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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第53卷

期数:

2025年第2期

页码:

240-247

栏目:

资源与环境

出版日期:

2025-01-20

文章信息/Info

Title:

Effects of fertilizer reduction combined with organic fertilizer on rhizosphere microbial diversity and enzyme activity of Mangifera indica L.

作者:

汪自松¹; 2; 杨正丽²; 曾梓芸²; 沈伟¹; 2; 方利娟¹; 2; 刘正鲁¹; 2; 赵志常³

1.百色学院广西芒果生物学重点实验室，广西百色 533000； 2.百色学院农业与食品工程学院，广西百色 533000； 3.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南海口 571101

Author(s):

Wang Zisong; et al

关键词:

芒果; 化肥减施; 土壤酶活性; 土壤微生物多样性; NovaSeq测序

Keywords:

-

分类号:

S667.706

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

为探究化肥减量配施有机肥对芒果根际土壤细菌、真菌群落组成和结构的影响，开展田间定位试验，设CK(仅施用化肥)和T1(化肥减量10%+有机肥6.0 t/hm²)、T2(化肥减量20%+有机肥9.0 t/hm²)、T3(有机肥、无机肥等量复混)、T4(有机肥、无机肥减量10%复混)、T5(有机肥、无机肥减量20%复混)5个处理。利用 NovaSeq测序平台，分析土壤细菌、真菌群落结构和组成的变化特征，结合土壤酶活性，探究不同施肥处理下驱动细菌、真菌群落变化的关键土壤环境因子。结果表明，T1、T2处理显著提高了土壤纤维素酶、蔗糖酶的活性，T3、T4、T5处理显著提高了脲酶、酸性磷酸酶的活性，T2处理显著提高了过氧化氢酶的活性；各处理的细菌Shannon指数、Simpson指数均显著高于CK，T1、T3处理的Chao1指数、ACE指数显著高于CK；主成分分析结果表明，土壤真菌群落结构在处理间达到显著性差异，CK与T1及T3处理、CK与T2及T4处理分别在土壤细菌、真菌群落结构上差异最大；变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿湾菌门均为土壤的优势细菌门，子囊菌门、担子菌门、未确定分类真菌门、壶菌门为优势真菌门；Spearman相关热图显示，土壤过氧化氢酶活性更易影响根际土壤真菌的相对丰度及多样性。综合而言，T2、T4处理更有利于提高土壤酶的活性，丰富微生物群落的多样性，并可改变微生物群落的结构，为本研究中芒果的最佳施肥方式。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］黄战威. 广西右江河谷地区芒果产业现状及发展对策［J］. 热带农业工程，2009，33(6)：46-49.
［2］Xiang X J，Liu J，Zhang J，et al. Divergence in fungal abundance and community structure between soils under long-term mineral and organic fertilization［J］. Soil and Tillage Research，2020，196：104491.
［3］Yu D L，Wen Z G，Li X M，et al. Effects of straw return on bacterial communities in a wheat-maize rotation system in the North China Plain［J］. PLoS One，2018，13(6)：e0198087.
［4］Zhou X，Lu Y H，Liao Y L，et al. Substitution of chemical fertilizer by Chinese milk vetch improves the sustainability of yield and accumulation of soil organic carbon in a double-rice cropping system［J］. Journal of Integrative Agriculture，2019，18(10)：2381-2392.
［5］张济世，刘春增，郑春风，等. 紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤细菌群落组成和功能的影响［J］. 环境科学，2023，44(5)：2936-2944.
［6］臧小平，周兆禧，林兴娥，等. 不同用量有机肥对芒果果实品质及土壤肥力的影响［J］. 中国土壤与肥料，2016(1)：98-101.
［7］罗玲，潘宏兵，钟奇，等. 石灰和有机肥对芒果园酸性土壤的改良效果及对芒果品质的影响［J］. 中国土壤与肥料，2021(3)：169-177.
