施用雞糞有機(jī)肥對(duì)種植小油菜土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響

李可，孫彤，2，孫濤，3，徐應(yīng)明，孫約兵*

（1. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部產(chǎn)地環(huán)境污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300191；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150030；3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊830052）

土壤微生物是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的一部分，通常作為土壤環(huán)境發(fā)生變化的指示物[1]，可反映土壤的健康程度[2]，已成為目前生態(tài)農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。土壤微生物對(duì)人為因素的干擾極其敏感，其中施用有機(jī)肥不僅可以影響土壤肥力和理化性質(zhì)[3]，而且還會(huì)引起土壤微生物結(jié)構(gòu)和多樣性的變化。隨著研究的深入，越來(lái)越多的方法應(yīng)用于土壤微生物研究當(dāng)中，其中磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid，PLFA）分析法可以定量地反映不同類群活體微生物的量、微生物總量和群落結(jié)構(gòu)等信息[4-5]，具有分析速度快、方法簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因此在土壤微生物多樣性分析中得到了廣泛應(yīng)用[6-7]。白震等[8]在種植玉米的農(nóng)田上研究發(fā)現(xiàn)，與單施化肥相比，施用豬糞有機(jī)肥和豬糞有機(jī)肥化肥配施均有效地提高了土壤氮磷鉀等養(yǎng)分的含量，土壤真菌、細(xì)菌的PLFA 含量顯著增加。李金嵐等[9]針對(duì)種植玉米的土壤進(jìn)行研究，指出不同施肥處理中，化肥+有機(jī)肥（雞糞）處理可明顯增加土壤微生物總PLFA 的含量，主成分分析結(jié)果顯示，化肥+有機(jī)肥處理的微生物群落結(jié)構(gòu)相較于不施肥和施化肥處理變化較大。張恩平等[10]通過(guò)研究種植番茄土壤的微生物發(fā)現(xiàn)，配施有機(jī)肥（馬糞）可提高番茄根際土壤微生物群落功能多樣性，其中豐富度指數(shù)普遍高于單施化肥處理，香農(nóng)指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)無(wú)顯著差異。有機(jī)肥對(duì)土壤肥力和微生物群落結(jié)構(gòu)影響顯著，但目前的研究多集中于不同施肥方式，如有機(jī)肥化肥配施和單施化肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，而針對(duì)有機(jī)肥不同施肥量和菜地施用有機(jī)肥微生物群落結(jié)構(gòu)變化的報(bào)道較少。

畜禽糞便中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素，經(jīng)過(guò)堆肥處理的畜禽糞便施用于土壤，可以減少養(yǎng)殖廢棄物的排放，實(shí)現(xiàn)資源化利用，同時(shí)可替代化肥的使用，改善地力。雞的消化道較短，對(duì)飼料消化率低，導(dǎo)致大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨糞便排出[11]，雞糞中氮、磷、鉀含量相對(duì)較高，分別為1.63%、1.54% 和0.85%[12]，因此雞糞作為有機(jī)肥主要原料之一，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。本研究通過(guò)大田試驗(yàn)，采用PLFA 技術(shù)探討雞糞有機(jī)肥不同施用水平下，土壤化學(xué)特性和微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，旨在明確不同施肥量對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，以期為科學(xué)養(yǎng)田、提高菜地土壤生物學(xué)質(zhì)量、確定有機(jī)肥合理施用量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于天津市東麗區(qū)露天菜地，該地土壤類型為潮土，基本化學(xué)特征為：pH 8.19，有機(jī)質(zhì)28.23 g·kg-1，陽(yáng)離子交換量33.63 cmol·kg-1，全氮0.83 g·kg-1，全磷0.94 g·kg-1，全鉀14.61 g·kg-1，銨態(tài)氮11.56 mg·kg-1，硝態(tài)氮100.35 mg·kg-1，有效磷117.58 mg·kg-1。雞糞有機(jī)肥購(gòu)自天津市中埴盛華農(nóng)業(yè)科技有限公司，其基礎(chǔ)化學(xué)特性為：pH 8.39，有機(jī)質(zhì)345.50 g·kg-1，全氮21.56 g·kg-1，全磷20.18 g·kg-1，全鉀15.8 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集

