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有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响

徐赛 杨延杰 圣亚男 王浩恺

徐 赛, 杨延杰, 圣亚男, 王浩恺. 有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(4): 897 − 906 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092602
引用本文: 徐 赛, 杨延杰, 圣亚男, 王浩恺. 有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(4): 897 − 906 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092602
XU Sai, YANG Yan-jie, SHENG Ya-nan, WANG Hao-kai. Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Microorganisms in Continuous Cropping in Solar Greenhouse[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(4): 897 − 906 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092602
Citation: XU Sai, YANG Yan-jie, SHENG Ya-nan, WANG Hao-kai. Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Microorganisms in Continuous Cropping in Solar Greenhouse[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(4): 897 − 906 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092602

有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092602
基金项目: 年度中央引导地方科技发展资金项目(YDZX20193700004393),2019年山东省重点研发计划项目(2019GSF109010)和山东省农业科技基金(园区产业提升工程)项目(2019YQ018)资助
详细信息
    作者简介:

    徐赛:徐 赛(1997−),男,山东菏泽,在读硕士,主要研究菇渣发酵蔬菜栽培基质化方向。E-mail: 1312849795@qq.com

    通讯作者:

    E-mail: yangyanjie72@163.com

  • 中图分类号: S626.5

Effects of Combined Application of Organic and Inorganic Fertilizers on Soil Microorganisms in Continuous Cropping in Solar Greenhouse

  • 摘要:   目的  为解决日光温室番茄连作障碍,必须弄清有机无机肥配施对番茄连作土壤微生物的影响。  方法  试验共设置6个处理,分别为不施肥(CK)、20%有机肥 + 80%化肥(M20C80)、40%有机肥 + 60%化肥(M40C60)、60%有机肥 + 40%化肥(M60C40)、80%有机肥 + 20%化肥(M80C20)、100%有机肥 + 0%化肥(M100)。测定了连作土壤理化性质、细菌和真菌的微生物群落结构、物种组成和丰度等相关指标。  结果  M40C60处理使连作土壤孔隙度在54.38% ~ 55.61%,pH维持在7.19 ~ 7.22,有机质和速效钾含量分别维持在49.70 ~ 59.21 g kg−1和536.1 ~ 605.5 mg kg−1的中等水平,速效磷含量则维持在680.4 ~ 783.0 mg kg−1的高水平。增施有机肥,可以改善土壤微生物群落组成,分别提高芽孢杆菌(Bacillus)、土胞杆菌(Terrisporbacter)、链霉菌(Streptomyces)以及头束霉菌(Cephalotrichum)等有益菌群落相对丰度0.86%、0.60%、0.12%和47.82%,降低变形菌(Proteobacteria)酸杆菌(Acidobacteriota)等有害菌群落相对丰度3.47%和1.74%。  结论  增施有机肥改善番茄连作土壤的基础理化性质,保持土壤中的养分含量。同时有益于微生物群落演替,维持或提高有益菌群的丰度,抑制或降低有害菌群的丰度,使连作土壤维持在一个较稳定的微生物群落结构。减少番茄连作土壤病害的发生,维持良好的土壤状态。
  • 图  1  有机无机肥配施对日光温室土壤细菌总OTU丰度的影响

    Figure  1.  Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on total OTU abundance of soil bacteria in solar greenhouse

    图  2  有机无机肥配施对日光温室土壤细菌群落组成的影响

    Figure  2.  Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on soil bacterial community composition in solar greenhouse

    图  3  有机无机肥配施对日光温室土壤真菌总OTU丰度的影响

    Figure  3.  Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on total OTU abundance of soil bacteria in solar greenhouse

    图  4  有机无机肥配施对日光温室土壤真菌群落组成的影响

    Figure  4.  Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on soil fungal community composition in solar greenhouse

    图  5  土壤微生物群落结构与土壤环境因子的RDA分析

    BD、PV、AP、AK、TN、TP、OM、C_N、EC 和 pH 分别指土壤容重、孔隙度、速效磷、速效钾、全氮、全磷、有机质、碳氮比、可溶性盐离子浓度和 pH 值;图(a)表示不同施肥处理土壤细菌群落结构与环境因子的RDA分析,图(b)表示不同施肥处理土壤真菌群落结构与土壤环境因子的RDA分析。

    Figure  5.  The RDA analysis of soil microbial community structure and soil environmental factors