［8］陈瑞州，李静，范家慧，等. 不同施肥配比对芒果园土壤养分、微生物数量和酶活性的影响［J］. 热带作物学报，2018，39(6)：1055-1060.
［9］靳晓拓，马继勇，周彦妤，等. 化肥减量配施有机肥下芒果园土壤细菌多样性及群落结构特征［J］. 热带作物学报，2019，40(6)：1205-1212.
［10］江尚焘，栗晗，彭海英，等. 有机肥替代部分化肥对芒果丛枝菌根真菌群落的影响［J］. 应用生态学报，2023，34(2)：481-490.
［11］Wang H，Liu S R，Zhang X，et al. Nitrogen addition reduces soil bacterial richness，while phosphorus addition alters community composition in an old-growth N-rich tropical forest in Southern China［J］. Soil Biology and Biochemistry，2018，127：22-30.
［12］刘志平，周怀平，解文艳，等. 长期氮磷配施对褐土细菌多样性及土壤酶活性的影响［J］. 干旱地区农业研究，2022，40(2)：163-171.
［13］宋书会，焦静，李普旺，等. 热带典型有机物料对砖红壤理化性质及微生物群落结构的影响［J］. 热带作物学报，2023，44(4)：834-845.
［14］关松荫. 土壤酶及其研究法［M］. 北京：农业出版社，1986.
［15］DeForest J L. The influence of time，storage temperature，and substrate age on potential soil enzyme activity in acidic forest soils using MUB-linked substrates and L-DOPA［J］. Soil Biology and Biochemistry，2009，41(6)：1180-1186.
［16］Ai C，Liang G Q，Sun J W，et al. Responses of extracellular enzyme activities and microbial community in both the rhizosphere and bulk soil to long-term fertilization practices in a fluvo-aquic soil［J］. Geoderma，2012，173/174：330-338.
［17］Wagner M R，Lundberg D S，Coleman-Derr D，et al. Natural soil microbes alter flowering phenology and the intensity of selection on flowering time in a wild Arabidopsis relative［J］. Ecology Letters，2014，17(6)：717-726.
［18］Xiong W，Li R，Ren Y，et al. Distinct roles for soil fungal and bacterial communities associated with the suppression of vanilla Fusarium wilt disease［J］. Soil Biology and Biochemistry，2017，107：198-207.
［19］Dick R P，Sandor J A，Eash N S. Soil enzyme activities after 1500 years of terrace agriculture in the Colca Valley，Peru［J］. Agriculture，Ecosystems & Environment，1994，50(2)：123-131.
［20］任祖淦，陈玉水，唐福钦，等. 有机无机肥料配施对土壤微生物和酶活性的影响［J］. 植物营养与肥料学报，1996(3)：279-283.
［21］Mapelli F，Marasco R，Fusi M，et al. The stage of soil development modulates rhizosphere effect along a High Arctic desert chronosequence［J］. The ISME Journal，2018，12(5)：1188-1198.
［22］Delgado-Baquerizo M，Oliverio A M，Brewer T E，et al. A global atlas of the dominant bacteria found in soil［J］. Science，2018，359(6373)：320-325.
［23］崔绾彤，孟彤，齐彬，等. 不同品种菌草对土壤酶活性及土壤微生物多样性的影响［J］. 福建农林大学学报(自然科学版)，2023，52(1)：48-58.
［24］张斌，吕玉峰，李利，等. 丛枝菌根真菌接种与磷添加对干旱胁迫燕麦土壤微生物生物量及酶活性的影响［J］. 生态学杂志，2024，43(3)：644-655.
［25］张江伟，薛佳欣，李慧，等. 小麦根际微生物群落结构和多样性对水分胁迫的响应［J］. 灌溉排水学报，2022，41(10)：41-50.
