李磊 李曉慧 樊麗琴 王旭 吳霞
摘要: 為探明秸稈還田措施下氮素調(diào)控水平對鹽堿地玉米根際土壤細(xì)菌群落多樣性的影響,選取2016—2020年連續(xù)5年秸稈還田定位試驗土壤,建立盆栽試驗,設(shè)置不施氮(N0)、施氮量180 kg/hm2(N180)、360 kg/hm2(N360)、540 kg/hm2(N540)4個處理,分析不同氮素調(diào)控水平下土壤關(guān)鍵理化因子特性及根際土壤微生物群落多樣性變化。結(jié)果表明,不同氮素調(diào)控水平對土壤全鹽含量、pH值及有機質(zhì)含量無顯著性影響(P>0.05)。其中,N360處理相比N0處理顯著增加速效氮、有效磷及速效鉀含量,且增加脲酶、堿性磷酸酶及蔗糖酶的活性。基于高通量測序發(fā)現(xiàn),根際土壤細(xì)菌OTU在各處理間大小依次為N180>N0>N540>N360,N180處理相比N0處理提高Chao1指數(shù),而N180、N360、N540處理相比N0處理降低了Shannon指數(shù);群落結(jié)構(gòu)組成顯示,N180、N360、N540處理相比N0處理降低門水平下優(yōu)勢菌群變形菌門(Proteobacteria)相對豐度,提高酸桿菌門(Acidobacteria)G6分屬及芽單胞菌屬(Gemmatimonas)、亞硝化球菌屬(Nitrososphaera)相對豐度;冗余分析得出土壤有效磷與細(xì)菌群落間關(guān)系密切。綜上,秸稈還田措施下,施氮量 360 kg/hm2 處理提高土壤速效養(yǎng)分含量、酶活性,而施氮量180 kg/hm2有助于增加根際土壤細(xì)菌OTU,同時能提高土壤細(xì)菌物種總數(shù),改善土壤群落結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞: 鹽堿地;氮素;土壤;速效養(yǎng)分;酶;細(xì)菌群落;群落結(jié)構(gòu);生物多樣性
中圖分類號:S513.06;S154.3 ?文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)02-0221-07
充分開發(fā)作為我國后備耕地資源的鹽堿地,對保障糧食安全意義非凡。寧夏地處西北內(nèi)陸,位于黃河上游下段,近年來,隨著灌溉農(nóng)業(yè)快速發(fā)展,土壤次生鹽漬化現(xiàn)在愈加明顯[1]。據(jù)統(tǒng)計,寧夏灌區(qū)鹽漬退化型耕地面積為17.67萬hm2,占全區(qū)總耕地面積的13.7%[2]。鹽漬化最基本的特點就是土壤鹽堿并存、營養(yǎng)元素缺少、土壤結(jié)構(gòu)崩解?,F(xiàn)有的改良措施中,秸稈還田措施不僅投入成本低,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化利用,而且自身富含碳源,還田后在增加土壤碳匯的同時,改善土壤微生物活動,對于土壤結(jié)構(gòu)重塑具有明顯的效應(yīng)。此外,還田措施下,氮肥的投入往往顯得尤為重要,合理的氮源供應(yīng)不僅調(diào)節(jié)微生物活動,同時降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮素淋溶風(fēng)險[3-5]。
土壤微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中分解者,可有效分解有機物質(zhì),釋放營養(yǎng)物質(zhì),供作物利用,并形成腐殖質(zhì),改善土壤的結(jié)構(gòu)和耕性[6-7]。土壤細(xì)菌在微生物中數(shù)量最多、分布最廣,它在調(diào)節(jié)農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)和作物生產(chǎn)力方面發(fā)揮了重大作用。因其微而小,所以極易受土壤環(huán)境直接影響,從而導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢菌群發(fā)生明顯變化。