李龍 張梅玲 劉樂冕 等 不同施肥條件對(duì)秋茄幼苗培育及土壤微生物的影響 J 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2024 39 7 839 847 LI L ZHANG M L LIU L M et al Effects of Fertilizers Applied on Growth of Kandelia obovata Seedlings and Microbial Community in Soil J Fujian Journal of Agricultural Sciences 2024 39 7 839 847 不同施肥條件對(duì)秋茄幼苗培育及土壤微生物的影響 李 龍1 2 張梅玲1 2 劉樂冕1 2 3 郭毅松2 3 陳劍鋒1 2 3 1 福州大學(xué)先進(jìn)制造學(xué)院 福建 晉江 362200 2 福州大學(xué)晉江科教園海洋工程研發(fā)中心 福建 晉江 362200 3 福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院 福建 福州 350108 摘 要 目的 探明肥料種類和施肥量對(duì)秋茄 Kandelia obovata 幼苗生長(zhǎng)的影響以及土壤微生物的響應(yīng) 方法 選用3種有機(jī)肥和1種無(wú)機(jī)肥 以不施肥組 CK 為對(duì)照 設(shè)置了4個(gè)施肥量梯度 測(cè)定秋茄幼苗株高 葉長(zhǎng) 葉寬 葉片數(shù)增長(zhǎng)量 葉綠素含量 并對(duì)土壤微生物群落進(jìn)行16S rRNA 基因高通量測(cè)序 結(jié)果 秋茄最 適施肥條件是9 74 g kg 1基質(zhì)的尊龍牌蚓肥 120 d后株高 葉長(zhǎng) 葉寬 葉數(shù)增長(zhǎng)量比對(duì)照組分別增加117 50 51 15 63 34 178 57 施有機(jī)肥 無(wú)機(jī)肥和對(duì)照組的土壤微生物群落組成差異明顯 施有機(jī)肥土壤中有更多 特有的微生物 施有機(jī)肥土壤微生物 多樣性變化趨勢(shì)與植物生長(zhǎng)指標(biāo)變化趨勢(shì)正相關(guān) 而施無(wú)機(jī)肥的呈負(fù)相關(guān) 表明有機(jī)肥可能通過促進(jìn)土壤微生物與植物協(xié)同的方式進(jìn)而有助于植物生長(zhǎng) 施有機(jī)肥提高了土壤潛在有益菌 如 放線菌門 Actinobacteriota 和Nitrospira Nocardioides Limibaculum屬豐度 結(jié)論 施適量有機(jī)肥協(xié)同促進(jìn)秋茄 生長(zhǎng)和土壤微生物多樣性 而施無(wú)機(jī)肥對(duì)秋茄生長(zhǎng)促進(jìn)作用相對(duì)較小 并對(duì)土壤微生物多樣性產(chǎn)生負(fù)面影響 關(guān)鍵詞 施肥條件 秋茄 紅樹植物 土壤微生物群落 中圖分類號(hào) Q948文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A文章編號(hào) 1008 0384 2024 07 0839 09 Effects of Fertilizers Applied on Growth of Kandelia obovata Seedlings and Microbial Community in Soil LI Long1 2 ZHANG Meiling1 2 LIU Lemian1 2 3 GUO Yisong2 3 CHEN Jianfeng1 2 3 1 School of Advanced Manufacturing Fuzhou University Jinjiang Fujian 362200 China 2 Marine Engineering Research and Development Center of Jinjiang Science and Education Park Fuzhou University Jinjiang Fujian 362200 China 3 College of Biological Science and Engineering Fuzhou University Fuzhou Fujian 350108 China Abstract Objective Effects of fertilizer type and application rate on the growth of Kandelia obovate seedlings as well as the microbial community in soil were studied Method In a field experiment K obovate seedlings were