有机肥调控种植小麦盐碱土微生物群落结构与功能的宏基因组解析

摘要

为深入探究有机肥对盐碱土改良的微生物机制，本研究以中国科学院南皮生态农业试验站小麦种植区盐碱土为研究对象，通过四年田间定位试验，结合宏基因组测序技术，对比分析了有机肥（OF）与等量化肥（CK）处理下土壤微生物群落的结构及功能特征。土壤理化分析表明，OF处理显著提升土壤养分含量（总氮、碱解氮、有效磷、速效钾）和碱性磷酸酶活性（P<0.05）。微生物多样性分析显示，OF处理显著提高了群落丰富度，并通过β多样性分析证实其显著改变了群落结构。前10优势菌属中，酸杆菌属和金黄纤丝菌属的相对丰度显著增加，而红杆菌属、盖氏菌属、类固醇杆菌属的相对丰度显著降低。土壤微生物共现网络分析进一步揭示，OF处理增强微生物互作复杂性（节点数增加33.9%）和模块化程度（模块数提升2.23倍）。功能注释结果表明，OF处理显著富集于鞘脂代谢、核糖体生物合成和脂多糖合成等8条通路，而CK处理则主要在RNA聚合酶、蛋白酶体等4条通路中呈现显著富集。综上，有机肥通过改善土壤理化性质，并调控微生物群落结构、强化微生物互作及优化代谢功能网络，协同提升盐碱土的生态功能，为盐碱土的生物改良提供了理论支撑。

关键词

宏基因组 / 盐碱土 / 有机肥 / 微生物群落 / 代谢功能