在眾多土壤環(huán)境因素中,施肥成為影響其最關(guān)鍵的因素之一[8-10]。汪海靜等的研究表明,施肥可通過土壤養(yǎng)分庫容來直接影響細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)及其多樣性[11];Zhao等通過建立小麥—玉米輪作種植制度,發(fā)現(xiàn)該種模式下農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤中細(xì)菌微生物豐度在增施氮肥處理下明顯提高[12];Fiere等的研究表明,施氮對于細(xì)菌多樣性沒有顯著性影響,但會對細(xì)菌群落組成產(chǎn)生明顯差異性[13];Zeng等的研究表明,增施氮肥反而會降低土壤細(xì)菌微生物群落豐度[14]。
綜上所述,氮素對于土壤細(xì)菌微生物群落多樣性變化影響很大,結(jié)果也有所差異。近年來,寧夏銀北鹽堿地秸稈還田工作中,對于氮肥施用量缺乏明確的理論依據(jù)。因此,本試驗于2021年采集2016—2020年寧夏平羅縣黃渠橋真通潤村粉碎秸稈定位試驗的土壤,建立盆栽試驗,開展不同氮素調(diào)控水平下細(xì)菌微生物多樣性研究,以期篩選適宜微生物活動且提高養(yǎng)分庫容擴增的最佳氮素調(diào)控水平,探明影響細(xì)菌群落多樣性最關(guān)鍵土壤理化因子,本研究結(jié)果為鹽堿地科學(xué)施肥、氮肥減施目標(biāo)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)、供試土壤概況
研究區(qū)位于寧夏平羅縣黃渠橋鎮(zhèn)通潤村(106.643 8°E,39.023 8°N)。該地區(qū)屬于大陸性氣候,春旱多風(fēng),平均風(fēng)速 2 m/s,盛行西北風(fēng)或北風(fēng),年均降水量 200 mm左右,主要集中在6—9月,年均蒸發(fā)量接近2 000 mm,無霜期為171 d。
本試驗采用盆栽試驗,在農(nóng)戶庭院中開展。土壤選自2016—2020年連續(xù)5年粉碎秸稈還田定位試驗土壤。2021年10月采集耕層(0~25 cm)土壤測定基本理化性質(zhì),結(jié)果顯示該試驗區(qū)土壤 pH值為8.35,顯堿性,全鹽含量為 2.62 g/kg,屬硫酸鹽-氯化物鹽漬土,有機質(zhì)含量為18.02 g/kg,處于4級缺乏水平;速效氮含量為 55.21 mg/kg,處于5級極缺乏水平;速效鉀含量為 225.21 mg/kg,處于1級極豐富水平;有效磷含量為11.12 mg/kg,處于3級豐富水平;沙粒含量為 14.26%,粉粒為 62.62%,黏粒為 23.12%,土壤質(zhì)地為粉沙質(zhì)黏壤土。
1.2 試驗設(shè)計
本試驗在粉碎秸稈還田基礎(chǔ)上開展氮素調(diào)控水平研究,指示作物為青貯玉米登海青貯393品種。供試土壤風(fēng)干、研磨、過2 mm篩備用,花盆采用瓷質(zhì)材料,直徑45 cm、高度30 cm?;?016—2018年粉碎秸稈還田試驗篩選最佳還田量為 ?6 000 kg/hm2[15]?;ㄅ鑳?nèi)裝土20 g/盆并施入15 g/盆秸稈,混勻,秸稈來自農(nóng)戶2021年自然風(fēng)干的玉米秸稈, 施入前進行人工粉碎,粉碎機粉碎至3~5 cm小段,按照質(zhì)量比100 ∶ 1 配施秸稈腐熟劑,另外增施氮素 150 kg/hm2 調(diào)節(jié) C/N 為 25 ∶ 1, 然后充分灌溉漚熟。
