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磷添加对棉田土壤理化性质及其细菌多样性的影响

2024-01-26分类号:S153;S154.3

【作者】张曼   侯天钰   张应榕   王娟红   陈波浪
【部门】新疆农业大学资源与环境学院  新疆土壤与植物生态过程重点实验室  
【摘要】【目的】为了解不同磷肥施用量对棉田土壤理化性质及其细菌群落结构的影响,以连续6年不同磷添加的田间定位试验为背景,探讨土壤细菌群落与其理化性质的关系。【方法】试验共设5个处理:0kg/hm~(2)(P0)、75kg/hm~(2)(P1)、150kg/hm~(2)(P2)、300kg/hm~(2)(P3)和450kg/hm~(2)(P4)。测定花铃期棉田土壤含水率、温度、容重、pH、电导率以及有机质等理化指标,运用高通量测序技术分析不同施磷水平0~20cm土层细菌多样性及其结构组成。【结果】施磷可以降低pH和电导率含量,而对土壤容重和含水量均无较大影响;不同施磷水平对土壤有机质含量和温度均产生显著影响,且在P2时达到最高。细菌群落结构中,2个优势菌门为变形菌门和放线菌门,3个优势菌纲为γ-变形菌纲、α-变形菌纲和β-变形菌纲,2个优势菌目为假单胞菌目和根瘤菌目,2个优势菌科为假单胞菌科和慢生根瘤菌科,4个优势菌属为中华根瘤菌属、慢生根瘤菌属、链霉菌属和糖多孢菌属。P2处理的OTU数和Chao1 指数分别为 4702 和 6217.79,均属最高。说明磷添加可以增加土壤细菌群落的丰富度和多样性。具有溶磷作用的 3个门(放线菌门、变形菌门和浮霉菌门)和 2个属(慢生根瘤菌属和链霉菌属)相对丰度随磷肥施入而显著升高。RDA分析结果表明,土壤pH、电导率、有机质和容重与放线菌门呈显著正相关,与变形菌门呈负相关。【结论】与不施用磷肥相比,施用磷肥可显著提高土壤温度、有机质和细菌优势菌群(浮霉菌门、β-变形菌纲、慢生根瘤菌属和链霉菌属)相对丰度,降低土壤pH和电导率。其中,P2处理的土壤温度、有机质和α多样性明显提高,电导率显著下降,能够有效改善土壤生态环境,进而提高土壤肥力。
【关键词】磷肥  棉田土壤  理化性质  细菌群落结构
【基金】新疆维吾尔自治区重点研发专项(2022B02033-1);; 国家自然科学基金项目(32360793,31960629);; 新疆维吾尔自治区杰出青年项目;; 新疆维吾尔自治区“天山英才”青年科技拔尖人才项目(2022TSYCCX0085);; 新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A02007-2)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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