石灰氮对凉山州烟田土壤微生物群落的影响及其相关性分析

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本研究以四川省凉山州连作烟田为研究对象,探究石灰氮、石灰氮与生防菌剂联合使用对土壤理化性质、烟株农艺性状的影响及石灰氮在土壤的分解过程、最佳土壤含水率,并利用高通量多样性基因测序检测分析了土壤微生物群落及其与土壤理化性质间的相关性,为连作烟草土壤改良提供理论依据,结果如下:(1)在团棵期,石灰氮和石灰氮配施菌剂均显著提高了会理和宁南土壤的p H、会理土壤的速效养分,且配施菌剂组的改善效果最好;在成熟期,宁南土壤的速效养分、会理和宁南烟株的农艺性状在以上两处理组均高于对照。(2)石灰氮和石灰氮配施菌剂组均改善了土壤微生物群落组成和结构,使烟田土壤微生物区系趋于健康状态。在会理试验田土壤中,两种处理均提高了团棵期和成熟期的有益菌属Aspergillus、Sphingomonas、Nitrospira、Massilia、Gemmatimonas的相对丰度和成熟期有益菌属Solicoccozyma的相对丰度,其中,相比对照,在成熟期,两处理组中的Aspergillus、Massilia、石灰氮组中的Gemmatimonas和石灰氮配施菌剂组中的Nitrospira、Solicoccozyma、Sphingomonas的相对丰度显著升高;两种处理均降低了团棵期和成熟期有害菌属unclassified_f__Hypocreaceae、Fusarium的相对丰度,降低了成熟期有害菌属Boeremia、unclassified_f__Aspergillaceae的相对丰度,其中,在成熟期,两处理组中Fusarium、Boeremia相对丰度显著低于对照。在宁南试验田土壤中,两处理组升高了团棵期和成熟期有益菌属Chaetomium、Solicoccozyma的相对丰度和成熟期有益菌属Bacillus的相对丰度,其中成熟期土壤中石灰氮配施菌剂组的Chaetomium相对丰度显著高于对照。石灰氮和石灰氮配施生防菌剂组均改善了土壤的微生物区系。(3)两处理组中的土壤微生物与土壤理化性质呈显著相关。会理烟田土壤中,Ascomycota、Aspergillus与有机质含量呈显著正相关,Basidiomycota、Fusarium与有机质含量呈显著负相关;Aspergillus与速效磷含量呈显著正相关,Chaetomium与速效磷含量呈显著负相关;Bacteroidetes、unclassified_p__Ascomycota、norank_c__Sordariomycetes与速效钾含量呈显著正相关,Chaetomium与速效钾含量呈显著负相关;Acidobacteria与p H显著正相关,Pseudolabrys与p H显著负相关。在宁南烟田土壤中,Ascomycota、Proteobacteria、Gemmatimonadetes、unclassified_p__Ascomycota、Chaetomium、Solicoccozyma与有机质含量呈显著正相关,Ciliophora与有机质含量呈显著负相关;Gemmatimonadetes、Bacteroidetes、Chaetomium与p H呈显著正相关;Actinobacteria、Boeremia、unclassified_o__Pleosporales与速效钾含量呈显著正相关,unclassified_f__Chaetomiaceae与速效钾含量呈显著负相关;Actinobacteria与速效磷含量呈显著正相关,unclassified_f__Chaetomiaceae与速效磷含量呈显著负相关;Actinobacteria、Pseudoplatyophrya与碱解氮含量呈显著正相关。石灰氮或石灰氮配施菌剂通过改良烟田土壤的微生物群落,从而改善了与其相关的烟田土壤的理化性质,烟田朝着更健康的方向发展。(4)石灰氮在20%的土壤含水率下能平稳彻底的分解,硝化在15天达到完全,氨化在第24天达到完全。综上,石灰氮和石灰氮配施菌剂通过影响土壤微生物群落,进而改善了连作烟田土壤中的理化性质,提高了烟叶品质。所以,两种措施均能缓解连作障碍,实现土壤改良。
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