吕贻忠团队：长期施肥对温室土壤团聚体内有机碳组分和微生群落组成的影响

来源：农环视界

土壤团聚体内有机碳的周转受有机质分布及环境因素的影响，这些因素影响着团聚体内功能微生物的活性。温室内环境条件明显不同于露地且肥料投入量大，对土壤有机碳的封存程度和潜力有着显著的影响。然而，温室内施肥后有机碳周转的微生物机制尚不清楚。因此，了解施肥对土壤团聚体中微生物群落结构和土壤碳动态的影响，是了解集约化温室系统内土壤可持续性的微生物机制的基础。

中国农业大学吕贻忠教授团队对长期定位试验内不同施肥处理（有机肥OF、有机肥+化肥MF、化肥CF）土壤团聚体内（>2 mm、2-0.25 mm和<0.25 mm）的有机碳组分及微生物群落的分布进行了研究分析。土壤团聚体内微生物群落组成采用高通量测序技术进行分析。研究结果表明，温室内施用有机肥促进了土壤大团聚的形成，并且提高了土壤团聚体内有机碳组分的含量。温室内有机肥处理显着降低了所有土壤团聚体中细菌群落的相对丰度，并显著增加了2-0.25 mm团聚体内真菌群落的相对丰度。土壤2-0.25 mm团聚体内真菌群落的增加可促进土壤团聚作用并增加碳的封存。

▲长期施肥对温室土壤团聚体内有机碳组分和微生群落组成的影响

在三种处理下，土壤团聚体内的微生物群落组成存在显著差异。NMDS揭示了不同的施肥处理对土壤团聚体内微生物群落结构的影响明显不同。CF处理中所有团聚体中的细菌群落都在MDS1轴的正侧，而MF和OF的则在负侧，这表明土壤团聚体中的土壤细菌群落受施肥影响强烈。相同地，CF处理所有团聚体内的真菌群落在MDS2轴的正侧，而MF和OF处理都在负侧，这表明CF处理的土壤团聚体内真菌群落与OF和MF处理的土壤团聚体内真菌群落显著不同。LEfSe分析表明，OF显著降低了所有团聚体内细菌群落（Bacilli, Alphaproteobacteria 和 Gemmatimonadetes）的相对丰度，而显著增加了2-0.25 mm团聚体内真菌群落（Basidiomycota和 Mortierellomycota）的相对丰度。

▲长期施肥对温室土壤团聚体内有机碳组分和微生群落组成的影响

结论：温室内有机肥的施用增加了土壤团聚体中基质底物的含量，促进了土壤团聚作用并增加了大团聚体内微生物的活性，是促进碳转化和封存的关键因素，从而显著改善了土壤肥力，提高了蔬菜产量。

参考文献

Álvarez-Martín A, Hilton SL, Bending GD, Rodríguez-Cruz MS, Sánchez-Martín MJ (2016) Changes in activity and structure of the soil microbial community after application of azoxystrobin or pirimicarband an organic amendment to an agricultural soil. Appl Soil Ecol 106:47-57.

Briar SS, Fonte SJ, Park I, Six J, ScowK, Ferris H (2011) The distribution of nematodes and soil microbial communities across soil aggregate fractions and farm management systems. Soil Biol Biochem 43:905-914.

Cai AD, Xu MG, Wang BR, Zhang WJ, Liang GP, Hou EQ, Luo YQ (2019) Manure acts as a better fertilizer for increasing crop yields than synthetic fertilizer does by improving soil fertility. Soil Till Res 189:168-175.