短期紫云英替代无机氮肥对再生稻田土壤硝化微生物群落结构的影响

摘要

为探讨不同比例紫云英替代无机氮肥对南方再生稻田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）群落结构的影响及驱动因子，设置5个处理：不施氮（CK）、100%尿素（CF）、20%紫云英+80%尿素（MVCF1）、40%紫云英+60%尿素（MVCF2）、100%紫云英（CMV），测定土壤理化性质及微生物群落结构。结果表明：不同时期所导致的土壤理化性质变化幅度（0.7%～279.7%）要高于不同紫云英还田处理的影响（1.4%～105.9%）。在绿肥腐解期，与CF相比，MVCF2和CMV的铵态氮显著升高167.5%和79.3%(P<0.05)。同一时期MVCF2处理的AOA和AOB群落丰富度最高。主成分分析显示AOA和AOB群落结构在不同时期发生显著分离，而同一时期不同紫云英处理间变化较小。冗余分析表明，全氮、全碳和碳氮比是AOA群落结构的主要环境因子，硝态氮则是AOB群落的主要驱动因子。此外，与CF相比，紫云英处理降低了氨氧化群落结构的复杂性（网络节点和边数量降低了57.0%～92.5%），提高了群落结构的稳定性（模块化系数升高了2.48倍）。本研究为南方再生稻田绿肥管理提供了科学依据，对粮食安全保障及水稻产业的环境友好型可持续发展具有重要意义。

关键词

再生稻 / 绿肥 / 氨氧化细菌 / 氨氧化古菌 / 共线性网络分析

基金资助

国家自然科学基金项目青年科学基金项目(32401972); 湖北省教育厅科研计划青年项目(Q20231310); 湖北省自然科学基金项目(2024AFA078); 长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金项目(KF202309,KFK202404)