有机物料投入对喀斯特地区土壤磷素赋存形态与含phoD基因细菌群落的影响

摘要

针对喀斯特地区有机物料盈余、土壤养分贫瘠和易流失的特点,设置长期有机物料还田小区定位试验,试验包括6个处理:不施肥对照(CK)、无机肥(NPK)、无机肥+玉米秸秆(NPKS)、无机肥+农家肥(NPKM)、无机肥+滤泥(NPKL)和无机肥+甘蔗灰(NPKA).研究不同有机物料投入对土壤磷赋存形态和磷活化功能微生物(含有机磷矿化基因细菌)群落结构的影响.通过3 a断续的观测,结果表明,土壤全磷(TP)、速效磷(Olsen-P)和二钙磷(Ca_②-P)含量呈逐年增加趋势,而氯化钙磷(CaCl_②-P)含量呈先降低再增加的趋势;与不施肥对照相比,有机物料投入尤其是滤泥配施能显著提高土壤全氮(TN)、TP、Olsen-P、CaCl_②-P和Ca_②-P含量,其次是甘蔗灰和农家肥配施处理;相关分析表明,CaCl_②-P、Ca_②-P和Olsen-P均与土壤交换性钙(Ca-ex)含量显著正相关;冗余分析(RDA)表明土壤TN、Ca-ex、有机碳(SOC)和土壤全钾(TK)含量是影响土壤磷组分的关键因子.高通量测序分析含有机磷矿化基因(含phoD基因)细菌群落结果表明,与不施肥对照相比,秸秆还田配施无机肥处理显著增加土壤含phoD基因细菌丰富度,但各处理间含phoD基因细菌群落结构无显著差异.RDA分析结果表明,土壤Ca-ex、TK、Olsen-P、pH和SOC是驱动含phoD基因细菌群落变化的关键因子.总体上看,无机肥配施滤泥、甘蔗灰和农家肥是广西喀斯特地区农田土壤较为合适的养分管理方式.研究可为喀斯特地区有机废弃资源利用与土壤磷素管理提供科学依据.