种植水稻对盐渍化土壤理化性质和细菌多样性的影响

摘要

[目的]分析黄河水灌溉水稻种植对宁夏平罗盐渍化土壤理化性质与微生物多样性的影响，为宁夏盐渍化土壤生态修复提供科学依据。[方法]以平罗县不同水稻种植年限（1,5,10,16 a）淹水期（7月）和排干期（10月）稻田土壤样品为研究对象，利用Illumina Hiseq高通量测序技术分析2个时期不同水稻种植年限盐渍化的土壤理化性质和细菌多样性。[结果]土壤含水量、电导率、有机碳、全氮、可溶性有机碳随种稻年限增加而显著增加。电导率、有机碳、全氮在种稻5 a土壤中显著增加。pH值、硝态氮、可溶性有机氮随种稻年限增加而显著降低。排干期种稻16 a土壤pH值最低（较种稻1 a土壤显著降低2.66%），其微生物生物量碳、氮分别较种稻1 a土壤高36.28%和36.59%。种稻年限对土壤细菌群落多样性和结构有显著的影响。Chao1指数在淹水期种稻16 a显著高于种稻1 a 43.99%。在淹水条件下，与种稻1 a相比，种稻10 a土壤中芽单胞菌门和螺旋体门丰度增加了27.46%和150.00%；种稻5a时放线菌门、厚壁菌门、蓝藻细菌相对丰度下降了44.50%,66.23%,87.50%。在排干期，与种稻1 a相比，种稻5 a土壤纤维杆菌门和螺旋体门相对丰度分别增加了287.50%和314.29%；种稻10 a土壤绿弯菌门和绿菌门相对丰度分别增加了46.35%和370.97%；种稻5 a土壤放线菌门、硝化螺旋菌门、装甲菌门相对丰度分别下降了48.10%,55.34%,65.85%。与种稻1 a相比，淹水期种稻5 a的土壤伪鱼腥藻科和丛毛单胞菌科相对丰度分别下降了96.89%和56.60%，淹水期种稻10 a土壤暖蝇菌科和脱硫杆菌科相对丰度分别增加了64.86%和305.26%。土壤电导率、全氮、硝态氮、铵态氮、可溶性有机碳、可溶性有机氮是影响盐渍化稻田土壤细菌群落结构的关键环境因子。[结论]随着种稻年限的增长土壤细菌群落和理化性质发生显著变化，土壤生境呈改善趋势。

关键词

细菌多样性 / 种稻年限 / 盐渍化土壤 / 淹水期 / 排干期