耐盐作物与生物炭协同对江苏滨海盐土细菌群落及功能的影响

    • 摘要: 为探讨耐盐作物(小麦、油菜)与生物炭协同调控对江苏滨海盐土理化性质及细菌群落的影响。以江苏盐城滨海盐土为研究对象,设置6个处理:①对照组(CK):盐土;②生物炭组(B):生物炭+盐土;③小麦组(W):小麦+盐土;④油菜组(R):油菜+盐土;⑤小麦+生物炭组(WB):小麦+生物炭+盐土;⑥油菜+生物炭组(RB):油菜+生物炭+盐土。采用16S rRNA高通量测序技术,分析不同改良处理对滨海盐土土壤理化性质和细菌群落多样性、群落结构、功能类群及共现网络结构的影响。结果表明,生物炭施用和耐盐作物种植均改善土壤理化性质,其中联合处理RB表现最优。相比CK,RB处理将土壤pH由8.70降低至7.70,EC由9.48 dS/m降低至4.56 dS/m(降低 51.9%);土壤有机碳(SOC)由3.24 g/kg提升至7.23 g/kg(提升123.1%),全氮(TN)由0.42 g/kg提升至1.07 g/kg(提升 154.8%)。细菌群落结构分析结果显示,Proteobacteria、Firmicutes、Actinobacteriota、Bacteroidota和Chloroflexi为各处理组优势菌门,联合处理显著优化菌群结构,提高Proteobacteria和Firmicutes等功能菌群的相对丰度。RDA分析表明,SOC和TN是影响细菌群落变化的关键环境因子(解释31.89%的变异)。FAPROTAX功能预测表明,不同处理后的盐土细菌生态功能以异养代谢(chemoheterotrophy)和需氧异养代谢(aerobic_chemoheterotrophy)功能类群为主,联合处理增强了硝酸盐还原和反硝化功能,提高了碳氮循环效率。共现性网络分析结果显示,不同改良措施均增加了细菌共现性网络的边数、平均连通度和平均路径长度,使细菌分子网络规模增大,群落间的互作关系更加复杂。细菌网络均以正相关为主(比例为58.03%~62.0%),联合处理提高了核心菌群的度中心性和紧密中心性,增强了微生物功能多样性。综上,耐盐作物与生物炭协同在优化滨海盐土环境、促进有益细菌群落富集和增强土壤功能方面具有重要作用,为提升江苏滨海盐土氮素循环效率、促进农业生态功能恢复提供科学依据。

       

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