采用單因素多水平隨機區(qū)組設(shè)計,分別設(shè)置常規(guī)施肥減氮3/3(N0)、常規(guī)施肥減氮2/3(N180)、常規(guī)施肥減氮1/3(N360)、常規(guī)施肥不減氮(N540)。其中,常規(guī)施肥施氮量為540 kg/hm2;磷素來源于過磷酸鈣,施用量為750 kg/hm2;鉀素來源于硫酸鉀,施用量為75 kg/hm2;磷鉀肥全部基施,氮肥40%基施,剩余的60%分別在玉米拔節(jié)期、抽雄期追施,肥料水溶后施入,4月中旬完成播種。試驗設(shè)置16個花盆,每個處理4次重復(fù), 花盆四周用土簇?fù)怼9喔人捎命S河水(礦化度為1.05 g/L, pH值為7.72),額外設(shè)置裝有時域反射儀(TDR)配套聚乙烯管的花盆,按時監(jiān)測土壤水分變化,依據(jù)土壤田間持水量65%~90%原則,結(jié)合玉米需水規(guī)律與土壤水分變化,及時補水。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 樣品采集
土壤樣品:2021年9月采集土壤背景值,2022年9月采集花盆土壤樣品用于土壤養(yǎng)分及細(xì)菌群落多樣性分析。將取出的整株玉米根系置于曬筐中,無菌條件下采用抖落法采集根際土壤。4個花盆樣品均勻混成1個樣品,置于樣品凍存管,用干冰保存帶回實驗室,置于-80 ℃冰箱中保存,用于提取DNA。抖落下的土樣用塑封袋帶回實驗室,一部分測定土壤pH值及全鹽、有機質(zhì)、速效氮、有效磷、速效鉀含量;另一部分保存在4 ℃冰箱中,用于酶活性測定。
1.3.2 土壤基本理化性質(zhì)測定
土壤pH值用pH計測定(水土質(zhì)量比2.5 ∶ 1);土壤全鹽含量與水樣礦化度采用DDS-11電導(dǎo)率儀測定,全鹽含量由電導(dǎo)率與含鹽量關(guān)系式反推求出;有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-濃硫酸加熱法測定,速效氮含量采用堿解擴散法測定;速效磷含量用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法,速效鉀含量用1 mol/L醋酸銨溶液浸提-火焰光度計法測定[16]。
1.3.3 土壤酶活性測定
采用磷酸苯二鈉比色法測定堿性磷酸酶活性;用靛酚藍比色法測定脲酶活性;用3,5-二硝基水楊酸比色法蔗測定蔗糖酶活性;用高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活性[17] 。
1.3.4 細(xì)菌微生物多樣性測定
細(xì)菌微生物多樣性測序交由上海天昊生物科技有限公司完成。具體測序流程如下:基因組DNA質(zhì)量檢測、樣本進行目的區(qū)域檢測擴增、各樣本添加特異性標(biāo)簽序列、文庫進行定量及混合、文庫質(zhì)量檢測、Illumina上機測序。其中,擴增引物序列:Primer F=Illumina adapter sequence 1+5′- G T G C C A G C M G C C G C G G -3′;Primer R=Illumina adapter sequence 2+5′- C C G T C A A T T C M T T T R A G T T T -3′。
1.4 數(shù)據(jù)分析與處理
1.4.1 多樣性指數(shù)計算
Chao1用于估計樣本中物種總數(shù),數(shù)值越大,代表物種越多。Shannon、Simpson用來估算樣本中微生物的多樣性指數(shù),Shannon值越大,說明群落多樣性越高;Simpson指數(shù)值越大,說明群落多樣性越低。
Chao1=Sobs+ n1(n1-1) 2(n2+1) ; ?(1)
Shannon=∑ Sobs i=1 ?ni N ?ln ni N ; ?(2)
Simpson= ∑ Sobs i=1 ni(ni-1) N(N-1) 。 ?(3)
式中:Sobs表示實際測量處的操作分類單元(OTU)數(shù)量;ni表示第i個OTU含有的序列數(shù)量;N表示所有的序列數(shù);n1表示只含有1條序列的OTU數(shù);n2表示只含有2條序列的OTU數(shù)。
1.4.2 數(shù)據(jù)處理分析
試驗數(shù)據(jù)以Excel 2003軟件進行整理,同時利用SPSS 17.0軟件描述統(tǒng)計特征值進行數(shù)據(jù)分析。用方差分析(ANOVA)和最小顯著性檢驗(LSD)做數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗(α=0.05,n=5)。用Origin 9.0軟件繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 氮素調(diào)控對土壤養(yǎng)分含量及酶活性的影響
