长期施肥对砂姜黑土真菌群落的影响

【作者】 孙瑞波； 郭熙盛； 王道中； 褚海燕；

【机构】 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室； 南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室； 中国科学院大学； 安徽省农业科学院土壤肥料研究所安徽养分循环与资源环境省级实验室；

【摘要】 砂姜黑在我国具有广泛的分布,是主要的农业大省河南、安徽的主要土壤类型,其分布区是我国重要的粮油作物种植区,但由于其特殊的成土条件导致其缺氮少磷,有机质含量低,严重制约着农业生产力。改善砂姜黑土的营养供应,提高有机质含量是改善其肥力的主要途径。有机质含量是土壤肥力的重要标志之一,通过添加不同的有机质来提高土壤有机质含量是农业生产中的重要措施。关于长期不同施肥对砂姜黑土肥力改良效果的研究已有不少,但是绝大部分研究只停留在对土壤物理化学的肥力因素上,对于微生物方面的研究很少。土壤真菌在土壤碳循环中扮演着重要的角色,同时与植物营养供应和健康也有着重要的联系。本研究依托于长期定位试验站,实验始于1982年,共设6个处理,分别为不施肥处理(control),使用NPK化肥(NPK),化肥和低量秸秆配施(NPK+LS),化肥和高量秸秆配施(NPK+HS),化肥和猪粪配施(NPK+PM),以及化肥和牛粪配施(NPK+CM)。研究发现有机物的添加显著提高了砂姜黑土总碳和有机碳(SOC)的含量。通过miseq高通量测序的方法,对不同处理中土壤真菌群落进行了研究。研究结果发现,砂姜黑土主要的真菌种类为子囊菌(Ascomycota)、担子菌(Basidiomycota)、接合菌(Zygomycota)、球囊菌(Glomeromycota)、壶菌(Chytridiomycota)5个门类的真菌,其中子囊菌是最为优势的种群,占到了整个真菌群落的90%以上。与不施肥的对照处理相比,施肥处理导致了真菌群落的显著变化。但是单施化肥引起的真菌群落变异最小,添加有机物会导致土壤真菌群落更大的变异,而不同种类有机物的影响也不同,相比于猪粪和秸秆,添加牛粪对于真菌群落的影响相对较小。各处理中对照(control)和单施化肥(NPK)处理的土壤真菌丰富度最低,化肥和有机物的配施显著提高了土壤真菌的多样性,而且粪肥的作用强于秸秆。通过以上的结果,我们发现了有机物种类对于土壤真菌群落结构和多样性的决定性作用,而土壤真菌群落的变化可能与土壤碳积累有着密切的关系,但是其内在联系还需要进一步的研究。更多还原