planted on lots treated by 3 different organic fertilizers or an inorganic fertilizer at 4 application rates along with no fertilizer as control CK Plant height and leaf length width number and chlorophyll content of the seedling in the autumn were determined Composition of the microbial community in soil was detected by high throughput sequencing based on 16S rRNA gene Result On the lots applied with Zun Long Fertilizer at the rate of 9 74 g kg 1 the seedlings in comparison to those on CK were 117 50 taller and had 51 15 longer 63 34 wider and 178 57 more leaves in 120 d The microbial compositions in the soil at the lots applied with organic fertilizer inorganic fertilizer and CK differed significantly In addition there were more distinct species on the organic fertilizers treated soil than on the others The plant grew positively with the microbial diversity in soil treated with the organic fertilizers but negatively in soil treated with the inorganic fertilizers Moreover the organic fertilization fostered proliferation of beneficial microbes such as Actinobacteriota and genera Nitrospira Nocardioides and Limibaculum which could synergistically promote the plant growth as well Conclusion Application of organic fertilizer enhanced the growth of K obovate as well as the microbial diversity of soil On the other hand inorganic 收稿日期 2023 09 28 修回日期 2023 11 05 作者簡(jiǎn)介 李龍 1997 男 碩士研究生 主要從事生態(tài)修復(fù)研究 E mail lilong07 通信作者 劉樂冕 1984 男 研究員 主要從事生物資源與環(huán)境工程研究 E mail lmliu 陳劍鋒 1968 男 教 授 主要從事與生物資源與環(huán)境工程研究 E mail jfchen 基金項(xiàng)目 泉州市科技計(jì)劃項(xiàng)目 2022N042 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 32371613 31971469 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2024 39 7 839 847 Fujian Journal of Agricultural Sciences doi 10 19303 j issn 1008 0384 2024 07 011 fertilizer provided relatively limited benefits on the growth of the plants yet considerably hindered the development of a healthy soil microbiome Key words fertilization Kandelia obovate mangrove plant soil microbial community 0 引言 研究意義 紅樹林是生長(zhǎng)在熱帶 亞熱帶海 岸潮間帶灘涂上的木本植物群落 由其主導(dǎo)形成的 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)在維持濱海濕地生產(chǎn)力 