密植库尔勒香梨根系和养分空间分布及细菌群落结构对施肥位置的响应OA

【目的】探讨不同条状位置施肥对密植库尔勒香梨根系、土壤养分空间分布和细菌群落的影响,为密植梨园科学水肥管理提供理论依据。【方法】在南疆选择11年生密植库尔勒香梨园,分别距主干60、90、120 cm(分别表示为F60、F90、F120)行间开条状沟施肥,通过剖面挖掘法,使用WinRHIZO根系分析系统调查距主干45~135 cm水平距离,30~70 cm深剖面根系形态指标,测定土壤有机质、速效养分和细菌群落组成。【结果】F60处理显著促进根系生长,细根长分别是F90、F120处理的1.96、1.95倍,输导根长分别是F90、F120的2.13、2.18倍;在30-50 cm深度土层,F60处理总根长、总根表面积密度显著高于F90、F120处理,细根根长密度、根表面积密度显著高于F90处理。土壤速效养分水平方向分布与施肥位置密切相关,土壤碱解氮、速效钾、速效磷均表现在施肥沟处富集,并向侧向递减,土壤速效磷空间异质性最高,施肥区与邻近区域磷含量差异显著;垂直方向,不同处理有机质和速效养分分布均表现“上高下低”特征。梨根际土壤细菌优势群落依次为变形菌门(41.2%)、放线菌门(15.7%)、厚壁菌门(10.0%)、拟杆菌门(8.3%)、绿弯菌门(6.8%),累计占比达82.0%;施肥位置影响土壤细菌群落结构,各处理施肥区30-50 cm深度土壤变形菌门、拟杆菌门相对丰度均高于非施肥区,F60处理显著增加了变形菌门、厚壁菌门相对丰度,降低了放线菌门相对丰度。细根和输导根根长密度与碱解氮、速效钾、厚壁菌门呈显著正相关关系,相关系数为0.49~0.63,与放线菌门呈极显著负相关关系,相关系数分别为-0.77、-0.83;根系密度、土壤养分和细菌群落组成与土壤深度密切相关,与水平距离相关性不显著。【结论】施肥位置显著影响梨园根系及养分空间分布,影响区域微生物群落结构。距主干60 cm条状施肥,可显著促进30-50 cm深土层细根和输导根的生长,提升该层次距主干45~75 cm水平距离区域的土壤速效养分含量,有利于根系的养分吸收利用。施肥距离虽然没有改变土壤微生物多样性,但距梨树60 cm处条施较更远处施显著提高了土壤优势菌群中的变形菌门、厚壁菌门的相对丰度,降低了放线菌门相对丰度。因此,施肥距离对微生物多样性的影响还需要长期监测。