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元江稻作梯田旱作化对土壤肥力和微生物群落结构的影响OA

Effects of dry tillage of rice terraces in Yuanjiang on soil fertility and microbial community structure

中文摘要英文摘要

为了探究水田旱作化前后土壤肥力和微生物群落结构差异,以期为稻作梯田旱作化利用以及梯田生态系统的修复和保护提供参考.以云南省玉溪市元江哈尼族彝族傣族自治县典型稻田及其旱作化后的土壤为研究对象,利用高通量测序技术对4种不同耕作环境(一直种植水稻蚂蚱谷的稻田、一直种植水稻红河紫谷的稻田、5年前由水田改旱地并种植玉米的旱地和10年前由水田改旱地并种植玉米的旱地)的土壤微生物进行测序,分析其群落结构差异,并进一步探究其与土壤养分含量之间的相互关系.结果表明,水田旱作化后,土壤pH值、有机质、有机碳、全氮、全磷、有效磷、速效钾、碱解氮含量都随着旱作化年限的增加而提高.水田旱作化初期土壤微生物多样性及丰度会因土壤湿度减小而明显降低,但随旱作化年限的延长土壤微生物多样性及丰度会有小幅回升的变化趋势.4个土壤样品的优势真菌门都是子囊菌门和担子菌门,其中子囊菌门在旱地中的相对丰度较高,担子菌门在稻田中的相对丰度较高;优势细菌门都是变形菌门.针对土壤微生物对土壤养分因子的响应分析显示,与土壤细菌相比,土壤真菌群落结构与土壤养分含量的关系更密切.研究表明,水田旱作化前后土壤养分状况和微生物群落结构差异显著,长期的水田管理措施致使水田形成了其独特的微生物群落结构,旱作化初期土壤微生物多样性及丰度会因为土壤湿度减小而显著降低,随着旱作化年限的延长,土壤微生物会向着适应旱地环境的群落结构发展.

To explore the effects of dry tillage of rice paddy fields on the soil fertility and microbial community structure,providing a reference for the utilization of dry tillage in rice terraces and the restoration and protection of terraced ecosystems,the soil in the typical paddy fields before and after dry tillage in Yuanjiang Hani,Yi and Dai Autonomous county,Yuxi city,Yunnan province were sampled and subjected to high throughput sequencing.The soil microbial community structure of four different farming environments(rice fields planting rice landrace Mazhagu in consecutive years,rice fields planting rice landrace Honghezigu in consecutive years,the field planting corn which was transformed to dryland from paddy fields 5 years ago,the field planting corn which was transformed to dryland from paddy fields 10 years ago)was analyzed and its relationship with the soil nutrient content was further explored.Results showed that the soil pH,organic matter,organic carbon,total nitrogen,total phosphorus,available phosphorus,available potassium,and alkali-hydrolyzed nitrogen content increased with the increase of dry tillage years.The diversity and abundance of soil microorganisms in the early stage of dry tillage decreased significantly due to the decrease of soil moisture,but they increased slightly with the extension of dry-cropping years.The dominant fungal phyla of the four soil samples were Ascomycetes and Basidiomycetes,among which the abundance of Ascomycetes was relatively higher in dryland and the abundance of Basidiomycetes was relative higher in paddy fields.The dominant bacterial phyla were all Proteobacteria.The analysis of the response of soil microorganisms to soil nutrient factors showed that the soil fungal community was more closely related to soil nutrient content compared with the soil bacteria.The study showed that soil nutrient status and microbial community structure in paddy fields before and after dry tillage were significantly different,and long-term paddy field management measures led to the formation of a unique microbial community structure in paddy fields,and the diversity and abundance of soil microorganisms in the early stage of dry tillage would be significantly reduced due to the decrease of soil moisture.

张斐斐;杨雅云;郭翠莲;董超;汤翠凤;阿新祥;孙一丁;杨奕;杨春云;聂瑞敏

云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室,云南 昆明 650205||农业农村部云南稻种资源科学观测实验站,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所,云南 昆明 650205||云南省农业生物技术重点实验室,云南 昆明 650205

水田旱地旱作化土壤养分土壤微生物相关性

paddy fielddrylanddry tillagesoil nutrientssoil microbescorrelation

《中国土壤与肥料》 2026 (7)

53-63,11

GEF项目(GRFA-2022-13)云南省科技计划重大专项(202202AE090034)国家自然科学基金(32160455,31760375)云南省种子种业联合实验室(202205AR070001-07).

10.11838/sfsc.1673-6257.25608

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