秸秆还田配施氮肥早期对水稻生长、土壤性质及微生物多样性的影响

作者：罗嘉润; 宋文杰; 刘伟; 张大弘; 江勋; 卢碧林^*

来源：农业生物技术学报, 2023, 31(10): 2019-2034.

• 秸秆还田
• 氮肥配施
• 水稻生长
• 土壤性质
• 微生物多样性

为探究秸秆还田条件下氮肥配施对土壤-水稻(Oryza sativa)微生物系统的影响，以平衡施氮早期秸秆腐解和水稻生长争氮的影响，本研究基于小区试验，以不施肥处理为对照(CK)，基肥设置5种碳酸氢铵与复合肥配施处理：100%复合肥处理(S0)、20%碳铵+80%复合肥(S1)、40%碳铵+60%复合肥(S2)、60%碳铵+40%复合肥(S3)和80%碳铵+20%复合肥(S4)；以研究氮肥配施6 d后对水稻生长、土壤性质和微生物多样性的影响。结果表明，氮肥配施早期，土壤有机质、pH值、有效磷和速效钾随配施碳铵的增加呈下降趋势，而铵态氮、硝态氮含量呈上升趋势；水稻植株的地上、地下部鲜重、根表面积、根体积和植株碳氮积累量呈现先增加后降低的趋势，除地下部鲜重，处理S2最高，且与其他处理差异显著(P<0.05)；土壤细菌、真菌群落的Chao1指数和Shannon指数呈先下降后上升的趋势，以处理S2最低，其中与氨氮相关的氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)群落，各处理差异不显著；β多样性指数，土壤细菌独占操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)数目以处理S2、S4较高，而真菌独占OTU数目以处理S2最低；土壤优势细菌门为绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)，其中处理S2提升了放线菌门的相对丰度，降低了绿弯菌门、变形菌门和酸杆菌门相对丰度，均达显著水平；土壤优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)；经冗余分析(redundancy analysis, RDA)分析，放线菌门、担子菌门与土壤速效氮含量、水稻生长指标显著正相关，变形菌门、子囊菌门与土壤有效钾、土壤有机质、有效磷含量显著正相关，与水稻生长指标显著负相关，绿弯菌门与土壤pH显著正相关，以处理S2与放线菌门最为明显；奇古菌门(Thaumarchaeota)与水稻生长指标、铵态氮、易氧化有机碳、溶解有机碳显著正相关，与pH、硝态氮、有效磷和有效钾显著负相关。秸秆还田下合理配施氮肥方式S2能平衡土壤微生物和水稻对养分的需求。本研究对指导秸秆还田下合理配施氮肥提高土壤肥力和促进作物生长均具有指导意义。

• 单位
  长江大学