對土壤養(yǎng)分庫容進行分析,結(jié)果如表1所示。不同氮素調(diào)控水平對土壤pH值、全鹽及有機質(zhì)含量影響不大,各處理間無顯著性差異(P>0.05),速效氮含量在N0、N180、N540處理間無顯著性差異(P>0.05),N360處理顯著增加速效氮含量相比N0、N180、N540處理分別顯著增加51.25%、53.84%、32.36%;有效磷含量在N180、N360、 N540處理間無顯著性差異(P>0.05),相比N0處理分別顯著增加22.41%、23.54%、15.91%;N360處理的速效鉀含量相比N0、N180、N540處理分別顯著增加4.56%、4.56%、6.23%。由此可見,施氮量 360 kg/hm2 有助于增加土壤速效養(yǎng)分。
土壤酶為土壤生物催化劑,其活性對土壤質(zhì)量評價具有重要作用。氮素調(diào)控水平下,土壤酶活性在各處理間存在顯著性差異(P<0.05)。其中,N360處理的脲酶活性相比N0、N180、N540處理分別顯著增加40.45%、24.59%、45.22%;堿性磷酸酶活性在N360處理下最高,其次為N540處理,而N0處理顯著最低;蔗糖酶活性在N360處理下最高,相比N0、N180、N540處理分別顯著增加85.18%、15.82%、30.70%;過氧化氫酶活性在N180、N540處理下顯著降低,分別比N0處理顯著降低2.56%、6.15%(表2)。由此可見,氮素調(diào)控水平對土壤酶活性影響較大,適量氮素有助于提高土壤酶活性,而過量氮素反而會降低土壤酶活性。
2.2 氮素調(diào)控對土壤細(xì)菌OTU數(shù)的影響
OTU是為便于分析而人為設(shè)置的分類單元標(biāo)志,以 97%的相似性對序列進行聚類。本研究基于OTU豐度,通過Venn圖(圖1)可視化展示,發(fā)現(xiàn)N0、N180、N360、N540處理下OTU數(shù)分別為4 025、4 056、3 729、3 780個,4個處理共有832個OTU數(shù)。由此可見,N180處理相比NO會增加土壤細(xì)菌OTU數(shù)目,而N360、N540處理會降低土壤細(xì)菌OTU數(shù)目。共有OTU數(shù)表明各處理間細(xì)菌群落有一定的相似性和差異性。
2.3 氮素調(diào)控對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成的影響
測序結(jié)果(圖2、圖3)顯示,門水平下變形菌門(Proteobacteria)相對豐度最大,為25.91%~35.24%,屬于優(yōu)勢菌群;其次為綠彎菌門(Chloroflexi)、酸桿菌門(Acidobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)。不同氮素調(diào)控水平對優(yōu)勢菌群相對豐度影響較大。其中,N180、N360、N540處理相比N0處理顯著降低變形菌門相對豐度,而總體提高了綠彎菌門與酸桿菌門相對豐度。為進一步細(xì)化分析細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)間的差異,在屬水平開展分析,共檢出425個屬。其中,N180、N360、N540處理相比N0處理降低了unassigned菌屬相對豐度,提高了酸桿菌門(Acidobacteria)GP6分屬相對豐度,增幅分別為9.35%、18.42%、32.27%;此外,N180、N360、N540處理相比N0處理增加了芽單胞菌屬(Gemmatimonas)相對豐度,增幅分別為18.01%、12.46%、32.53%。
2.4 氮素調(diào)控對土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)的影響