生物多樣 性等方面發(fā)揮著巨大的作用 1 秋茄 Kandelia obovata 作為廣布種 在我國(guó)主要分布在廣東 廣西 福 建 臺(tái)灣等地的淺海 河流沖積帶 鹽灘 2 但隨著 緯度的升高 秋茄紅樹林群落的冠層高度有降低的 趨勢(shì) 研究秋茄幼苗的土壤營(yíng)養(yǎng)可為提高引種秋茄 的生長(zhǎng)發(fā)育能力提供重要依據(jù) 前人研究進(jìn)展 紅樹林生長(zhǎng)的沉積物具有酸性強(qiáng) 有機(jī)質(zhì)含量高等 特征 3 但仍被認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)匱乏 尤其是植物生長(zhǎng)所必 需的氮磷元素的缺少 4 因此 適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充植物所需 要的營(yíng)養(yǎng)對(duì)提高育苗效果 培育壯苗具有重要的意 義 施肥作為補(bǔ)充土壤養(yǎng)分最有效 最直接的方 式 可以提高土壤中有效養(yǎng)分的含量 促進(jìn)植物的 生長(zhǎng) 但盲目施肥 過量施肥不僅會(huì)增加成本 還 會(huì)造成環(huán)境污染等現(xiàn)象 5 因此 對(duì)于紅樹植物秋茄 幼苗培育來說亟需探尋科學(xué)合理的施肥策略 土壤 微生物是土壤中的重要成分 參與土壤生態(tài)系統(tǒng)中 的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化 施肥影響土壤微生物的數(shù) 量和種群結(jié)構(gòu) 反過來土壤微生物深刻影響土壤理 化和生物學(xué)性質(zhì) 進(jìn)而影響肥料對(duì)植物的有效性 6 7 不同的施肥處理對(duì)土壤的影響顯著不同 8 施加有機(jī) 肥可改變土壤微生物群落多樣性 增加固氮微生物 等功能微生物菌群豐度 9 司海麗等 10 指出施用適 量有機(jī)肥可以顯著提高玉米產(chǎn)量 增加土壤養(yǎng)分和 微生物數(shù)量 25 雞糞與75 化肥配施可顯著提高 土壤微生物多樣性 均勻度和優(yōu)勢(shì)度指數(shù) 土壤微 生物總量 11 施加化肥的根際土壤中 會(huì)提高脫硫 桿菌和嗜鹽放線菌的豐富度 12 本研究切入點(diǎn) 目前 關(guān)于施肥對(duì)紅樹植物生長(zhǎng)的影響方面主要通 過表觀指標(biāo)或有關(guān)酶去指示 13 而有關(guān)施肥對(duì)紅樹 植物秋茄土壤微生物群落結(jié)構(gòu)影響的研究尚有待深 入探討 擬解決的關(guān)鍵問題 研究不同品牌 不 同類型 有機(jī) 無(wú)機(jī) 商品肥以及不同施肥量對(duì)紅樹 植物秋茄幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo) 葉綠素含量和土壤微生 物群落結(jié)構(gòu)的影響 結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析 探究秋茄 幼苗培育的最適肥料種類及施肥量 為制定科學(xué)的 施肥制度和構(gòu)建健康的土壤環(huán)境提供依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 供試濱海灘涂淤泥采自福建省晉江市金井鎮(zhèn)濱 海灘涂 周圍海水鹽度為25 32 淤泥呈灰 黑色 質(zhì)地黏稠 自然風(fēng)干后淤泥質(zhì)地細(xì)膩 總氮 6 09g kg 1 總磷2 53 g kg 1 試驗(yàn)所用的沙為產(chǎn)自福 建的普通河沙 總氮 0 15 0 04 g kg 1 總磷 0 79 0 01 g kg 1 供試秋茄為本實(shí)驗(yàn)室自行培育的1年苗齡幼 苗 試驗(yàn)初始時(shí)植物株高為 21 99 0 67 cm 本試驗(yàn)選用3種有機(jī)肥 原綠牌通用蚓肥 有效 成分 3 38 N 2 08 P2O5 1 24 K2O 原綠牌苗 木專用蚓肥 有效成分 3 38 N 2 08 P2O5 1 24 K2O 尊龍牌蚓肥 有效成分 2 46 N 4 63 P2O5 2 43 K2O 1種無(wú)機(jī)肥 市售復(fù)合肥 有效成分 15 N 15 P2O5 15 K2O 其中有機(jī)肥 中有機(jī)質(zhì) 52 糞大腸菌群 0 3 MPN g 1 pH 5 8 1 2 試驗(yàn)方法 施肥設(shè)置為 原綠通用蚓肥和原綠苗木專用蚓 肥T1 T2 T3和T4施加量分別為3 59 N P2O5 K2O 0 12 0 07 0 04 下同 7 18 0 24 0 15 0 09 14 36 0 48 0 30 0 18 21 54 0 72 0 45 0 27 g kg 1 