［26］李义林，李坤，李建查，等. 有机肥和套种对干热区火龙果土壤微生物特性和产量、品质的影响［J］. 生态学杂志，2024，43(3)：656-664.
［27］赵霞，赵蕊，秦嘉海.不同比例羊粪与化肥配施对土壤质量及甜菜含糖率和效益的影响［J］. 干旱地区农业研究，2021，39(4)：117-124.
［28］秦秦，宋科，孙丽娟，等. 生物有机肥与化肥减量配施对稻田土壤酶活性和土壤肥力的影响［J］. 上海农业学报，2022，38(1)：21-26.
［29］施娴，刘艳红，张德刚，等. 猪粪与化肥配施对植烟土壤酶活性和微生物生物量动态变化的影响［J］. 土壤，2015，47(5)：899-903.
［30］李波，魏成熙，文庭池，等. 农业有机废弃物发酵后的有机肥对植烟土壤微生物数量及酶活性的影响［J］. 土壤通报，2012，43(4)：821-825.
［31］Ziegler M，Engel M，Welzl G，et al. Development of a simple root model to study the effects of single exudates on the development of bacterial community structure［J］. Journal of Microbiological Methods，2013，94(1)：30-36.
［32］Gans J，Wolinsky M，Dunbar J. Computational improvements reveal great bacterial diversity and high metal toxicity in soil［J］. Science，2005，309(5739)：1387-1390.
［33］Cheng Z Q，Lei S N，Li Y，et al. Revealing the variation and stability of bacterial communities in tomato rhizosphere microbiota［J］. Microorganisms，2020，8(2)：170.
［34］王亚麒，刘京，芶剑渝，等. 长期有机无机配施下烤烟—玉米轮作优化土壤微生物活化无机磷［J］. 土壤学报，2022，59(3)：808-818.
［35］王宁，南宏宇，冯克云. 化肥减量配施有机肥对棉田土壤微生物生物量、酶活性和棉花产量的影响［J］. 应用生态学报，2020，31(1)：173-181.
［36］Ren C J，Zhang W，Zhong Z K，et al. Differential responses of soil microbial biomass，diversity，and compositions to altitudinal gradients depend on plant and soil characteristics［J］. The Science of the Total Environment，2018，610/611：750-758.
［37］王磊，王静，张爱君，等. 小麦—甘薯轮作长期增施有机肥对碱性土壤固氮菌群落结构及多样性的影响［J］. 生态学报，2020，40(16)：5771-5782.
［38］张含，龚敏，李妍昕，等. 外源基质对乌红天麻根际土壤微生物多样性及酶活性的影响［J］. 西南农业学报，2023，36(5)：992-1001.
［39］李媛媛，徐婷婷，艾喆，等. 半干旱区锦鸡儿属植物根际土壤真菌群落多样性及驱动因素［J］. 应用生态学报，2021，32(12)：4289-4297.
［40］侯萌，陈一民，焦晓光，等. 两种气候条件下不同有机质含量农田黑土真菌群落结构特征［J］. 微生物学通报，2020，47(9)：2822-2832.
［41］邓德雷，罗超越，邱慧珍，等. 连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响［J］. 干旱地区农业研究，2020，38(1)：50-58.
［42］Souza R C，Mendes I C，Reis-Junior F B，et al. Shifts in taxonomic and functional microbial diversity with agriculture：how fragile is the Brazilian Cerrado？［J］. BMC Microbiology，2016，16(1)：42.
［43］Sun Q Q，Wang R，Hu Y X，et al. Spatial variations of soil respiration and temperature sensitivity along a steep slope of the semiarid Loess Plateau［J］. PLoS One，2018，13(4)：e0195400.
［44］温烜琳，马宜林，周俊学，等. 腐熟羊粪有机肥配施无机肥对植烟土壤微生物群落结构和多样性的影响［J］. 土壤，2023，55(4)：804-811.
［45］赵玉卉，路等学，金辉，等. 甘肃省野生羊肚菌根际细菌群落与土壤环境因子相关性研究［J］. 微生物学通报，2022，49(2)：514-528.
［46］莫俊杰，彭诗春，叶昌辉，等. 盐胁迫下甘蔗根际土壤微生物量及其酶活性的效应分析［J］. 广东农业科学，2016，43(6)：103-108.