試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)雞糞施用量，分別為0、7.5、15、30、60 t·hm-2，分別記為CK（不施肥）、T0.5（極低量有機(jī)肥）、T1（低量有機(jī)肥）、T2（中量有機(jī)肥）和T4（高量有機(jī)肥），其中T2 為常規(guī)施肥量處理。每個(gè)處理3 次重復(fù)，共15 個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積10 m2，各小區(qū)隨機(jī)分組排列并用田埂隔開，小區(qū)內(nèi)種植小油菜，品種為當(dāng)?shù)貜V泛種植的寒綠（Brassica chinenesis cv.Hanlv）。采用人工撒施的方法將有機(jī)肥于2017 年4 月15 日一次性均勻施入小區(qū)內(nèi)，翻耕，混勻（深度20 cm），澆水。小油菜共種植3 茬，每茬油菜種植周期為40 d，每10 d 左右灌一次水，使田間持水量保持在60%～80%。小油菜生長(zhǎng)期間不再施用其他肥料，定期除草，按照田間常規(guī)管理方式進(jìn)行管理。第3 茬小油菜收獲后，采用多點(diǎn)混合采樣的方法采集各小區(qū)0～20 cm土層土壤樣品，一部分土壤樣品于-20 ℃冷凍保存，用于土壤PLFA 的測(cè)定，另一部分土樣在室內(nèi)自然風(fēng)干，去除雜物和植物的殘?bào)w，研磨，過(guò)篩，用于土壤化學(xué)特性的測(cè)定。

1.3 土壤基本化學(xué)特征分析方法

土壤pH 按照1∶2.5 固液比浸提，濾液使用pH 計(jì)（NY/T 1377—2007）測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法（NY/T 1121.6—2006）測(cè)定；土壤陽(yáng)離子交換量采用一次性平衡法測(cè)定；全氮采用自動(dòng)定氮儀測(cè)定（NY / T 1121.24—2012）；銨態(tài)氮、硝態(tài)氮采用0.01 mol·L-1的CaCl2浸提，使用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定；全磷采用NaOH 熔融-鉬銻抗比色法測(cè)定；有效磷采用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提劑浸提，使用紫外分光光度計(jì)測(cè)定；土壤全鉀采用NaOH 熔融-原子吸收分光光度法測(cè)定。

1.4 土壤磷脂脂肪酸（PLFA）生物標(biāo)記分析方法

磷脂脂肪酸（PLFA）的測(cè)定參照Bossio 等[13]的方法并進(jìn)行改進(jìn)。取凍干土樣8.0 g，將土壤進(jìn)行兩次浸提與分離，然后依次進(jìn)行萃取磷脂、酯化，以十九烷酸甲酯（C19∶00）為內(nèi)標(biāo)，所得樣品在氣相色譜儀（Agilent 7890B）上采用美國(guó)MIDI 公司生產(chǎn)的微生物自動(dòng)鑒定系統(tǒng)（MIDI Sherlock）進(jìn)行磷脂脂肪酸鑒定，每種磷脂脂肪酸的定量通過(guò)樣品中的內(nèi)標(biāo)（C19∶00）來(lái)表達(dá)[14]。土壤微生物的磷脂脂肪酸的表征參照文獻(xiàn)[15-17]，通過(guò)分析不同處理土壤特征磷脂脂肪酸的變化，來(lái)揭示土壤微生物群落組成及結(jié)構(gòu)的變化，并以PLFA 數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過(guò)計(jì)算不同施肥處理的Simpson 指數(shù)[18]、Shannon 指數(shù)[18]和Pielou 指數(shù)[19]，分析土壤微生物的多樣性、豐富度和均勻度的變化情況。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel 2013 進(jìn)行整理，采用DPS進(jìn)行單因素方差分析及差異顯著性分析，Canoco 5.0 進(jìn)行主成分分析和冗余分析，繪圖使用Origin 2018 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤基本化學(xué)特征