濕基質(zhì) 尊龍蚓肥T1 T4施加量 分別為4 87 0 12 0 23 0 12 9 74 0 24 0 45 0 24 19 48 0 48 0 90 0 47 29 22 0 72 1 35 0 71 g kg 1 濕基質(zhì) 市售復(fù)合肥T1 T4施加量分別 為0 27 0 04 0 04 0 04 0 53 0 08 0 08 0 08 1 07 0 16 0 16 0 16 1 60 0 24 0 24 0 24 g kg 1 濕基質(zhì) 有機(jī)肥每60 d追施1次 無(wú)機(jī)肥每 20 d追施1次 保證各種肥料施加的氮總量一致 同時(shí)設(shè)置不施肥的CK組 長(zhǎng)勢(shì)一致的秋茄幼苗在 長(zhǎng)28 cm 寬20 cm 高17 cm的塑料收納箱中進(jìn)行 培育 培育基質(zhì)為濱海灘涂淤泥和沙子按體積比1 1 混合 每箱基質(zhì)6 kg 均勻種植幼苗3株 并設(shè)置 3個(gè)重復(fù)組 室溫設(shè)置為 24 1 輔以人工光照 試驗(yàn)自2022年6月5日至10月3日 持續(xù)120 d 1 3 分析方法 1 3 1 植物生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定方法 株高為胚軸頂部到葉頂端之間的距離 葉長(zhǎng)葉 840福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 39 卷 寬為最大健康葉片的長(zhǎng)和寬 葉片數(shù)為健康 功能 正常的葉片數(shù)量 1 3 2 葉綠素的測(cè)定方法 葉綠素含量測(cè)定采用丙酮提取比色法 14 試驗(yàn) 結(jié)束時(shí)取第2對(duì)子葉測(cè)定 1 3 3 土壤微生物高通量測(cè)序分析 第0天土壤樣本取自未種植秋茄的混合均勻的 土壤 第120天取自于距離表層5 cm的根附近土 壤 微生物 DNA 使用 Fast DNA kit for soil 試劑盒 按照說明書進(jìn)行提取 提取的 DNA 用 PCR 擴(kuò)增 16S rRNA 基因 V3 V4 區(qū) 引物為 341F 5 CCT AYG GGR BGC ASC AG 3 和 806R 5 GGA CTA CNN GGG TAT CTA AT 3 然后構(gòu)建文庫(kù) 進(jìn)行 Illumina HiSeq 高通量測(cè)序 得到的序列利用 DADA2 軟件標(biāo) 準(zhǔn)流程進(jìn)行序列質(zhì)控 DADA2 Pipeline Tutorial1 16 http benjjneb github io dada2 tutorial html 去除低 質(zhì)量序列 并提取代表性序列 15 將代表性序列與 SILVA138版參比數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì) 得到序列的分類 信息 以序列數(shù)最小的樣本 12 166條序列 為標(biāo) 準(zhǔn) 對(duì)每個(gè)樣本的序列數(shù)進(jìn)行均一化 1 4 數(shù)據(jù)分析 相關(guān)數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS13 0軟件進(jìn)行 數(shù)據(jù)整理分析 各處理組的差異采用單因素方差分 析 ANOVA 法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn) 當(dāng)差異顯著時(shí) 采用S N K法進(jìn)行多重比較 所有數(shù)據(jù)均以均值 標(biāo)準(zhǔn)誤差 SE 表示 2 結(jié)果與分析 2 1 不同施肥條件下秋茄幼苗的生長(zhǎng)情況 2 1 1 幼苗培育成活率 在不同施肥條件下秋茄幼苗培育中尊龍蚓肥的 成活率最高 為96 60 其次是原綠通用蚓肥和原 綠苗木專用蚓肥 分別為93 20 和86 40 市售復(fù) 合肥中秋茄的成活率較低 為80 00 2 1 2 秋茄表觀生長(zhǎng)指標(biāo) 如圖1所示 施肥處理組的秋茄株高增長(zhǎng)量均 顯著高于對(duì)照組 原綠通用蚓肥的株高增長(zhǎng)量隨施 肥量的升高而降低 T1時(shí)顯著高于其他處理組和對(duì) 照組 為 4 20 0 33 cm 原綠苗木專用蚓肥的株 高增長(zhǎng)量在T4處理下最大 為 4 42 0 35 cm 施用尊龍蚓肥的各處理組呈先升后降的趨勢(shì) 在 T2組達(dá)最大值 5 18 0 51 cm 施用市售復(fù)合肥 的秋茄株高增長(zhǎng)量隨著施肥量的升高而下降 其中 T1和T2處理時(shí)株高增長(zhǎng)量較大 分別為 4 87 0 09 cm和 4 40 