耕作方式与有机物质施用相结合对土壤细菌群落及土壤质量的影响

《Plant and Soil》：Effects of tillage practices combined with organic material incorporation on soil bacterial communities and soil quality

　　

摘要

背景与目的

耕作措施与有机肥料的共同应用对土壤健康及农业生态系统的可持续性有着重要影响；然而，耕作深度与不同类型有机肥料施用深度之间的相互作用机制，以及该机制如何通过调节土壤微生物群落及其功能来影响作物产量，目前仍不清楚。

方法

通过为期四年的田间试验，研究了不同耕作方式对土壤细菌群落、土壤质量指数以及作物产量的影响，具体包括：15厘米浅耕（T15）、35厘米深耕（T35）、15厘米浅耕结合表层秸秆还田（T15＋S）、35厘米深耕结合深层秸秆还田（T35＋S）、35厘米深耕结合深层有机肥施用（T35＋OM），以及35厘米深耕同时结合表层秸秆还田和深层有机肥施用（T35＋S＋OM）。

结果

T35＋S、T35＋OM和T35＋S＋OM处理提升了蛋白菌和放线菌的数量，同时减少了酸杆菌的数量，促进了土壤细菌群落中碳循环和氮循环的功能活动。T35＋OM处理增加了土壤细菌网络的复杂性，而T35＋S和T15＋S处理则降低了其复杂性。与T15处理相比，T35＋S、T35＋OM和T35＋S＋OM处理下四个土层的土壤质量指数分别提高了0.84％–12.61％、10.24％–11.91％、8.10％–10.12％和8.90％–15.25％。结构方程模型表明，耕作方式与有机肥料的结合通过改善土壤结构、提高养分有效性以及激活微生物群落功能，间接提升了土壤质量指数和作物产量。

结论

这些研究结果表明，深耕结合有机肥料是一种有效的管理策略。