土壤基本化學(xué)性質(zhì)如表1 所示。 土壤pH 為7.80～8.26，呈弱堿性，與CK 相比，施用極低和低量（T0.5 和T1）雞糞有機(jī)肥提高了土壤pH，但未達(dá)到顯著水平（P＞0.05），中量和高量（T2 和T4）顯著降低了土壤pH（P＜0.05）。與不施肥相比，施用有機(jī)肥可以提高菜地土壤有機(jī)質(zhì)（7.0%～34.1%）、CEC（5.8%～13.5%）、全氮（9.6%～48.2%）、全磷（10.6%～47.9%）、全鉀（7.4%～35.5%）、銨態(tài)氮（8.7%～46.1%）、硝態(tài)氮（1.2%～3.9%）和有效磷（2.9%～14.7%）的含量，其中有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀、硝態(tài)氮和有效磷的含量隨著有機(jī)肥施用量的增加而增大，且各處理有機(jī)質(zhì)、全磷和全鉀的含量均顯著高于CK（P＜0.05）。

2.2 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性

2.2.1 磷脂脂肪酸含量變化

有機(jī)肥不同施用量對(duì)土壤微生物PLFA 的影響各不相同（表2），土壤總PLFA、革蘭氏陰性菌（G-）、革蘭氏陽(yáng)性菌（G+）、細(xì)菌和真菌的PLFA 變化趨勢(shì)基本一致，PLFA 含量表現(xiàn)為在極低量和低量施肥處理（T0.5 和T1）下有所抑制，降低幅度分別為9.1%～11.7%、10.4%～18.9%、5.0%～6.5%、8.6%～13.1% 和5.3%～7.7%，且除真菌外，其他較對(duì)照組均顯著降低（P＜0.05）；而在中、高劑量有機(jī)肥處理（T2 和T4）下，PLFA 含量均有所上升，且在T4 處理時(shí)顯著升高并達(dá)到最大值，與CK 相比，最高增幅分別為53.4%、65.5%、52.9%、52.1%和108.3%。

前人研究發(fā)現(xiàn)G-PLFA/G+PLFA 和真菌PLFA/細(xì)菌PLFA 的比值可作為研究微生物群落結(jié)構(gòu)變化的指標(biāo)[20]。投加雞糞有機(jī)肥后真菌PLFA/細(xì)菌PLFA 的比值均有所提高，且T2 和T4 處理顯著高于CK（P＜0.05），其中T4 處理比值最高。說(shuō)明隨著施肥量的增加，土壤真菌與細(xì)菌的構(gòu)成發(fā)生了顯著變化，真菌的占比增大，細(xì)菌反之。G+PLFA/G-PLFA 的比值范圍為0.83～1.04，T0.5處理比值最高，而T4處理比值最低。除T0.5和T1處理外，其他處理的G+PLFA/G-PLFA比值均低于對(duì)照，且隨施肥量的增加而降低，并在T4處理達(dá)到顯著水平（P＜0.05），說(shuō)明有機(jī)肥不同施用量明顯改變了土壤細(xì)菌結(jié)構(gòu)。

表1 土壤主要化學(xué)參數(shù)Table 1 Main chemical parameters of soil

表2 土壤磷脂脂肪酸含量特征Table 2 Content of phospholipid fatty acid（PLFA）in soils

由圖1 可知，細(xì)菌為各處理土壤的優(yōu)勢(shì)微生物，其PLFA含量占微生物PLFA總量的75.6%～77.2%，細(xì)菌類群中，革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌所占的比重較高，分別為25.5%～30.1% 和23.2%～26.6%，革蘭氏陰性菌在CK、T1、T2和T4處理中為優(yōu)勢(shì)菌群，占比分別為27.9%、27.5%、26.0% 和30.1%；而在T0.5 處理中則以革蘭氏陽(yáng)性菌為主，其占比為26.6%；兩種菌群對(duì)不同施肥處理的響應(yīng)結(jié)果不同。除細(xì)菌外，真菌的總PLFA 含量占比較高，為3.6%～5.2%，且占比隨施肥量的增加而升高（除T0.5 處理外）。厭氧菌和真核生物PLFA含量占比則相對(duì)較少。

圖1 施用雞糞有機(jī)肥對(duì)土壤微生物PLFA占比的影響Figure 1 The ratio of microbes PLFA under different treatments of organic fertilizer from chicken excrement

