还原性土壤消毒联合生物炭改良对退化菜地微生物群落组成、多样性及稳定性的调控机制

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  为解决土壤病原菌抑制及微生物群落稳定性问题,研究人员开展还原性土壤消毒(RSD)与生物炭改良的田间试验。结果表明:RSD-M(粪源碳)和RSD-MB(粪源碳+生物炭)处理显著降低镰刀菌(Fusarium)丰度,提升微生物网络复杂性和稳定性(p<0.05)。土壤DOC和NH4+-N是影响群落的关键因子,C/N比直接调控稳定性,为土壤修复提供新策略。

  

这项研究揭示了还原性土壤消毒(Reductive Soil Disinfestation, RSD)与生物炭联用对退化蔬菜土壤的修复机制。通过为期240天的青椒栽培试验,发现添加粪肥碳源(RSD-M)及其与生物炭复合处理(RSD-MB)能持续抑制土传病原菌镰刀菌(Fusarium)的定殖。有趣的是,尽管处理组细菌和真菌群落的香农(Shannon)和 Chao1 指数显著降低(p<0.05),但微生物共现网络分析显示其拓扑结构更复杂——像一座精心设计的"微生物立交桥"。

冗余分析揪出两个关键"幕后推手":溶解性有机碳(DOC)和铵态氮(NH4+-N),它们像指挥棒般显著调控着微生物交响乐团(p<0.01)。结构方程模型(SEM)进一步解码发现,DOC和NH4+-N会先影响真菌多样性这个"中间人",再间接影响群落稳定性,而碳氮比(C/N)则像直达电梯般对稳定性产生直接效应(p<0.05)。

特别值得注意的是,细菌和真菌在这场土壤改良"马拉松"中表现出截然不同的耐力——细菌像弹簧般快速恢复,而真菌则像精密仪器更易受扰动。最终,RSD与生物炭的"黄金组合"不仅持久压制病原菌,还构建出更稳固的微生物生态系统,为退化土壤开出"标本兼治"的修复处方。

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