紫云英季土壤固氮微生物对外源碳氮投入的响应

发布时间：2024-03-03 22:38

　　【目的】分析不同外源有机物料(稻草、葡萄糖)及氮素投入对紫云英季土壤固氮微生物的调控作用,为我国南方紫云英-水稻轮作体系中秸秆还田及化肥减施增效提供支持。【方法】采用盆栽试验,共设7个处理,即CK(对照,不添加有机物料和氮)、稻草等量添加并配施不同量氮素(分别表示为Rs、RsN1和RsN2,对应C/N比分别为66、25和13);等秸秆碳量添加葡萄糖并配施不同量氮素(即Glc、GlcN1、GlcN2)、调整C/N比与秸秆添加相应处理保持一致。采集紫云英快速生长期土壤样品,利用Illumina Miseq PE300高通量测序和绝对定量PCR技术分析固氮功能基因nifH及固氮微生物群落特征。【结果】单独添加外源秸秆或葡萄糖处理的土壤C/N与对照无明显差异,但增施氮肥后C/N比呈下降趋势,GlcN2处理土壤C/N显著低于对照;对于土壤速效养分,Rs和RsN1处理土壤NO3--N含量与CK类似,但RsN2处理明显增加了60%;而添加葡萄糖处理土壤NO3--N含量整体较高(增幅为35%—79%);稻草单独添加或与氮素配施对土壤速效磷含量无明显影响,添加葡萄糖处理则显著降低其含量,降幅为16%—2...

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【部分图文】：

图1土壤理化性状对nifH基因拷贝数影响的权重分析

所有处理土壤在属水平上共鉴定出160种固氮菌，包含26个优势功能均属（相对丰度大于1%），其中20个菌属对外源碳、氮添加响应明显，包括多种α-型、β-型、δ-型和γ-型变形菌（Proteobacteria）和一种蓝藻细菌，如眉藻属Calothrix（图4）。慢生根瘤菌（Brady....

图2固氮微生物α-多样性与土壤理化性状的多元回归树分析

图1土壤理化性状对nifH基因拷贝数影响的权重分析相关性分析表明，属水平上大多数优势土壤固氮微生物相对丰度与土壤速效磷显著相关（图5）。Bradyrhizobium、Desulfovibrio、Frankia和Ectothiorhodospira等优势功能菌属的相对丰度均与土壤....

图3土壤固氮微生物群落结构差异的PCoA分析（A）及其与环境因子的RDA分析（B)

相关性分析表明，属水平上大多数优势土壤固氮微生物相对丰度与土壤速效磷显著相关（图5）。Bradyrhizobium、Desulfovibrio、Frankia和Ectothiorhodospira等优势功能菌属的相对丰度均与土壤速效磷呈显著正相关，而Geobacter等则与其呈显....

图4不同处理土壤固氮微生物优势功能菌属相对丰度

图3土壤固氮微生物群落结构差异的PCoA分析（A）及其与环境因子的RDA分析（B)图5土壤固氮微生物优势功能菌属与土壤理化性状的Spearman相关性分析

本文编号：3918461