0 14 cm 與株高增長(zhǎng)量相似 秋茄的葉片數(shù)增長(zhǎng)量在尊 龍蚓肥的T2組最大 達(dá) 6 50 0 92 片 株 1 顯著 高于該品牌肥料的其他處理組 P 0 05 原綠通 用蚓肥 原綠苗木專用蚓肥和市售復(fù)合肥的秋茄葉 片數(shù)增長(zhǎng)量分別在T3 T2 T1下最大 為 5 00 0 86 5 33 0 61 5 67 0 76 片 株 1 葉長(zhǎng) 葉寬增長(zhǎng)量的變化趨勢(shì)基本一致 尊龍 蚓肥T2組的葉長(zhǎng)和葉寬增長(zhǎng)量最大 分別為 1 88 0 11 0 83 0 07 cm 顯著大于其他組 P 0 05 原綠通用蚓肥 原綠苗木專用蚓肥和市售復(fù)合肥的 秋茄葉長(zhǎng) 葉寬增長(zhǎng)量分別在T3 T2 T2最大 分別 為 1 80 0 13 0 75 0 11 cm 1 78 0 08 0 83 0 06 cm 1 50 0 19 1 10 0 09 cm 圖2為秋茄4個(gè)表觀生長(zhǎng)指標(biāo)的PCA分析 結(jié)果 表明 PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為59 68 和21 77 累積貢獻(xiàn)率為81 45 說明PC1和PC2能夠反映指 標(biāo)的整體信息 4個(gè)表觀指標(biāo)間呈正相關(guān) 均指向右 側(cè) 葉片數(shù)增長(zhǎng)量對(duì)PC1貢獻(xiàn)度最大 市售復(fù)合肥 T2組 SS T2 尊龍蚓肥T2 T8組 ZL T2 ZL T8 原綠苗木專用蚓肥 YLMM T2 排在PCA圖 的最右邊 顯示其與4個(gè)表觀指標(biāo)有良好的正向關(guān) 系 綜合來看 尊龍蚓肥T2組中 ZL T2 排在 PCA圖最右側(cè) 2 1 3 秋茄葉片葉綠素含量 如圖3所示 施用原綠通用蚓肥后 葉綠素b和 總?cè)~綠素含量隨著施肥量的增加而下降 均在施肥 量T1時(shí)最大 4 23 0 34 9 71 0 52 mg g 1 此 時(shí)葉綠素a含量也取得最大值 5 48 0 21 mg g 1 顯著大于其他組 P 0 05 施用原綠苗木專用蚓 肥后 葉綠素a和總?cè)~綠素含量隨著施肥量的增 加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì) 在T2時(shí)達(dá)最大值 6 61 0 11 9 98 0 22 mg g 1 顯著大于其他組 P 0 05 葉綠素b在T1時(shí)最大 施用尊龍蚓肥 后 葉綠素b和總?cè)~綠素呈先增后減的趨勢(shì) 在 T2時(shí)達(dá)最大值 4 29 0 28 9 21 0 04 mg g 1 而 葉綠素a在T3時(shí)達(dá)最大 施用市售復(fù)合肥后 葉綠 素a和總?cè)~綠素隨著肥料用量的增加而逐漸減小 在T1時(shí)達(dá)最大值 8 22 0 09 11 88 0 14 mg g 1 葉綠素b隨著肥料用量的增加先增大后減小 2 2 土壤微生物群落分析 2 2 1 多維尺度分析 MDS 和韋恩圖分析 綜合上述結(jié)果 將秋茄最優(yōu)施用肥料類型即施 尊龍蚓肥 有機(jī)肥 組和施市售復(fù)合肥 無(wú)機(jī)肥 組進(jìn)行比較 分析兩種肥料施用后秋茄土壤微生物 群落演替狀況 圖4A可知 秋茄培育120 d后 對(duì) 第 7 期李龍等 不同施肥條件對(duì)秋茄幼苗培育及土壤微生物的影響841 照組土壤微生物群落組成發(fā)生了顯著變化 而120 d 時(shí) 有機(jī)肥各處理組之間的微生物群落組成也存在 差異 施肥量最少的T1組與其余處理組之間的距離 較遠(yuǎn) 而其余處理組之間的距離較近 相互混合 從無(wú)機(jī)肥的各處理組中可以看出 施肥量的不同對(duì) 土壤細(xì)菌群落組成影響較大 施肥量少的T1和 T2組與其余處理組之間的距離較遠(yuǎn) T1和T2之間 的距離也較遠(yuǎn) 而T3和T4組之間的距離較近 120 d后對(duì)照組與施無(wú)機(jī)肥的T3 T4之間距離較 近 無(wú)機(jī)肥施肥量最低的T1組和施有機(jī)肥的各組 之間距離較近 且與有機(jī)肥施肥量最低的T1組 最近 圖4B為微生物ASVs數(shù) 可代表物種數(shù) 韋恩 圖 由圖可以看出 施肥組特有的ASVs數(shù)量明顯高 于未施肥的對(duì)照組 其中有機(jī)肥組特有8 662個(gè) ASVs 高于無(wú)機(jī)肥組特有的7 447個(gè)ASVs 有機(jī)肥 組和對(duì)照組共有的ASVs較少 僅有144個(gè) 無(wú)機(jī)肥 組和對(duì)照組共有的ASVs較多 有637個(gè) 2 2 2 微生物群落 多樣性 由圖5A可知 培育秋茄120 