    表  1  供试土壤基础理化性质

    Table  1.   Physical and chemical properties of tested soil

    土壤质地
    Soil texture
    容重
    Bulk density
    (g cm−3)
    孔隙度
    Porosity
    (%)
    pHEC
    (mS cm−1
    有机质
    Organic matter
    (g kg−1)
    全氮
    Total N
    (g kg−1)
    速效磷
    Available P
    (mg kg−1)
    速效钾
    Available K
    (mg kg−1)
    砂壤土 1.29 ± 0.01 51.10 ± 0.39 7.50 ± 0.01 1.31 ± 0.01 40.98 ± 0.60 2.29 ± 0.02 121.13 ± 0.05 161.08 ± 1.55
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    表  2  有机无机肥配施处理施肥量

    Table  2.   The amounts of organic and inorganic fertilizer applications

    处理
    Treatment
    有机肥(kg hm−2)
    Organic manure
    化肥(kg hm−2)
    Chemical fertilizer
    总养分(N-P2O5−K2O, kg hm−2)
    Total nutrient
    CK 0 0 0
    M20C80 5785.7 3240.0 607.5-347.3-816.9
    M40C60 11571.3 2430.0
    M60C40 17357.0 1620.0
    M80C20 23142.6 810.0
    M100 28928.3
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    表  3  日光温室连作土壤基础理化性质

    Table  3.   Physical and chemical properties of continuous cropping soil in solar greenhouse

    处理
    Treatment
    茬口
    Stubble
    容重
    Bulk density
    (g cm−3)
    孔隙度
    Porosity
    (%)
    pHEC
    (mS cm−1)
    有机质
    Organic matter
    (g kg−1
    全氮
    Total N
    (g kg−1)
    速效磷
    Available P
    (mg kg−1)
    速效钾
    Available K
    (g kg−1)
    CK 2019S 1.30 a 50.06 kl 7.50 c 1.05 hi 38.8 i 1.63 j 183.18 j 162.20 j
    2019A 1.31 a 49.70 l 7.63 b 1.03 i 31.72 j 1.84 i 132.71 k 110.55 k
    2020S 1.31 a 49.29 l 7.74 a 1.02 i 29.72 j 2.22 h 112.99 k 96.01 k
    M20C80 2019S 1.24 b 51.66 ijk 7.45 cd 1.06 hi 43.3 h 2.29 h 582.68 de 438.91 i
    2019A 1.22 b 51.09 jkl 7.43 cde 1.07 gh 44.43 h 2.32 h 608.16 d 466.40 hi
    2020S 1.23 b 52.48 hij 7.40 d 1.10 fgh 48.08 g 2.35 h 668.36 c 488.35 h
    M40C60 2019S 1.15 c 53.45 ghi 7.33 e 1.10 fgh 49.70 g 2.54 g 680.41 c 536.08 g
    2019A 1.15 c 54.38 fgh 7.22 fg 1.12 f 54.92 f 2.74 f 736.69 b 569.23 fg
    2020S 1.12 cde 55.61 cdef 7.19 fg 1.18 e 59.21 de 2.84 ef 782.96 a 605.49 de
    M60C40 2019S 1.15 c 54.91 efg 7.32 e 1.18 e 53.7 f 2.94 de 477.95 g 585.19 ef
    2019A 1.13 cd 54.94 efg 7.24 f 1.19 e 60.66 d 3.03 cd 559.33 e 623.68 d
    2020S 1.09 f 56.63 bcde 7.19 g 1.23 d 63.96 bc 3.08 bcd 655.75 c 661.72 c
    M80C20 2019S 1.13 cd 55.11 defg 7.35 e 1.28 c 56.49 ef 3.16 abc 421.96 h 621.70 d
    2019A 1.11 def 57.00 abcd 7.2 g 1.33 ab 61.85 cd 3.2 ab 503.67 fg 669.77 bc
    2020S 1.09 f 57.49 abc 7.16 gh 1.29 bc 64.97 ab 3.2 ab 609.41 d 712.43 a
    M100 2019S 1.10 ef 56.58 bcde 7.30 ef 1.31 abc 56.51 ef 3.21 ab 416.84 h 626.39 d
    2019A 1.09 f 58.07 ab 7.12 h 1.34 a 64.52 bc 3.24 ab 384.35 i 720.12 a
    2020S 1.05 g 58.69 a 7.12 h 1.35 a 67.91 a 3.27 a 511.97 f 697.42 ab
      注:表中同列不同小写字母表示不同处理间差异达 P < 0.05显著水平。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-28
  • 录用日期:  2022-03-24
  • 修回日期:  2022-03-22
  • 刊出日期:  2022-06-17

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