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作者:李勇;刘伟;刘梦璇;周云鹏;赵炳梓;宣泽鹏;冯慧瑶;张丛志;赵占辉;杨文亮;潘慧;徐基胜;
单位:安徽省水利水电勘测设计研究总院股份有限公司;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所);南京林业大学林草学院,水土保持学院;山西农业大学资源环境学院;河南城建学院测绘与城市空间信息学院;中向旭曜科技有限公司;
摘要:【目的】研究新垦耕地有机质提升过程中细菌群落结构特征和建群过程,为指导有机物料合理施用提供微生物学依据。【方法】本研究以渣场新垦水田为研究对象进行水稻田间试验,设置6个处理,以单施化肥(CK)为对照,在CK基础上增施秸秆(R)、秸秆配施激发剂(RS),在RS基础上设置3种不同用量的天然腐殖质材料(RSM1、RSM2和RSM3),测定土壤有机质(SOM)、养分和细菌群落结构及群落构建参数βNTI值。【结果】施用天然腐殖质材料+秸秆+激发剂后SOM、易氧化碳、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)均显著高于CK处理,且显著高于秸秆单施或配施激发剂处理。天然腐殖质材料+秸秆+激发剂处理的细菌群落结构也与CK以及秸秆单施或配施激发剂组合处理显著分异。细菌分子生态网络中不同种群之间以合作关系为主,关键物种主要来源于放线菌和α变形菌。βNTI分析表明细菌群落构建主要以随机性过程中的均质扩散为主,贡献比例达68.8%。SOM提升过程中,随机性过程有强化趋势。βNTI值与DOC含量的变化显著正相关,与有效磷(AP)含量的变化显著负相关。【结论】天然腐殖质材料配施秸秆和激发剂可快速提升渣场新垦水田的有机质含量,有机质提升过程中随机性过程在细菌群落构建过程中占主导地位,SOM的活性组分DOC以及养分AP是影响细菌群落组装的关键驱动因素。
关键词:天然腐殖质材料;;可溶性有机碳;;均质扩散;;随机性过程;;确定性过程;;关键物种
基金资助:国家重点研发计划(2022YFD1500401,2022YFD1500502);; 大型弃土(渣)场复垦技术研究(23-012);; 国家自然基金面上项目(42277347);; 财政部和农业农村部中国现代农业产业技术体系(CARS-03)资助