蚯蚓肥中养分、微生物群落及抑菌功能研究——以华北平原牛粪堆肥为例

摘要

为探究蚯蚓肥中微生物群落组成及其抑菌功能，首先采用赤子爱胜蚓对牛粪进行规范化堆肥，待充分腐熟后测得蚯蚓肥中有机质、全氮、全磷和重金属等含量；其次应用高通量测序技术对蚯蚓肥中的真菌和细菌进行物种注释，并对其群落结构特征进行分析及功能预测；最后，采用平板对峙的方法，以提取的蚯蚓肥浸提液进行灭菌为对照，验证蚯蚓肥浸提液中的微生物对易引起植物腐烂的腐皮镰刀菌（Fusarium solani）的抑制作用。结果显示：蚯蚓肥中有机质含量为24.4%，全氮、全磷和全钾含量分别为16.2%、13.2%、19.4%，总铅、总铬和总砷的重金属含量未超过有机肥标准；蚯蚓肥细菌群落中，优势菌门为变形菌门、放线菌门和拟杆菌门。真菌群落中，优势菌门为子囊菌门和被孢霉门。功能预测结果显示，细菌有6条代谢通路，63项功能分组，与化能异养、好氧化能异养和发酵作用相关基因信息占比最高。真菌功能预测结果以腐生营养型和病理营养型为主，未定义的腐生菌占主导地位；此外，蚯蚓肥浸提液能有效抑制腐皮镰刀菌菌丝的生长，其灭菌后的抑制效果明显减弱。该研究结果为探究蚯蚓肥微生物群落多样性、拮抗病原菌及土传病害的生物防治提供基础。

关键词

蚯蚓肥 / 微生物多样性 / 有机肥 / 功能预测 / 蚯蚓肥浸提液

基金资助

河北省自然科学基金资助项目（H2022423004）; 河北省中医药管理局科研计划项目（2022098）; 河北省高等学校科学技术研究项目（QN2023026）; 河北中医药大学博士科研基金项目（BSZ2021019）; 河北省现代农业产业技术体系创新团队项目（HBCT2023080201,HBCT2023080205）