南方农业学报2023,Vol.54Issue(2) :476-487.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.02.016

烟秆生物炭还田对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响

Effects of tobacco-stalk biochar returning on soil nutrients,the structure and functioning of bacterial communities in tobacco-planting yellow-brown fields

戴华鑫 梁太波 李彩斌 罗贞宝 关罗浩 钟帅 翟振 边文杰 黄卫 张艳玲
南方农业学报2023,Vol.54Issue(2) :476-487.DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2023.02.016

烟秆生物炭还田对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响

Effects of tobacco-stalk biochar returning on soil nutrients,the structure and functioning of bacterial communities in tobacco-planting yellow-brown fields

戴华鑫 1梁太波 1李彩斌 2罗贞宝 2关罗浩 3钟帅 3翟振 1边文杰 4黄卫 4张艳玲1
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作者信息

  • 1. 中国烟草总公司郑州烟草研究院,河南郑州 450001
  • 2. 贵州省烟草公司毕节市公司,贵州毕节 551700
  • 3. 广东中烟工业有限责任公司,广东广州 510032
  • 4. 安徽中烟工业有限责任公司,安徽合肥 230088
  • 折叠

摘要

[目的]明确烟秆生物炭对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响,为提高烟秆的资源化利用提供理论依据.[方法]基于大田试验,比较不同用量烟秆生物炭(0、5、15、20和40 t/ha)施用4年后烟田土壤养分指标及细菌丰度变化;采用16SrDNA序列高通量测序技术和PICRUSt基因预测方法,分析耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化.[结果]随着生物炭施用量的增加,土壤pH、有机质、总氮、有效磷、速效钾含量及细菌丰度呈增加趋势.主坐标分析(PCoA)和聚类分析结果表明,施用生物炭改变了细菌群落组成.生物炭用量在15 t/ha时,土壤细菌OTU丰富度及Alpha多样性指数最高;在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较低,而芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)相对丰度较高;在属水平上,芽单胞菌属(Gemmatimonas)、黄色土源菌属(Flavisolibacter)和Roseiflexus相对丰度较高.冗余分析(RDA)结果表明,生物炭用量与土壤拟杆菌门显著正相关(P<0.05,下同),与酸杆菌门显著负相关.PICRUSt功能预测表明,施用生物炭增加了与土壤碳代谢相关的细菌基因丰度.[结论]贵州植烟黄棕壤施用烟秆生物炭后,土壤养分、烤烟农艺性状和经济性状指标均有提升,土壤细菌群落丰富度及多样性显著提高,土壤细菌碳代谢能力增强,对改善烟田土壤微生态具有积极作用.以15 t/ha烟秆生物炭作用效果较好,可在生产上推广应用.

关键词

生物炭/植烟黄棕壤/土壤养分/细菌群落/功能预测

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基金项目

中国烟草总公司科技重点项目(110201902004)

广东中烟工业有限责任公司科研项目(QJ/GYG03.009/02)

郑州烟草研究院青年托举项目(112020CR0250)

出版年

2023
南方农业学报
广西壮族自治区农业科学院

南方农业学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.83
ISSN:2095-1191
被引量2
参考文献量20
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