基于宏基因组学的长期施肥对潮土细菌群落结构及功能的影响OA

土壤微生物对维持生态系统功能和陆地碳、氮、磷和硫循环至关重要。为揭示土壤细菌群落对长期施肥的响应机制,本研究选择华北平原潮土长期试验地为研究对象,采用宏基因组测序技术,分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)和有机肥配施化肥(NPKM)处理土壤细菌群落组成、生态功能及与土壤养分的关系。结果表明:与CK和NPK处理相比,长期施用有机肥(OM和NPKM)显著提高了土壤全碳、全氮、有机碳和有效磷含量(P<0.05);NPK处理细菌群落多样性和丰富度指数最高,并且长期施肥处理显著改变了细菌群落的结构;LEfSe差异分析显示,酸杆菌门和变形菌门分别在NPKM和OM处理中富集,二者是参与养分循环的关键细菌类群;长期施肥显著增加了细菌功能基因的多样性(P<0.05),并且长期施用有机肥降低了碳循环功能基因丰度,同时影响了细菌参与氮、磷、硫循环的关键过程;Mantel检验显示,有机碳、全氮、全碳和有效磷是影响细菌群落结构和功能的重要因素(P=0.001)。以上结果为合理施用肥料以调节微生物驱动农田土壤养分循环提供了重要依据。