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添加外源有机物对小麦甘薯轮作土壤碳氮、微生物菌群变化及代谢活性的影响

         
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为探究添加外源有机物对麦薯田土壤碳氮、微生物菌群变化及代谢活性的影响,2019—2022年,通过田间定位试验,设置氮磷钾肥单施+秸秆不还田(NPKNS),80%氮磷钾肥+秸秆还田(NPKS),80%氮磷钾肥+生物有机肥+秸秆还田(NPKBS),80%氮磷钾肥+羊粪+秸秆还田(NPKDS),80%氮磷钾肥+基质+秸秆还田(NPKSS)5个处理,研究化肥减量添加不同有机物对土壤碳氮组分、微生物菌群结构及代谢活性的影响。结果表明,与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤有机碳(SOC)含量、土壤微生物量碳(MBC)含量、土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别显著提高12.44%、46.05%、9.76%,NPKDS处理土壤易氧化有机碳(ROC)含量、土壤颗粒有机碳(POC)含量分别显著提高8.50%、12.11%;与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤全氮、微生物量氮含量分别显著提高8.99%、7.87%;与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤细菌、总菌群磷脂脂肪酸(PLFA)含量分别显著提高36.43%、12.78%,NPKSS处理放线菌PLFA含量显著提高32.52%。NPKBS处理细菌含量/真菌含量较其他处理分别提高10.87%~96.15%,NPKDS处理革兰氏阳性菌与阴性菌比值较NPKNS、NPKS处理分别显著提高16.95%、11.29%;AWCD表现为NPKBS>NPKSS>NPKDS>NPKS>NPKNS;NPKBS处理土壤微生物对糖类、氨基酸类、胺类化合物的利用能力较其他处理分别显著提高8.57%~39.20%、8.79%~30.26%、17.07%~41.18%。NPKDS处理土壤微生物对羧酸类、酚类化合物的利用能力较其他处理分别显著提高5.80%~87.18%、11.36%~104.17%;NPKBS处理香浓指数、均匀度指数均较其他处理分别显著提高6.85%~19.08%、10.74%~42.24%。NPKSS处理丰富度指数较NPKNS、NPKDS处理显著提高7.06%、5.79%;相关性分析结果表明,土壤微生物菌群结构及代谢活性与土壤碳氮转化关系密切,其中,易氧化有机碳(16.2%)、微生物量氮(30.0%)含量是影响土壤微生物菌群结构及代谢活性的主要因子。以上结果表明,连续3年添加不同外源有机物能够提高土壤有机碳氮组分含量,改变土壤微生物菌群结构,提高土壤微生物功能多样性。

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