總體而言,氮素不同調(diào)控水平對土壤細(xì)菌群落多樣性指數(shù)影響不大,各處理間無顯著性差異(P>0.05)。但隨著氮素調(diào)控水平增加,Chao1指數(shù)表現(xiàn)為先增加后降低趨勢。其中, N180處理提高Chao1指數(shù),相比N0處理增加了1.92%,而N360、N540處理分別比N0處理降低3.02%、2.15%;與N0處理相比,N180處理下Shannon指數(shù)幾乎沒變化,而N360、N540處理下Shannon指數(shù)有所降低;N180、N360、N540處理相比N0處理均增加了Simpson指數(shù)(圖4)。由此可見,施氮量180 kg/hm2會增加土壤細(xì)菌物種總數(shù),而過量會造成物種總數(shù)降低。另外,施氮量180 kg/hm2對土壤細(xì)菌群落多樣性影響不大,而施氮量360、540 kg/hm2會降低土壤細(xì)菌群落多樣性。
2.5 氮素調(diào)控下對土壤環(huán)境因子與樣本/菌群RDA分析
門水平下,通過冗余分析(redundancyanalysis,RDA)探索了主要環(huán)境因子與物種群落之間的關(guān)系,結(jié)果如圖5所示。第1個主成分(RDA1)對細(xì)菌群落總變異的解釋率為61.97%,而第2個主成分(RDA2)對細(xì)菌群落總變異的解釋率為17.50%,累積解釋率為79.47%。其中,環(huán)境因子中有效磷(AP)含量對細(xì)菌群落物種豐富度影響最大,與變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)的相對豐度間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。為進一步挖掘主要環(huán)境因子,在屬水平下,第1個主成分(RDA1)對細(xì)菌群落總變異的解釋率37.69%,而第2個主成分(RDA2)對細(xì)菌群落總變異的解釋率28.74%,累積解釋率為66.43%。環(huán)境因子中有效磷含量對細(xì)菌群落物種豐富度影響最大,與芽單胞菌屬(Gemmatimonas)、酸桿菌門(Acidobacteria) G4、G6分屬、亞硝化球菌屬(Nitrososphaera)的相對豐度間存在正相關(guān)關(guān)系。
3 討論
3.1 氮素調(diào)控對土壤養(yǎng)分及酶活性的影響
氮素在土壤中移動性強,對作物生長發(fā)育及產(chǎn)量提升有很明顯限制效應(yīng)[18]。在秸稈還田措施下,氮素調(diào)控對于促進微生物活動、 秸稈腐解、養(yǎng)分釋放、土壤養(yǎng)分庫容起到重要作用。土壤速效養(yǎng)分作為植物可快速吸收利用的營養(yǎng)物質(zhì),極易受到氮素調(diào)控水平的影響。本試驗研究表明,施氮量360 kg/hm2 處理有助于提高土壤速效氮、有效磷及速效鉀含量,而施氮量540 kg/hm2處理會降低土壤速效養(yǎng)分含量。這與秦宇坤等的研究結(jié)果[19-21]相一致,因為適宜的施氮量與秸稈碳形成良好的微生物環(huán)境,加速秸稈養(yǎng)分釋放,快速形成根際緩效供應(yīng)的養(yǎng)分庫[22]。
土壤酶活性對土壤環(huán)境十分敏感[23]。本試驗研究表明,在秸稈還田措施下,施氮量360 kg/hm2處理有助于提高土壤脲酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶活性,這與郭天財?shù)鹊难芯拷Y(jié)果[24-27]相一致??赡苁且驗檫m宜氮素供應(yīng)促進了植物新陳代謝進程,根際分泌物增加,微生物活動加快,秸稈腐解率增大,能為土壤提供含氮、磷酶促基質(zhì),有利于土壤酶活性增強。另外,本試驗研究表明,氮素不利于土壤過氧化氫酶活性提升,施氮量540 kg/hm2處理顯著降低了過氧化氫酶活性,這與王帥兵等的研究結(jié)果[28-29]有所不一致??赡苁且驗檫^氧化氫酶對鹽堿脅迫較為敏感。同時,過氧化氫酶一般與土壤有機質(zhì)有密切關(guān)系,高氮對土壤有機質(zhì)有降低趨勢,抑制了好氧微生物活動,從而導(dǎo)致過氧化氫酶活性降低[30]。
