植物的健康和生长性能高度依赖于土壤和根际微生物。农业管理对土壤微生物群落的影响已得到广泛研究。然而,目前对作物根际微生物群落组成及其稳定性的了解甚少,其是否遵循与土壤微生物群落相同的模式不清。
本文利用长期定位实验,研究了潮土、潮褐土、黑土3类农田土壤在不同种植模式施肥制度下对土壤和作物根际细菌群落的影响。主坐标分析(PCoA)表明,将所有样品考虑在内,微生物群落组成的土壤类型间差异明显;且相比根际微生物群落结构,土壤微生物群落表现出较高的多样性。研究发现,相比单施化肥和有机肥处理,有机无机配施农田土壤和作物根际微生物的网络稳定性更高,表明有机无机配施形成的农田微生态系统具有更强的抗逆性和抗病性。
施肥对根际微生物群落结构的影响要大于土壤微生物,且根际微生物群落结构主要受氮素调控,而土壤微生物群落主要受土壤pH和有机质的调控。放线菌门(Actinobacteria)在单施化肥土壤中表现出选择性富集特征;酸杆菌(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)在根际微生物中占主导地位,且有机肥施用会促进二者的富集。根际中酸杆菌(Acidobacteria)占施肥敏感性OUTs的28%,而在土壤中仅占14%。拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是有机肥处理的主要驱动菌群,尤其厚壁菌门在增施粪肥处理中的巨大优势可作为过量施肥的标志性微生物。我们的研究结果展示了土壤和根际微生物群落对不同施肥制度的响应,有助于更好地理解施肥策略对农业可持续发展的作用。
【引文方式及原文链接】
Luhua Yang, Renhua Sun, Jungai Li, Limei Zhai, Huiling Cui, Bingqian Fan, Hongyuan Wang*, Hongbin Liu. Combined organic-inorganic fertilization builds higher stability of soil and root microbial networks than exclusive mineral or organic fertilization. Soil Ecology Letters, 2023(2): 220142.
https://doi.org/10.1007/s42832-022-0142-6
https://journal.hep.com.cn/sel/EN/2662-2289/home.shtml