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紫色土线虫对长期不同施肥措施的响应
生物多样性
2022, 30 (12):
22189-.
DOI: 10.17520/biods.2022189
土壤线虫在农田生态系统中数量丰富且对土壤环境变化敏感, 可用于评估不同田间管理条件下的土壤健康。本文探究了紫色土区长期不同施肥措施及土壤团聚体粒径对线虫群落的分布及其生态功能多样性的影响。试验设置了5个施肥处理: 不施肥(对照, CK)、单施化肥(NPK)、生物炭 + 化肥(BCNPK)、商品猪粪 + 化肥(OMNPK)和秸秆 + 化肥(RSDNPK)。团聚体粒径分为: 原状土(BS)、大团聚体(> 2 mm; LA)和小团聚体(0.25-2 mm; SA)。结果表明, 与对照相比, 施肥可促进线虫数量增长, 其中单施化肥处理下增幅最小(66%); 有机物料与化肥配施对线虫数量的提升更为显著, 秸秆 + 化肥处理下增幅达206%。不同施肥处理间线虫类群相对丰度差异显著, 大小均表现为: 食细菌线虫(BA) > 杂食/捕食线虫(OP) > 植食线虫(PP) > 食真菌线虫(FU)。小团聚体较其他土壤团聚体的杂食/捕食线虫丰度更低, 食细菌线虫丰度较高。秸秆与化肥配施处理下线虫群落结构指数和富集指数显著增加, 且各施肥处理下线虫功能足迹呈现明显差异。有机肥与化肥配施(尤其是秸秆 + 化肥)可提高土壤养分供应且有利于形成稳定健康的土壤生态系统, 助推区域农业的可持续发展。 ![]() View image in article
图8
不同施肥处理下小麦产量(平均值 ± 标准误)。不同小写字母代表各施肥处理间差异显著(P < 0.05)。CK、NPK、BCNPK、OMNPK、RSDNPK见
正文中引用本图/表的段落
施肥可以显著提高小麦产量(图8), 其中单施化肥和生物炭 + 化肥处理的小麦产量最高, 分别为3,073.24和3,047.61 kg/ha, 且显著高于秸秆 + 化肥处理(P < 0.05)。多年不施肥处理的小麦产量极显著低于其他施肥处理(P < 0.01), 仅为595.94 kg/ha。
不同粒径土壤团聚体内线虫群落的分布不仅可以反映施肥措施对团聚体土壤微食物网的影响, 而且有助于解释团聚体和土壤的养分循环特征。通过对线虫营养类群的分析发现, 各粒径不同处理的类群相对丰度均表现为食细菌线虫 > 杂食/捕食线虫 > 植食线虫 > 食真菌线虫, 食细菌线虫和杂食/捕食线虫占线虫总数的75%以上, 属于优势类群。施肥处理的食真菌线虫相对丰度较对照处理显著增加, 长期有机肥与化肥配施使更多利于真菌生长的有机物(纤维素、木质素等)进入土壤, 真菌群落的生物量增加(Zhang et al, 2016b; 王小玲等, 2020), 且有研究表明, 在土壤微食物网中, 真菌群落对线虫群落表现出明显的自下而上的调控, 因此导致了土壤中食真菌线虫数量也随之增加(Gryndler et al, 2006; Sánchez-Moreno, 2018)。各粒径土样中生物炭 + 化肥处理的植食线虫含量显著高于其他施肥处理, 这可能是由于生物炭能够营造更为疏松且适合植物根系生长的良好环境, 使作物的根系量增加(Sun et al, 2017), 由此导致了植食线虫的增加。同理, 对照处理的植食线虫含量均处于较低水平, 推断是由于在较低营养状况的土壤下, 植物生长发育受限, 使得对照处理下的小麦产量显著低于其他施肥处理(图8), 因此造成了植食线虫丰度的降低。秸秆 + 化肥和商品猪粪 + 化肥能在满足作物生长所需营养供应的情况下降低植食线虫的丰度, 这与前人的研究结果一致(Garc??a-álvarez et al, 2004), 说明秸秆 + 化肥处理可能抑制了部分对作物生长有害的植食线虫的生长, 促进作物增产。小团聚体的食细菌线虫显著高于其他粒径土壤, 分析原因主要是由于杂食/捕食线虫体积普遍大于食细菌线虫, 而小团聚体提供的空间更小, 难以容纳更多的杂食/捕食线虫; 由于杂食/捕食线虫的减少, 食细菌线虫所受捕食压力更小, 因此在小团聚体中的比例更高。
本文的其它图/表
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