相似文献/References:

[1]赵英,付海天,周俊岸,等.正交设计优化芒果SRAP-PCR反应体系及引物筛选[J].江苏农业科学,2014,42(12):41.
　Zhao Ying,et al.Optimization of mango SRAP-PCR reaction system using orthogonal design and screening of primers[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(2):41.
[2]刘国银,于恩厂,魏军亚,等.2个芒果品种的叶片含水量与土壤水分的关系[J].江苏农业科学,2014,42(02):124.
　Liu Guoyin,et al.Relationship between soil humidity and leaf water content of two mango varieties[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(2):124.
[3]郭利军,范鸿雁,邓会栋,等.氯吡苯脲和吲熟酯对台农1号芒果果实发育及品质的影响[J].江苏农业科学,2016,44(06):266.
　Guo Lijun,et al.Effects of CPPU and ethychlozate on growth and fruit quality of mango cultivar “Tainong No.1”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(2):266.
[4]张贺,许春青,贾静,等.芒果胶孢炭疽菌和尖孢炭疽菌的室内毒力测定[J].江苏农业科学,2015,43(08):128.
　Zhang He,et al.Indoor toxicity test of Colletotrichum gloeosporioides and Colletorichum acutatum from mango[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(2):128.
[5]王赛格,蒲金基,杨永利,等.芒果新病害露水斑病病菌9种单剂间复配增效配比筛选[J].江苏农业科学,2015,43(10):191.
　Wang Saige,et al.Screening of compound synergistic ratios of 9 kinds of single agents against mango new disease pathogen[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(2):191.
[6]李胤均,钱程,谢德芳.芒果套袋前后喷施吡虫啉·噻嗪酮农药的消解动态研究[J].江苏农业科学,2016,44(03):276.
　Li Yinjun,et al.Decline dynamics study on imidacloprid·buprofezin applied before or after bagging mango[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(2):276.
[7]赵志常,张波,高爱平,等.芒果UFGT基因的克隆及表达分析[J].江苏农业科学,2016,44(05):31.
　Zhao Zhichang,et al.Cloning and expression analysis of UFGT genes in mango[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(2):31.
[8]李先良,赵志常,高爱平,等.芒果ANR基因的克隆及其表达分析[J].江苏农业科学,2017,45(04):22.
　Li Xianliang,et al.Cloning and expression analysis of ANR gene from mango (Mangifera indica)[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(2):22.
[9]刘宽亮,赵志常,高爱平,等.芒果C4H基因的克隆及其表达分析[J].江苏农业科学,2017,45(14):8.
　Liu Kuanliang,et al.Cloning and expression analysis of C4H gene in mango (Mangifera indica)[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(2):8.
[10]盖江涛,黄建峰,党志国,等.芒果ANS基因的鉴定及与其他植物的比较分析[J].江苏农业科学,2017,45(20):43.
　Gai Jiangtao,et al.Identification of ANS gene in Mangifera indica and its comparison analysis with other plants[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(2):43.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2023-12-19
基金项目：广西创新驱动发展专项资金(编号：桂科AA22068098)；百色市科技局项目(编号：20211825-2)；百色学院科研项目(编号：2019KN)；大学生创新创业训练计划(编号：S202210609182)。
作者简介：汪自松(1977—)，男，湖北鄂州人，博士，助理研究员，主要从事植物营养学研究。E-mail：1006139505@qq.com。
通信作者：刘正鲁，博士，副教授，主要从事蔬菜营养学研究，E-mail：371737184@qq.com；赵志常，博士，副研究员，主要从事热带果树生物学研究，E-mail：longanzz@126.com。

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更新日期/Last Update: 2025-01-20