冬小麦免耕覆盖与有机栽培对土壤微生物群落组成的影响

摘要

为揭示农业管理活动对土壤微生物群落结构及AM真菌多样性的影响,以农田土壤生态系统为研究对象,选取免耕覆盖+施有机肥(NF)、免耕覆盖+不施有机肥(NC)、传统耕作不覆盖+施有机肥(TF)和传统耕作不覆盖+不施有机肥(TC)4种处理,采用Illumina Miseq高通量测序及磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)分析方法,研究持续冬小麦免耕覆盖有机栽培3年后,土壤微生物群落结构组成、AM真菌及其多样性与土壤环境因子间的关系。结果表明,持续免耕覆盖有机栽培能增加以PLFA表征的土壤微生物群落的生物量,传统耕作显著提高了土壤革兰氏阳性菌(G^+)、阴性菌(G^-)的生物量(P<0.05)。且随免耕栽培管理年限增加,土壤AM真菌生物量呈显著上升趋势;以16:1ω5c中性脂(NLFA)与16:1ω5c磷脂(PLFA)表征的AM真菌生物量比值显著升高(P<0.05)。免耕覆盖措施下,有机肥的施用提高了土壤AM真菌丰富度指数(Chao1指数和ACE指数),但降低了土壤AM真菌的多样性(香农指数、辛普森指数)。主成分分析结果显示,AM真菌孢子(16:1ω5c中性脂)的生物量与土壤有机质、土壤易提取球囊霉素含量呈正相关关系,AM真菌丰富度指数与土壤有机质含量呈正相关,AM真菌多样性指数与土壤全氮含量、脲酶活性呈正相关。受农业管理措施导致的土壤理化性状及土壤生物学差异等综合因素影响,土壤微生物生物量及AM真菌多样性和丰富度改变。免耕覆盖措施提高了土壤AM真菌多样性指数,有机肥施用显著影响了AM真菌NLFA/PLFA生物量的比例,改变了AM真菌孢子和菌丝间生物量碳的分配关系。