44-50.

• 大豆-玉米轮作
• 轮作周期
• 固氮细菌
• 菌群结构
• nif-H基因
• 多样性

为探明大豆-玉米轮作对土壤固氮细菌的影响，以玉米连作为对照(MMM)，以nif-H基因为指示，采用高通量测序技术，分析大豆-玉米2年轮作周期(MSM)和大豆-玉米-玉米3年轮作周期(SMM)下土壤固氮细菌群落结构及多样性。结果表明：大豆-玉米轮作下0～20、20～40 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮均显著增加。固氮细菌的Chao1指数和ACE指数在0～20、20～40 cm土层均为轮作高于对照，轮作下MSM显著高于SMM;Shannon指数和Simpson指数在0～20 cm土层轮作显著高于MMM;20～40 cm土层MSM显著高于MMM。在门水平上，MSM和SMM的0～20、20～40 cm土层变形菌门的相对丰度均高于MMM。在属水平上，2个轮作类型0～20 cm土层的慢生根瘤菌属、弗兰克氏菌属和纤毛菌属相对丰度显著较高；20～40 cm土层慢生根瘤菌属、伪食酸菌属、地杆菌属和固氮弧菌属相对丰度显著较高；MSM 0～20、20～40 cm土层慢生根瘤菌属、甲基孢囊菌属和固氮弧菌属较SMM均提高。方差分析表明，固氮细菌丰度指数（Chao1和ACE指数）与有机质、碱解氮和硝态氮的含量均呈显著正相关关系，慢生根瘤菌属的丰度与有机质、全氮和铵态氮的含量呈极显著正相关。综上，大豆-玉米轮作土壤养分较高是提高土壤固氮菌丰度和改变群落结构的重要因素，其中大豆-玉米2年周期下的固氮细菌丰度较高；大豆-玉米轮作可以增加土壤中具有高固氮效率和多功能的有益微生物类群。

• 单位
  内蒙古民族大学