2.2.2 生態(tài)學(xué)指數(shù)特征分析

Shannon 指數(shù)表征微生物群落物種組成的多樣性[21-22]，其值越大，說(shuō)明微生物物種的多樣性越高。Simpson 指數(shù)表征群落中最常見物種的優(yōu)勢(shì)度[23-24]。Pielou 指數(shù)反映群落中物種的均勻度[23-24]。土壤微生物群落多樣性的分析結(jié)果（表3）表明，施用有機(jī)肥處理的Simpson 指數(shù)、Shannon 指數(shù)和Pielou 指數(shù)較對(duì)照組均有不同程度的增加，其中Simpson 指數(shù)的最大值出現(xiàn)在T2 處理，為0.790，顯著高于CK（P＜0.05），CK處理的值最小，為0.782；Shannon 指數(shù)和Pielou 指數(shù)值較高的是T2 和T4 處理，均顯著高于CK（P＜0.05），并在T2時(shí)取到最大值。說(shuō)明施用有機(jī)肥增加了土壤微生物的多樣性，施肥量≥30 t·hm-2時(shí)，對(duì)土壤微生物多樣性的影響較大。

2.2.3 土壤微生物群落主成分分析

不同處理的土壤磷脂脂肪酸主成分分析結(jié)果（圖2）表明，第一主成分軸和第二主成分軸對(duì)不同施肥處理的差異貢獻(xiàn)率分別為90.4%和4.6%，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到95.0%。各處理中，CK、T0.5、T1 最為接近，均位于第三象限，說(shuō)明以上3 個(gè)處理微生物群落組成較為相似；而T2 和T4 分別位于第一象限和第四象限，表明T2 和T4 處理的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，且與CK、T0.5、T1處理差異顯著。T2和T4處理與各類群微生物箭頭指向基本一致，呈銳角，說(shuō)明該施肥處理與微生物的PLFA 含量相關(guān)性較強(qiáng)，而CK、T0.5、T1處理與箭頭方向相反，呈鈍角，說(shuō)明其相關(guān)性較弱。以上結(jié)果表明，施肥改變了土壤原有微生物群落的組成和結(jié)構(gòu)，尤其是在有機(jī)肥施用量為30 t·hm-2和60 t·hm-2時(shí)對(duì)各類群微生物的影響較大。

表3 磷脂脂肪酸生物標(biāo)記物生態(tài)學(xué)指數(shù)Table 3 Ecological index of phospholipid fatty acid biomarkers

圖2 不同施肥處理的土壤微生物特征磷脂脂肪酸主成分分析Figure 2 Principal component analysis of phospholipid fatty acids in soil microbial characteristics under different fertilization treatments

2.2.4 土壤微生物與環(huán)境因子的RDA分析

為解釋引起土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)變化的主要環(huán)境因子，對(duì)各類群微生物PLFA 含量與土壤化學(xué)特征進(jìn)行冗余分析（Redundant analysis，RDA）（圖3）。首先對(duì)微生物群落的PLFA值進(jìn)行除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)（DCA）分析，結(jié)果表明其4個(gè)排序軸的長(zhǎng)度均小于3，因此選用RDA 進(jìn)行分析。利用Canoco 5.0 軟件對(duì)影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化的土壤基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)等環(huán)境因子進(jìn)行蒙特卡羅檢驗(yàn)。有機(jī)質(zhì)和全鉀的膨脹因子（F）均大于20，與其他環(huán)境因子具有多重共線性，因此去除以上兩個(gè)因子。篩選結(jié)束后選擇CEC（F=2.6，P=0.110）、全氮（F=0.2，P=0.764）、全磷（F=3.6，P=0.076）、硝態(tài)氮（F=13，P=0.004）、銨態(tài)氮（F=0.6，P=0.468）、有 效 磷（F=3.9，P=0.070）、pH（F=6.3，P=0.034）幾個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析。由圖4 可知，兩個(gè)排序軸對(duì)物種變量的解釋度達(dá)87.2%，其中第一、第二排序軸分別解釋了微生物群落變化的83.3% 和3.9%。 硝態(tài)氮和pH 分別占總解釋度的50.0% 和11.9%，是對(duì)微生物結(jié)構(gòu)變異影響較大的兩個(gè)環(huán)境因子，其次是總磷（10.1%）、CEC（8.9%）和有效磷（5.7%），銨態(tài)氮和全氮所占的比例較小，分別為0.9%和0.3%。由環(huán)境因子與微生物PLFA 箭頭的夾角可知，CEC、pH 與各微生物PLFA 表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，有效磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、全氮、全磷與各菌群PLFA 呈正相關(guān)。

