人参果生育期根际土壤细菌结构对施氮量的响应

摘要

【目的】研究不同氮(N)素水平对人参果生育期内根际土壤细菌群落组成和多样性的影响,为人参果合理施肥提供理论依据。【方法】人参果(Solanum muricatum Aiton)田间试验于2020、2021年在甘肃省武威市进行。试验设施N 0、50、100、150 kg/hm^(2)4个处理,记为N0、N50、N100、N150。氮肥等分为5份,每隔30天随滴灌施入一次,共计5次,追肥前1天进行根际土壤样品采集,分析土壤细菌多样性和结构组成。【结果】与N0处理相比,N50处理提高了开花期—成熟期土壤细菌α-多样性,其中Shannon、Chao1和ACE(abundance coverage-based estimator)指数分别平均提高了1.19%、4.46%和4.86%;N100处理土壤细菌α-多样性与N0相近,而N150处理分别降低了3.31%、2.79%和6.20%。人参果根际优势菌群为变形菌门(Proteobacteria,30.80%)、厚壁菌门(Firmicutes,4.77%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,5.88%)、蓝藻菌门(Cyanobacteria,1.16%)、泉古菌门(Crenarchaeota,1.24%)、拟杆菌门(Bacteroidota,7.21%)、放线菌门(Actinobacteriota,4.02%)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota,4.81%)、粘球菌门(Myxococcota,3.60%)。与N0相比,N50处理提高了开花期—成熟期厚壁菌门、酸杆菌门、泉古菌门、粘球菌门和芽单胞菌门的相对丰度;N100、N150处理的酸杆菌门相对丰度分别降低了2.99%、15.66%。人参果根际核心菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、德沃斯菌属(Devosia)、RB41、MND1和Haliangium等。与N0处理相比,人参果生育期内N50处理根际假单胞菌属、德沃斯菌属的相对丰度分别增加了8.07%、32.41%,N100有利于MND1菌属的生长繁殖,而N150处理降低了RB41、鞘氨醇单胞菌属、芽孢杆菌属、MND1和Haliangium的相对丰度。【结论】中低施氮水平对人参果根际土壤细菌的多样性无不利影响,还可提高根际假单胞菌属、德沃斯菌属、MND1、Haliangium、鞘氨醇单胞菌属等有益菌属的相对丰度,有利于维护根系生长的健康环境。而高量氮肥会抑制人参果生育中后期根际细菌的多样性和促生菌的生长,因此,种植人参果应将氮肥水平控制在50~100 kg/hm^(2)。