3.2 氮素調(diào)控對土壤細(xì)菌多樣性的影響
土壤細(xì)菌微生物對于物質(zhì)交換與能量流動起到關(guān)鍵性作用,在土壤健康保育過程中扮演重要角色[31]。Copley認(rèn)為,土壤環(huán)境中的微生物功能及群落多樣性對于生態(tài)學(xué)發(fā)展至關(guān)重要[32]。土壤微生物大體分3類,即細(xì)菌、放線菌及真菌。其中,細(xì)菌與土壤接觸表面積最大,數(shù)量巨大,是土壤代謝最重要的生物類群[33]。細(xì)菌不僅參與土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化,同時也參與土壤養(yǎng)分循環(huán)利用。在眾多施肥措施中,氮素作為植物最基本的養(yǎng)分供給,其施用量對細(xì)菌微生物多樣性有顯著影響[34]。本研究結(jié)果表明,施氮量180 kg/hm2處理下土壤細(xì)菌OTU數(shù)最多,同時該處理相比不施氮肥處理,施氮量360、540 kg/hm2處理均會提高細(xì)菌Chao1指數(shù)。另外,施氮量180 kg/hm2處理對土壤細(xì)菌群落多樣性影響不大,而施氮量540 kg/hm2處理會降低細(xì)菌Shannon指數(shù)。這與Malhi等的研究結(jié)果[35-36]基本一致,可能是因為高氮與秸稈碳會導(dǎo)致微生物發(fā)生自溶及微生物代謝失衡,最終會影響細(xì)菌微生物活動,降低群落多樣性。
氮素調(diào)控水平對細(xì)菌群落組成也影響較大。本研究基于高通量測序發(fā)現(xiàn),土壤細(xì)菌主要菌門中變形菌門相對豐度最大,而秸稈還田措施下施氮處理會降低該菌門相對豐度,增加綠彎菌門與酸桿菌門相對豐度,這一結(jié)果與Beauregard等的研究結(jié)果[37-38]不一致??赡芤驗榕c土壤養(yǎng)分及土壤pH值有關(guān),變形菌門屬于富營養(yǎng)細(xì)菌,本試驗過量施用氮素會降低土壤速效養(yǎng)分,無法為微生物活動提供充足的營養(yǎng)物質(zhì),從而導(dǎo)致變形菌門相對豐度有所降低。眾多研究表明,土壤綠彎菌門、酸桿菌門的相對豐度與土壤 pH 值呈顯著負(fù)相關(guān)[39-41],而本試驗也證明了這一點(圖5)。施氮降低了土壤pH值(表1),從而在一定程度上提高了土壤綠彎菌門、酸桿菌門的相對豐度。
此外,本試驗結(jié)果還表明,有效磷含量與門、屬水平下微生物群落結(jié)構(gòu)相對豐度關(guān)系密切,尤其與芽單胞菌屬,酸桿菌門G6、G7分屬,亞硝化球菌屬間存在正相關(guān)關(guān)系。芽單胞菌屬具有分解有機質(zhì)、解磷活鉀功效;酸桿菌門G6、G7分屬有助于腐解纖維,加快秸稈礦化速率;而亞硝化球菌屬與自然界生物脫氮息息相關(guān),對于降低氮素污染起到積極作用[42-43]。
4 結(jié)論
在秸稈還田措施下,施氮量360 kg/hm2處理有助于提高土壤速效氮、有效磷與速效鉀含量及脲酶、堿性磷酸酶與蔗糖酶的活性。測序結(jié)果表明,施氮量180 ?kg/hm2處理有助于提高土壤細(xì)菌OTU數(shù)、Chao1指數(shù)和物種總數(shù)。群落結(jié)構(gòu)組成顯示,施氮處理均會降低優(yōu)勢菌群變形菌門以及酸桿菌門G6分屬、芽單胞菌屬、亞硝化球菌屬的相對豐度,且各處理間無顯著性差異。冗余分析結(jié)果表明,有效磷含量與土壤細(xì)菌群落組成關(guān)系密切,與酸桿菌門G6分屬及芽單胞菌屬、亞硝化球菌屬的相對豐度呈正相關(guān)。因此,在鹽堿地施肥過程中應(yīng)適當(dāng)增施磷肥提高土壤有效磷含量,進而促進微生物活動。
參考文獻:
[1] 周 華,盛秀紅,劉 勇. 寧夏灌區(qū)土壤鹽漬化變化趨勢及治理[J]. 中國農(nóng)業(yè)綜合開發(fā),2020(6):31-33.
[2]王 瑋,陳 亮,周 斌. 寧夏退化耕地治理初探[J]. 中國農(nóng)業(yè)綜合開發(fā),2021(11):41-44.