圖3 土壤微生物群落特征與環(huán)境因子的RDA排序圖Figure 3 RDA ordination diagram of microbial communities characteristics and environmental factors of soil

3 討論

施用有機(jī)肥可提高土壤肥力，改善土壤環(huán)境條件。胡誠(chéng)等[25]研究發(fā)現(xiàn)，隨著有機(jī)肥施用量的增加，土壤pH 降低，逐漸接近中性。本研究中，土壤pH 在施肥量小于30 t·hm-2時(shí)與不施肥相比無(wú)顯著變化，施肥量為30 t·hm-2和60 t·hm-2時(shí)，pH 低于不施肥處理，原因可能是大量施入有機(jī)肥使得土壤硝化作用增強(qiáng)，產(chǎn)生了大量的H+，從而降低了土壤的pH[26]。宇萬(wàn)太等[27]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥能顯著提高土壤中全磷和全鉀含量，且高量有機(jī)肥處理增加幅度明顯高于低量施肥處理，這與本研究結(jié)果相一致。宋蒙亞等[20]發(fā)現(xiàn)，菜地土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量增加的直接原因可能是大量施用有機(jī)肥后土壤的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到了有效的補(bǔ)充，這也可能是本研究中土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量隨著施肥量的增加不斷累積，且在施肥量較高時(shí)明顯增加的原因。弓萌萌等[28]研究發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨有機(jī)肥施用量的增加而增大，其主要原因是有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)含量豐富，在本研究中，有機(jī)質(zhì)的變化規(guī)律與上述結(jié)果一致，且施用雞糞有機(jī)肥后有機(jī)質(zhì)含量顯著升高。

微生物是土壤生態(tài)環(huán)境中重要的組成部分，對(duì)土壤環(huán)境的變化極其敏感[29]。施肥后土壤中微生物的量會(huì)發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)為顯著增加[30]。本研究中，微生物總PLFA 的含量在施用較低劑量有機(jī)肥料（≤15 t·hm-2）時(shí)低于CK，而中、高劑量（≥30 t·hm-2）施肥處理則高于CK，此外，G-、G+、真菌和細(xì)菌PLFA 含量的變化規(guī)律與總PLFA 基本一致。有機(jī)肥施用量較大時(shí)，土壤細(xì)菌和真菌均有所增加，其中真菌增長(zhǎng)幅度相對(duì)較大，但細(xì)菌在微生物類群中仍占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。大量有機(jī)肥提供的養(yǎng)分滿足了土壤中微生物代謝活動(dòng)的需要[31]，同時(shí)緩解了土壤不適宜的酸堿度對(duì)微生物的影響[32]；此外，施肥量較高時(shí)向土壤中輸入了大量的外源微生物，在一定程度上起到了“接種”的作用[33-34]。土壤微生物的生態(tài)學(xué)指數(shù)均明顯高于不施肥處理，這與夏昕等[35]的研究結(jié)果一致，施肥量為30 t·hm-2時(shí)，土壤微生物的生態(tài)學(xué)指數(shù)最高，說(shuō)明施用有機(jī)肥會(huì)增加土壤微生物群落的多樣性，使土壤微生物的量及群落構(gòu)成發(fā)生變化。施加高量有機(jī)肥（60 t·hm-2）時(shí)，土壤微生物群落的多樣性、豐富度和均勻度較常規(guī)施肥量雖有所降低，但Shannon 指數(shù)和Pielou指數(shù)的降低幅度較小，均未達(dá)到顯著水平。

