连续四年沼液施用对农田生态系统土壤肥力、微生物群落及氮循环功能的调控作用研究

本研究针对长期施用沼液(BS)对农田土壤生态的影响机制尚不明确的问题，来自国内的研究团队通过连续四年的田间试验，系统揭示了BS施用显著提升土壤碱解氮、有效磷钾及有机质含量，调控脲酶/硝酸还原酶活性，并重塑微生物群落结构与氮循环功能基因（如amoA-AOB、narG、nirS）表达，为农业废弃物资源化利用提供了微生物生态学依据。

　　

连续四年施用沼液(Biogas Slurry, BS)作为肥料可显著改善农田生态系统的土壤肥力状况，具体表现为提升土壤碱解氮、全磷与有效磷、速效钾、有机质含量，以及铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^?-N)浓度。同时，BS施用调控了关键土壤酶活性，包括脲酶(urease)、硝酸还原酶(nitrate reductase)、过氧化氢酶(catalase)和磷酸酶(phosphatase)。高通量测序分析显示，连续施用使变形菌门(Proteobacteria)相对丰度上升，而拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)及硝化螺旋菌科(Nitrospiraceae)丰度下降。随着施用年限增加，氨氧化细菌的amoA基因(amoA-AOB)丰度呈先升后降趋势，其他氮循环功能基因（包括narG、nirS、norB和nosZ）也发生显著改变。这些变化表明，持续BS输入不仅改善土壤养分状态和酶促反应过程，还重塑了细菌群落结构及氮循环功能基因的表达格局，为农业废弃物资源化利用的微生物生态效应提供了重要理论依据。