[3]李 磊,王 晶,朱志明,等. 氮肥減施與有機肥/秸稈配施對鹽堿地土壤肥力指標(biāo)及玉米產(chǎn)量的影響[J]. 土壤通報,2020,51(4):928-935.
[4]翟明振,胡恒宇,寧堂原,等. 鹽堿地玉米產(chǎn)量及土壤硝態(tài)氮對深松耕作和秸稈還田的響應(yīng)[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2020,26(1):64-73.
[5]薩如拉,楊恒山,范 富,等. 玉米秸稈還田對鹽堿地土壤細(xì)菌多樣性的影響[J]. 玉米科學(xué),2017,25(2):106-111.
[6]孫建波,李淑霞,李春強,等. 有機無機肥配施對香蕉田土壤細(xì)菌群落數(shù)量和結(jié)構(gòu)的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2022,37(11):1476-1482.
[7]鄭敏娜,梁秀芝,韓志順,等. 不同改良措施對鹽堿土土壤細(xì)菌群落多樣性的影響[J]. 草地學(xué)報,2021,29(6):1200-1209.
[8]王國麗,張曉麗,張曉霞,等. 施用功能微生物菌劑對重度鹽堿地向日葵生長及土壤微生物的影響[J]. 中國土壤與肥料,2021(5):133-139.
[9]林耀奔,楊建輝,葉艷妹. 鹽堿地不同土地利用方式下土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性差異分析[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2019,39(4):1266-1273.
[10] 李 明,馬 飛,陳曉娟,等. 不同土地利用方式對寧夏鹽漬化土壤細(xì)菌群落的影響[J]. 西北植物學(xué)報,2021,41(12):2153-2162.
[11]汪海靜. 土壤微生物多樣性的主要影響因素[J]. 環(huán)境與發(fā)展,2011,23(1):90-91,118.
[12]Zhao S C,Qiu S J,Cao C Y,et al. Responses of soil properties,microbial community and crop yields to various rates of nitrogen fertilization in a wheat-maize cropping system in north-central China[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,2014,194:29-37.
[13]Fierer N,Bradford M A,Jackson R B.Toward an ecological classification of soil bacteria[J]. Ecology,2007,88(6):1354-1364.
[14]Zeng J,Liu X J,Song L,et al. Nitrogen fertilization directly affects soil bacterial diversity and indirectly affects bacterial community composition[J]. Soil Biology and Biochemistry,2016,92:41-49.
[15]李 磊,樊麗琴,吳 霞,等. 秸稈還田對鹽堿地土壤物理性質(zhì)、酶活性及油葵產(chǎn)量的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2019,28(12):1997-2004.
[16]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[17]關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究法[M]. 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1986.
[18]張 磊,孔麗麗,侯云鵬,等. 實現(xiàn)黑土玉米高產(chǎn)和養(yǎng)分高效的控釋氮肥與尿素?fù)交毂壤跩]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2022,28(12):2201-2213.
[19]秦宇坤,李鵬程,鄭蒼松,等. 施氮量對低肥力棉田土壤氮素及棉花養(yǎng)分吸收利用影響[J]. 棉花學(xué)報,2019,31(3):242-253.
[20]李金婷,韋錦堅,韋持章,等. 茶樹/大豆間作體系氮素對茶葉品質(zhì)成分及其土壤養(yǎng)分的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報,2021,36(增刊1):282-288.
[21]柴 穎. 氮磷肥配施對土壤速效養(yǎng)分及玉米產(chǎn)量的影響[D]. 石河子:石河子大學(xué),2015.
[22]王 楠,姚 凱,趙志祎,等. 氮素不同形態(tài)配比對白漿土養(yǎng)分性狀的調(diào)控[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(21):301-304.
[23]孔雪靜. 地膜覆蓋和秸稈還田對玉米地與土壤氮素轉(zhuǎn)化相關(guān)的土壤酶活性影響研究[D]. 蘭州:蘭州大學(xué),2016.
[24]郭天財,宋 曉,馬冬云,等. 施氮量對冬小麥根際土壤酶活性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2008,19(1):110-114.
[25]Deng S P,Tabatabai M A.Effect of tillage and residue management on enzyme activities in soils:Ⅲ. Phosphatases and arylsulfatase[J]. Biology and Fertility of Soils,1997,24(2):141-146.
