典型设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性

苑学霞; 张勇; 杨贵华; 王文博; 孙晨曦; 邬元娟; 方丽萍; 《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD

摘要：土壤微生物代谢功能多样性是维持土壤生态系统健康的关键.为评价设施蔬菜种植对土壤微生物代谢功能多样性的影响,该研究采用Biolog-Eco微平板法,研究2个典型设施蔬菜种植市、不同种植年限设施菜地中土壤微生物代谢功能多样性;采用相关分析和冗余分析分别研究了与碳源利用相关的细菌群落及影响因子.结果表明:两地设施菜地土壤中平均颜色变化率(Average Well Color Development,AWCD)、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数随着种植年限的增加而降低,但安丘种植14 a和寿光种植10 a菜地土壤不符合此规律.两地间土壤微生物对碳源利用的差异大于种植年限导致的差异.在安丘土壤中,16种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类、聚合物类、酚类和胺类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Firmicutes是与碳源相关种类最多的细菌,与9种碳源显著相关(P<0.05).在寿光土壤中,11种碳源(分属糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物类)与不同门细菌显著相关(P<0.05);Latescibacteria是与碳源相关种类最多的细菌,与4种碳源显著相关(P<0.05).在安丘土壤中,Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.01),是影响土壤微生物碳源利用的最强环境因子,有机质(Organic Matter,OM)对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.01).在寿光土壤中,Zn、OM、Cd对土壤微生物碳源利用有显著负作用(P<0.05),As、pH值对土壤微生物碳源利用有显著正作用(P<0.05).综上,两地之间土壤微生物代谢功能多样性、与之相关的细菌群落及影响因子均有差异,因此,不同地区应因地制宜,采取不同耕作措施以改善土壤微生态环境,保障设施菜地土壤健康.

关键词： 土壤 微生物 设施菜地 栽培年限 Biolog-Eco