Soil Tillage Res | 有机肥料和无机肥料分别促进了中国北部流湿土壤中细菌和真菌的群落组成（国人作品）

推荐：江舜尧

编译：思敏如月

编辑：小菌菌

山东农业大学资源与环境学院土壤与肥料资源高效利用国家工程实验室诸葛玉平教授等人于2020年3月12日在Soil and Tillage Research期刊发表题为《Organic and inorganic fertilizers respectively drive bacterial and fungal community compositions in a fluvo-aquic soil in northern China》的文章，该文探究了无机肥料和有机肥料的施加策略对中国北部流湿土壤中细菌和真菌群落组成的影响，并解释了其影响机制，为深入理解土壤微生物的生态功能奠定基础。

文章内容

研究背景：土壤微生物在土壤养分运转和物质循环中至关重要。因此，全面认识土壤微生物生态成为科学家们广泛关注的科学问题。由于人们对粮食的需求日益增加，农田可利用土地面积大幅度下降，所以施肥成为提高粮食作物产量的主要途径。然而，过量添加化肥造成植物对养分利用发生改变，同时改变土壤微生物的多样性和功能。大量研究表明，不同的施肥类型及施肥量对土壤细菌和真菌群落组成的影响存在差异。因此，打开土壤微生物的“黑盒子”是现代土壤生态的挑战，以便全面理解土壤微生物类型和动态变化。

方法：本研究在徐州农业科学院实验站展开长达38年的野外施肥实验，实验设置如下：空白对照（CK）、N肥（N）、N+P肥（NP）、N+P+K肥（NPK）、粪肥（M）、N肥+粪肥（MN）、N+P+粪肥（MNP）和N+P+K肥+粪肥（MNPK）。该研究通过钼蓝比色法等、高通量测序技术和实时荧光定量PCR方法分析了不同施肥类型和施肥量对中国北部流湿土壤理化性质、细菌和真菌群落结构和多样性的影响。

结果：无机肥料和有机肥料的添加显著提高土壤肥力（土壤TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、AP、OP和SOM含量）。q-PCR结果表明，除了添加N肥的处理外，细菌16S rRNA基因和真菌ITS基因拷贝数在其他处理中均比CK高。B:F在CK中达到最高，在MNP中最低，无机肥料和有机肥料的添加都会显著降低B:F。高通量测序结果表明，单独添加N肥显著降低Proteobacteria的相对丰度、而NP、NPK、MN和MNP显著提高其相对丰度。此外，单独添加粪肥显著增加Acidobacteria的相对丰度。添加无机肥料和有机肥料均显著降低Ascomycota的相对丰度，显著提高了Chytridiomycota和Neocallimastigomycota的相对丰度。RDA分析揭示了SOM和NO₃^--N是决定细菌群落结构的主要环境因子，而对真菌群落结构无影响。

结论：本研究结果表明施加无机肥料和有机肥料38年后土壤肥力显著提高，从而改变细菌和真菌的相对丰度和分布。施加有机粪肥显著增加细菌类群，而施加无机肥料显著增加真菌类群。SOM和NO₃^--N对细菌群落组成影响较大，对真菌群落组成无影响。

文章重要图片说明

图1 | 不同处理中细菌16S rRNA和真菌ITS基因拷贝数

图2 | 不同处理土壤优势细菌和真菌的分布

图3 | 不同处理中细菌和真菌在科水平的分类

图4 | 不同处理土壤中细菌和真菌群落结构的差异

图5 | 不同处理土壤中细菌和真菌在界、门、纲、目、科、属和种水平上的分类

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