柠条堆肥与耕作深度对连作黄瓜土壤细菌群落组成与代谢功能的影响

摘要：

[目的]研究柠条堆肥结合不同翻耕深度下土壤细菌群落变化特征及其关键影响因素,为西北地区农业废弃资源利用及设施农田土壤健康可持续生产提供理论依据.[方法]田间试验始于2018年,在日光温室连续进行4茬,共设5个处理:传统鸡粪+翻耕15?cm?(CK)、柠条堆肥+免耕(T0)、柠条堆肥+翻耕15?cm?(T15)、柠条堆肥+翻耕35?cm?(T35)、柠条堆肥+翻耕45?cm?(T45).采集0—20?cm土层土壤,测定土壤养分含量和细菌群落结构.[结果]相对传统鸡粪底肥处理,柠条堆肥处理不降低黄瓜产量,柠条堆肥施用下增加耕作深度可缓解土壤酸化和次生盐渍化,免耕则显著增加速效氮养分累积和降低土壤碳氮比.柠条堆肥为细菌群落变化的主导因素,耕作深度次之,柠条堆肥T15、T35和T45处理较CK显著增加细菌群落Shannon和Simpson多样性指数和Pielou's均匀度指数.施用柠条堆肥后绿弯菌门、芽单胞菌门相对丰度随耕作深度加深而增加,免耕有利于放线菌门和厚壁菌门相对丰度增加,且柠条堆肥结合免耕处理显著增加6大碳源利用,相比T0处理,T35和T45深翻显著降低氨基酸、胺类化合物和芳香类化合物利用,T45处理显著增加羧酸类化合物利用.KEGG注释结果显示,T35处理促进细菌群落代谢和遗传信息处理等功能的发挥.RDA结果显示,土壤pH、电导率(EC)和有效氮均对细菌群落结构和功能直接或间接产生了显著影响,其中土壤pH为主导因子,pH的降低不利于土壤细菌功能基因丰度的提升.[结论]柠条堆肥结合适度深翻(T35)处理有效促进了土壤细菌群落的多样性和功能基因丰度的提升,有利于农田土壤生态系统的可持续发展,但深耕较免耕会在短期内降低施用柠条堆肥的产量效果.

关键词：柠条堆肥、耕作深度、细菌群落结构、代谢功能

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资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;宁夏园艺西部一流学科项目;宁夏十三五重点研发项目;宁夏科技创新领军项目;宁夏大学贺兰山学者

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：460-469