外源有机物料施用对复垦耕地有机碳和微生物群落结构的影响OA

探究不同外源有机物料对南方复垦耕地土壤有机碳(SOC)转化、微生物群落多样性和结构的影响,可为区域复垦耕地有机培肥和地力提升提供理论依据与技术支持。以浙江省典型复垦丘陵红壤和黄泥田为供试土壤,采用盆栽试验方法,设置不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、常规施肥+1.0 g/kg秸秆(NPKS1,以干土计)、常规施肥+2.0 g/kg秸秆(NPKS2)、常规施肥+1.33 g/kg腐熟秸秆-畜禽粪便(NPKSM)、常规施肥+0.79 g/kg木本泥炭(NPKW1)、常规施肥+1.58 g/kg木本泥炭(NPKW2)7个处理,测定SOC、微生物生物量碳氮、碳氮转化相关酶活性,并采用Illumina Miseq高通量测序技术分析细菌和真菌群落多样性及其结构。结果表明:(1)与NPK处理相比,NPKSM和NPKW2处理分别显著增加丘陵红壤和黄泥田SOC含量。NPKSM处理显著提高丘陵红壤SOC含量及α-1,4-葡萄糖苷酶(AG)、β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-木糖苷酶(BX)和β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性;而NPKS1、NPKS2和NPKSM处理提高黄泥田微生物生物量碳、氮含量;(2)NPKS1和NPKSM处理显著提高了丘陵红壤和黄泥田细菌Chao 1和Observed_otus指数,而NPKW1和NPKW2处理提高了黄泥田真菌Pielou_e、Shannon和Simpson指数。丘陵红壤NPKSM处理显著富集绿弯菌门、放线菌门和罗兹菌门等优势微生物类群,黄泥田NPKW2处理显著提高绿弯菌门、放线菌门、子囊菌门和罗兹菌门等微生物类群;(3)主成分分析结果表明,作物秸秆和木本泥炭培肥处理分别诱导丘陵红壤细菌、黄泥田真菌群落组成发生显著差异。丘陵红壤NPKS1、NPKS2和NPKSM处理中细菌群落组成受AG、BG、BX和NAG等酶活性调控,黄泥田NPKW1和NPKW2处理真菌群落组成与土壤总氮和总有机碳显著正相关。综上,不同有机物料对复垦耕地丘陵红壤和黄泥田有机碳、微生物多样性及群落结构影响存在显著差异。丘陵红壤中NPKSM处理通过提高碳代谢相关酶活性,细菌Chao 1、Observed_otus多样性指数和优势细菌群落富集(如放线菌门、绿弯菌门),促进外源腐熟秸秆-畜禽粪便中有机碳向SOC转化。不同的是,NPKW2处理可能通过提高真菌Pielou_e、Shannon和Simpson多样性指数,以及子囊菌门和罗兹菌门等优势真菌类群及其功能,进而显著提高黄泥田SOC含量。