





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (2): 354-367.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.02.010
王仁卓1,2(
), 李玥颖1,2(
), 黄绍敏3, 姜桂英1,2(
), 张琦5, 刘超麟1,2, 杨锦1,2, 王梦茹1,2, 王贝贝1,2, 刘芳1,2, 郭斗斗3, 介晓磊1,2, 宋练4, 刘世亮1,2(
)
收稿日期:2025-03-11
接受日期:2025-04-17
出版日期:2026-01-16
发布日期:2026-01-22
通信作者:
联系方式:
王仁卓,E-mail:wangrz1204@126.com。李玥颖,E-mail:1445503541@qq.com。王仁卓和李玥颖为同等贡献作者。
基金资助:
WANG RenZhuo1,2(
), LI YueYing1,2(
), HUANG ShaoMin3, JIANG GuiYing1,2(
), ZHANG Qi5, LIU ChaoLin1,2, YANG Jin1,2, WANG MengRu1,2, WANG BeiBei1,2, LIU Fang1,2, GUO DouDou3, JIE XiaoLei1,2, SONG Lian4, LIU ShiLiang1,2(
)
Received:2025-03-11
Accepted:2025-04-17
Published:2026-01-16
Online:2026-01-22
摘要:
【目的】 基于潮土区长期施肥试验,明确细菌群落结构、生态网络和关键物种对长期施肥的响应特征。 【方法】 基于始于1990年的潮土长期定位试验平台,于2023年小麦成熟后取样,利用高通量测序技术,结合生态网络分析等方法,分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)以及化肥配施有机肥(NPKM)处理的土壤有机碳(SOC)等养分,土壤酶活性及细菌群落组成、结构、生态网络和关键物种的变化。 【结果】 有机无机配施显著提高了SOC等土壤养分含量和土壤酶活性。相较于CK,NPKS和NPKM处理的SOC提高了52.1%和81.9%,颗粒有机碳含量提高了60.6%和137.4%,易氧化有机碳提高了45.3%和63.4%,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性提高了7.2%和12.6%,碱性磷酸酶活性提高了166.4%和216.2%(P<0.05),且NPKS处理的β-1,4-葡萄糖苷酶活性最高,为63.82 μmol·g-1·d-1。与CK相比,NPKS处理的土壤细菌α多样性显著降低,其Ace指数、Chao1指数和Shannon指数分别降低了5.4%、5.2%和2.6%(P<0.05)。施肥处理显著改变了细菌群落结构(R2=0.543,P=0.001),但NPKS和NPKM处理的细菌群落结构较为相似。与CK相比,NPKS处理显著降低了绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和甲基微菌门(Methylomirabilota)的相对丰度,NPKM处理显著提高了拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度(P<0.05)。冗余分析显示,影响微生物群落结构最主要的环境驱动因素为铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和SOC。网络分析显示,与CK相比,NPKM处理提高了细菌群落网络复杂性、稳定性和物种间的正相关比例。此外,NPKS和NPKM处理较CK显著提高了隶属于放线菌门(微球菌目、Microtrichales目)、绿弯菌门(热微菌目)、拟杆菌门(噬几丁质菌目和噬纤维菌目)、黏球菌门(未培养目bacteriap25)和变形菌门(伯克霍尔德氏菌目)8个关键物种的相对丰度,这些关键物种与土壤碳氮磷等物质循环以及植物促生密切相关(P<0.05)。偏最小二乘路径模型显示,施肥模式对关键物种的直接影响并不显著,而是通过显著影响土壤pH、调控群落组成以及提高土壤养分含量,间接影响了关键物种。 【结论】 长期有机无机肥配施提高了土壤养分含量和胞外酶活性,调控了微生物群落组成和结构,增强了细菌群落网络复杂性和稳定性,提高了参与土壤养分循环和物质转化的关键物种的相对丰度。
王仁卓, 李玥颖, 黄绍敏, 姜桂英, 张琦, 刘超麟, 杨锦, 王梦茹, 王贝贝, 刘芳, 郭斗斗, 介晓磊, 宋练, 刘世亮. 长期有机无机肥配施对潮土细菌群落结构、生态网络及关键物种的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 354-367.
WANG RenZhuo, LI YueYing, HUANG ShaoMin, JIANG GuiYing, ZHANG Qi, LIU ChaoLin, YANG Jin, WANG MengRu, WANG BeiBei, LIU Fang, GUO DouDou, JIE XiaoLei, SONG Lian, LIU ShiLiang. Effects of Long-Term Combination of Organic and Inorganic Fertilizers on Bacterial Community Structure, Ecological Network, and Key Species in Fluvo-Aquic Soil[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(2): 354-367.
表1
不同处理细菌群落α多样性"
| 处理 Treatment | Ace指数 Ace index | Chao1指数 Chao1 index | Shannon指数 Shannon index | Coverage指数 Coverage index |
|---|---|---|---|---|
| CK | 4986.56±89.04a | 4848.62±87.69a | 6.98±0.04a | 0.98 |
| NPK | 4961.90±38.23a | 4783.47±16.68a | 6.96±0.04a | 0.98 |
| NPKS | 4718.30±71.41b | 4562.25±73.74b | 6.81±0.03b | 0.98 |
| NPKM | 4967.40±28.56a | 4809.90±44.68a | 6.95±0.02a | 0.98 |
表2
各处理细菌群落门水平组成"
| 细菌门类Bacterial Phyla | CK | NPK | NPKS | NPKM |
|---|---|---|---|---|
| 变形菌门Proteobacteria | 18.97±2.92a | 23.01±2.44a | 21.31±3.33a | 26.11±5.25a |
| 放线菌门Actinobacteriota | 19.79±2.35a | 22.10±0.79a | 20.39±2.41a | 22.61±1.73a |
| 酸杆菌门Acidobacteriota | 22.08±4.23a | 18.62±4.32a | 22.96±6.48a | 14.67±6.15a |
| 绿弯菌门Chloroflexi | 12.92±0.87a | 11.44±1.16ab | 9.89±0.28b | 10.95±2.06ab |
| 厚壁菌门Firmicutes | 4.75±0.76a | 3.72±0.86a | 5.93±0.63a | 5.07±1.78a |
| 拟杆菌门Bacteroidota | 1.99±0.48b | 3.16±0.47ab | 3.50±0.58ab | 4.51±1.41a |
| 芽单胞菌门Gemmatimonadota | 3.42±0.12a | 3.67±0.13a | 2.77±0.12b | 3.20±0.46ab |
| 黏球菌门Myxococcota | 2.65±0.39a | 2.56±0.39a | 2.38±0.31a | 2.34±0.43a |
| 甲基微菌门Methylomirabilota | 2.50±0.36a | 2.07±0.07b | 1.74±0.12b | 1.90±0.06b |
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