生物固氮对减少农田生态系统氮肥施用具有重要作用,固氮菌是生物固氮的主要参与者。很多研究表明,固氮菌受土壤理化性质变化影响,然而长期施肥如何影响红壤固氮菌丰度、多样性和群落结构仍存在很大的不确定性。

我室丁维新课题组以中科院鹰潭红壤生态试验站有机无机肥长期定位试验为研究平台,利用定量PCR技术和现代分子生态学分析方法,研究了长期施肥对红壤固氮菌的影响。试验包括7个处理:不施肥(Control)、单施化肥(N)、化肥+石灰(NL)、化肥+花生秸秆(NPS)、化肥+水稻秸秆(NRS)、化肥+萝卜菜(NR)和化肥+猪厩肥(NPM)。研究发现,长期施肥显著降低了固氮菌的丰度和多样性,而施用石灰和猪厩肥进一步降低了固氮菌丰度和多样性,两者与土壤pH呈显著负相关,表明提高土壤pH可能会降低红壤的固氮潜力。NPS、NRS和NR处理土壤的固氮菌群落结构与N处理相似,表明作物残留物还田不会显著影响红壤固氮菌群落结构。相反,石灰和猪厩肥施用显著改变了红壤固氮菌的群落结构,优势固氮菌从Control处理的Bradyrhizobium分别演替为Azohydromonas和Azospirillum,而诱导演替的关键因子是土壤pH。本研究结果加深了对长期施肥管理下红壤固氮菌特征的认知,为进一步挖掘和构建红壤固氮菌群落提供了理论依据。

该研究结果发表在Soil Biology and Biochemistry上。

长期施肥对固氮菌丰度的影响

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

长期施肥对固氮菌群落结构的影响