施肥模式对青稞田土壤潜在固氮速率和自生固氮微生物群落结构的影响

马瑞萍; 戴相林; 刘国一; 谢永春; 高小丽; 高雪; 《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：自生固氮是陆地生态系统氮素的重要来源。本研究以位于西藏拉萨的肥料长期定位试验站为平台,选取不施肥（CK）、单施化肥（F）、单施羊粪（M）、化肥配施羊粪（FM）和化肥配施秸秆（FS）5个处理,于青稞收获期采集土样,采用¹⁵N同位素标记、定量PCR和高通量测序技术,分析不同施肥模式下土壤理化性质、固氮微生物丰度、群落结构和潜在固氮速率的变化规律,以期为西藏高原青稞田制定科学合理的施肥策略,保障西藏高原农业绿色发展提供科学依据。结果表明:1)相比于CK和F处理, M、FM和FS处理可显著（P<0.05）提高土壤有机碳和全氮含量。FM处理下土壤铵态氮含量最高,且显著高于其他施肥处理（P<0.05）,而M处理下土壤有机碳、全氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量最高,且显著高于其他施肥处理（P<0.05）。2)不同施肥处理下青稞田土壤潜在固氮速率为2.63～4.07μg?kg^-1?d^-1。施肥会降低土壤潜在固氮速率,增施有机肥（羊粪或秸秆）则加剧了抑制效应,但羊粪的抑制效应小于秸秆,土壤铵态氮含量是影响土壤潜在固氮速率的主要因子。3) M或FM处理可显著（P<0.05）提高nifH基因丰度,而F或FS处理则相反,土壤全氮含量是影响nifH基因丰度的关键因子。4)不同施肥模式显著改变了固氮微生物群落结构,其群落结构相似性大致可以分为3类,分别为CK、M以及施用化肥处理（F、FM和FS）,有效磷、pH和C/N是调控固氮微生物群落结构的关键因子。综上所述,单施羊粪（M）处理是提高青稞田土壤肥力、增加固氮微生物丰度,减少固氮速率下降幅度的最佳施肥模式。

关键词： 施肥模式 青稞农田 自生固氮 潜在固氮速率 西藏高原