真菌PLFA/細(xì)菌PLFA 的值可反映土壤真菌與細(xì)菌的結(jié)構(gòu)比例、土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及健康程度，且比值越高越穩(wěn)定[36]。施用有機(jī)肥后，土壤真菌與細(xì)菌的磷脂脂肪酸比值均有所升高，中量和高量有機(jī)肥處理顯著高于不施肥處理，這與裴雪霞等[37]的研究結(jié)果一致，該結(jié)果說(shuō)明施肥改變了真菌與細(xì)菌的比例結(jié)構(gòu)，施用有機(jī)肥的土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性優(yōu)于不施肥處理，且施肥量≥30 t·hm-2時(shí)更有利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，其原因可能是真菌可通過(guò)菌絲移動(dòng)來(lái)分解外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且對(duì)碳源的同化效率高，而細(xì)菌則不具備此優(yōu)勢(shì)[35]。施用有機(jī)肥為土壤提供了外來(lái)碳源，有利于真菌的生長(zhǎng)繁殖，且施肥量較大時(shí)，真菌比細(xì)菌更占據(jù)優(yōu)勢(shì)。G+PLFA/G-PLFA的比值可表征土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，比值越低營(yíng)養(yǎng)狀況越好[38]。本研究結(jié)果表明，隨著有機(jī)肥投入量的增加，革蘭氏陰性菌的相對(duì)豐度高于革蘭氏陽(yáng)性菌，且G+PLFA/G-PLFA 的比值呈降低趨勢(shì)，說(shuō)明隨著有機(jī)肥施用量的增加，土壤所受的營(yíng)養(yǎng)脅迫降低，由表1 可知，施肥量較高時(shí)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況明顯改善。

主成分分析（圖2）將不同施肥量處理明顯區(qū)分開來(lái)，分為不施肥處理和較低劑量有機(jī)肥處理、中量有機(jī)肥處理、高量有機(jī)肥處理3 部分，這表明施肥量對(duì)土壤微生物的結(jié)構(gòu)影響顯著，且施肥量≥30 t·hm-2時(shí)微生物群落結(jié)構(gòu)開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)受到土壤理化性質(zhì)的影響，因此微生物群落結(jié)構(gòu)的改變也可能是由于不同施肥處理的土壤環(huán)境中理化性質(zhì)的差異造成不同處理間微生物的生長(zhǎng)、繁殖與富集不盡相同[39]。牛佳等[40]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中的碳、氮含量是土壤微生物生長(zhǎng)的主要限制因素。Bekku等[41]認(rèn)為土壤有機(jī)質(zhì)和全氮可能是影響土壤微生物生長(zhǎng)的主要因素。在本研究中，硝態(tài)氮（50%）、pH（11.9%）和總磷（10.1%）對(duì)群落結(jié)構(gòu)改變的解釋度最大，硝態(tài)氮和總磷是土壤養(yǎng)分的重要組成部分，說(shuō)明施用有機(jī)肥主要是通過(guò)改變土壤氮磷的養(yǎng)分水平及土壤的酸堿度，從而對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，這與章家恩等[42]和孫瑞蓮等[43]的研究結(jié)果相一致。CEC和pH與各微生物PLFA的量表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，這可能是造成施肥量較低時(shí)，土壤微生物PLFA 含量降低的原因。張蓉等[44]以復(fù)墾多年的林地和草地為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)CEC 與土壤微生物PLFA 含量呈正相關(guān)，與本試驗(yàn)研究結(jié)果相反，這可能與研究區(qū)域土壤本身性質(zhì)、土壤利用方式及氣候因素等的差異有關(guān)，其具體原因還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

（1）施加雞糞有機(jī)肥有效地改變了土壤的化學(xué)性質(zhì)，提高了土壤肥力。在極低量有機(jī)肥處理下土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量未明顯增加；而不同施肥水平下，土壤CEC、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量均顯著增加。

（2）中量和高量有機(jī)肥處理促進(jìn)了土壤微生物PLFA含量的增加，土壤微生物生態(tài)指數(shù)的增長(zhǎng)，明顯提高了真菌與細(xì)菌磷脂脂肪酸的比值。

（3）施加雞糞有機(jī)肥有效地改變了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，且施加中量和高量有機(jī)肥處理（≥30 t·hm-2）土壤微生物群落結(jié)構(gòu)顯著區(qū)別于不施肥和較低劑量有機(jī)肥處理（≤15 t·hm-2），驅(qū)動(dòng)土壤微生物群落組成發(fā)生變化的主要因素為硝態(tài)氮、全磷和pH。