乳酸菌复合制剂对盐碱地改良及土壤微生物群落的影响

摘要

【目的】探讨乳酸菌复合制剂对盐碱地改良、植物生长及土壤微生物群落变化的影响,为利用耐盐碱的乳酸菌研发新型微生物制剂及其大面积应用提供参考依据。【方法】以西红柿为供试作物进行田间试验,设菌剂组(含乳酸菌的菌剂)和对照组(不含乳酸菌的菌剂),两个处理菌剂用量均为15 L/ha,加水稀释10倍,在西红柿种植前1 d喷施于土壤中,并在种植西红柿后每30 d喷施一次;西红柿成熟期测定其农艺性状;种植3个月后采集0～30 cm土样测定土壤的物理性质、养分含量及酸碱度,并对土壤样品进行宏基因组测序,分析土壤微生物的多样性及功能基因的变化。【结果】与对照组相比,菌剂组的土壤p H显著下降0.42(P0.05);供试西红柿的各项农艺性状均有所提高。土壤微生物多样性分析结果表明,在门分类水平上,共检测分类122个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)占有明显优势,相对丰度在50.00%以上,其次为拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi),菌剂组中厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度显著增加;在属分类水平上,菌剂组中乳杆菌属(Lactobacillus)的相对丰度(4.25%)较对照组(0.01%)明显增加。功能基因分析结果表明,菌剂组和对照组的碳水化合物活性酶(CAZy)中,糖苷水解酶(Glycoside hydrolases)的功能基因所占比例最高,分别为35.12%和34.16%,菌剂组6种碳水化合物活性酶基因序列数目均高于对照组;KEGG功能注释结果显示,菌剂组的碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢及辅因子与维他命代谢的基因序列数目均高于对照组;此外,菌剂组土壤中毒素的基因序列数目较对照组明显降低。【结论】乳酸菌复合制剂能有效降低盐碱地的pH并增加养分含量,同时可增加土壤中的放线菌数量,降低病原微生物数量,对盐碱地的改良具有良好效果。