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宝乐国际在长期施氮影响滨海盐渍农田细菌群落结构方面取得进展

2020-10-14 分享到:

土壤盐分引起渗透胁迫,造成作物水肥吸收障碍,还严重影响土壤微生物生长及其活性,制约土壤碳氮转化等生物化学功能,进一步降低土壤养分利用效率。改善微生物生物量和活性对提升土壤有机质库容、促进养分循环与周转、提高养分利用效率具有重要意义。已有研究表明盐渍土地区土壤盐分和pH主导了土壤细菌的群落多样性、结构和功能,但是长期施氮对盐渍化土壤微生物特征与细菌群落结构演替方面的研究尚少,这制约了对盐渍化影响养分转化过程、损耗途径与调控机制的深入认识。

宝乐国际杨劲松课题组针对滨海新围垦滩涂盐渍土,设置连续多年稻麦轮作下4种不同施氮量的试验处理,研究了土壤理化性质与细菌群落结构对种植年限、施氮量及其交互作用的响应特征。研究发现:种植年限和施氮量均显著提高了盐渍土总碳氮库容(TN,SOC)、微生物生物量碳氮(MBC,MBN),碳氮矿化速率(CMR,NMR)和硝化潜势(PNR),且种植年限和施氮量表现出显著的交互作用。土壤细菌群落丰度与多样性随施氮量的增加而提高。Δ-变形菌纲、厌氧绳菌纲、α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲和浮霉菌纲是细菌群落中最优势种群;增加施氮量显著提高α-变形菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲和硝化螺旋菌纲的相对丰度,厌氧绳菌纲、纤维粘网菌纲、酸杆菌纲、芽胞杆菌纲的相对丰度随施氮量的增加而降低。冗余分析表明α-变形菌纲、浮霉菌纲、硝化螺旋菌纲的相对丰度与硝化潜势呈显著正相关,而放线菌纲的相对丰度则与碳矿化速率显著正相关。该研究结果明晰了盐渍化农田施用氮肥与细菌群落结构变化的内在关联,为解析盐渍化农田氮素转化的微生物驱动机制与增效调控途径提供了一定理论依据。

该成果发表在Land Degradation & Development上。姚荣江副研究员和杨劲松研究员分别为论文第一作者和通讯作者。研究得到了国家自然科学基金(U1906221,U1806215)和国家重点研发计划课题(2016YFD0200303,2019YFD1002702)的资助。

文章链接

 

不同施氮量处理土壤细菌种群(纲)相对丰度热图

土壤部分优势细菌种群(纲)相对丰度与施氮量相关性