[26]梁國鵬,Albert H A,吳會軍,等. 施氮量對夏玉米根際和非根際土壤酶活性及氮含量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2016,27(6):1917-1924.
[27]杜澤云,陶思敏,婁運生,等. 施用生物炭和硅肥對增溫稻田土壤酶活性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,51(1):225-231.
[28]王帥兵,孟會生,武 欣,等. 不同形態(tài)氮肥配施固氮菌對復(fù)墾土壤酶活性及氮素形態(tài)的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報,2022,41(11):45-49,77.
[29]高金虎,孫占祥,馮良山,等. 秸稈與氮肥配施對遼西旱區(qū)土壤酶活性與土壤養(yǎng)分的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2012,21(4):677-681.
[30]楊 瑒,靳學(xué)慧,周 燕,等. 施氮量對寒區(qū)鹽堿地馬鈴薯生育期土壤微生物數(shù)量和酶活性的影響[J]. 中國土壤與肥料,2014(3):32-37.
[31]傅聲雷. 土壤生物多樣性的研究概況與發(fā)展趨勢[J]. 生物多樣性,2007,15(2):109-115.
[32]Copley J. Ecology goes underground[J]. Nature,2000,406(6795):452-454.
[33]Gans J,Wolinsky M,Dunbar J. Computational improvements reveal great bacterial diversity and high metal toxicity in soil[J]. Science,2005,309(5739):1387-1390.
[34]Malhi S S,Nyborg M,Goddard T,et al. Long-term tillage,straw management and N fertilization effects on quantity and quality of organic C and N in a Black Chernozem soil[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems,2011,90(2):227-241.
[35]王保莉,岑 劍,武傳東,等. 過量施肥下氮素形態(tài)對旱地土壤細(xì)菌多樣性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2011,30(7):1351-1356.
[36]宋亞娜,林 艷,陳子強. 氮肥水平對稻田細(xì)菌群落及N2O排放的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2017,25(9):1266-1275.
[37]Beauregard M S,Hamel C,Atul-Nayyar,et al. Long-term phosphorus fertilization impacts soil fungal and bacterial diversity but not AM fungal community in alfalfa[J]. Microbial Ecology,2010,59(2):379-389.
[38]Ramirez K S,Craine J M,F(xiàn)ierer N.Consistent effects of nitrogen amendments on soil microbial communities and processes across biomes[J]. Global Change Biology,2012,18(6):1918-1927.
[39]王光華,劉俊杰,于鎮(zhèn)華,等. 土壤酸桿菌門細(xì)菌生態(tài)學(xué)研究進展[J]. 生物技術(shù)通報,2016,32(2):14-20.
[40]Jones R T,Robeson M S,Lauber C L,et al. A comprehensive survey of soil acidobacterial diversity using pyrosequencing and clone library analyses[J]. The ISME Journal,2009,3(4):442-453.
[41]Mnnist M K,Tiirola M,Hggblom M M. Bacterial communities in Arctic fjelds of Finnish Lapland are stable but highly pH- dependent[J]. FEMS Microbiology Ecology,2007,59(2):452-465.
[42]鐘 融,王培如,孫培杰,等. 長年耕作對北方旱作麥田土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)的影響[J]. 環(huán)境科學(xué),2023,44(10):5800-5812.
[43]李文興,鄭曼曼,王 超,等. 亞硝化球菌屬(Nitrososphaera)可能是酸性土壤硝化作用的重要驅(qū)動者[J]. 土壤,2021,53(1):13-20.
收 稿日期:2023-03-05
基金項目:寧夏自治區(qū)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)保護科技創(chuàng)新示范項目(編號:NGSB-2021-11-03);寧夏自然科學(xué)基金(編號:2021AAC03272)。
作者簡介:李 磊(1991─),男,寧夏彭陽人,博士研究生,研究實習(xí)員,主要從事鹽堿地改良利用及廢棄物資源化利用。E-mail:lilei867@163.com。
通信作者:樊麗琴,碩士,副研究員,主要從事鹽堿地改良與利用研究。 E-mail:fanlqnx@126.com。