d后對(duì)照組和處理 組土壤微生物ASVs數(shù)均明顯上升 隨施肥量增加 有機(jī)肥各處理組ASVs數(shù)呈先上升后緩慢下降的趨 勢(shì) 在T1時(shí)最小 1 087 50 190 43個(gè) T2時(shí)最 0 1 2 3 4 5 6 7 8 c c c bb aa b abbb b a db a ab a a b 秋茄株高增長(zhǎng)量 Increment of plant height cm 0 2 4 6 8 10 12 CK T1 T2 T3 T4 a ab bcbc c bb b b a aa abab babab ab a 秋茄葉片數(shù)增長(zhǎng)量 Increment of leaf number b 原綠牌通用蚓肥YLTY fertilizer原綠牌苗木專用蚓肥YLMM fertilizer 尊龍牌蚓肥 ZL fertilizer 市售復(fù)合肥 SS fertilizer原綠牌通用蚓肥 YLTY fertilizer 原綠牌苗木專用蚓肥YLMM fertilizer 尊龍牌蚓肥 ZL fertilizer市售復(fù)合肥SS fertilizer 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 d CK T1 T2 T3 T4 CK T1 T2 T3 T4 aa a b bd b a cb bb a c a ccbc秋茄葉長(zhǎng)增長(zhǎng)量 Increment of leaf length cm b 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 CK T1 T2 T3 T4 bb b b a aaaa aa aaa a a bb b 秋茄葉寬增長(zhǎng)量 Increment of leaf width cm b 不同小寫字母表示同種肥料不同施肥量下的均值差異達(dá)顯著水平 P 0 05 圖3同 Data with different lowercase letters on same treatment indicate significant differences under different application rates P 0 05 Same for Fig 3 圖 1 秋茄幼苗在不同施肥條件下株高 葉片數(shù) 葉長(zhǎng) 葉寬的增長(zhǎng)量 Fig 1 Plant height and leaf number length and width of K obovata seedlings under different fertilization treatments 2 1 0 0 5 0 0 5 1 0 1 0 YLMM T4 SS T1YLTY T1 ZL T1 YLTY T4 ZL T4 ZL T8 YLMM T2 YK YLTY T3 SS T2 YLMM T1 SS T4 SS T3 YLTY T2 CK YLMM T3 ZL T2 YPS ZG YC PC1 59 68 PC2 21 77 1 2 圖中的每個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)施肥處理組 ZG 株高增長(zhǎng)量 YPS 葉片 數(shù)增長(zhǎng)量 YC 葉長(zhǎng)增長(zhǎng)量 YK 葉寬增長(zhǎng)量 YLMM 原綠苗木 蚓肥 YLTY 原綠通用蚓肥 ZL 尊龍蚓肥 SS 市售復(fù)合肥 T1 T4 T1 T4處理組 Dot a treatment group ZG plant height increasement YPS leaf number increasement YC leaf length increasement YK leaf width increasement YLMM YLMM fertilizer YLTY YLTY fertilizer ZL ZL fertilizer SS SS fertilizer T1 T4 Treatment groups 1 4 圖 2 秋茄幼苗在不同施肥條件中生長(zhǎng)指標(biāo)PCA分析 Fig 2 PCA on growth indexes of K obovata seedlings under treatments 842福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 39 卷 大 1 474 50 165 67個(gè) T3和T4處于中間 這 與秋茄表觀生長(zhǎng)指標(biāo)結(jié)果一致 無(wú)機(jī)肥組ASVs數(shù)呈 先下降后上升再下降的趨勢(shì) T2時(shí)最小 813 50 19 09個(gè) T3時(shí)最大 1 494 50 118 02個(gè) T1和 T4處于中間 這與秋茄表觀生長(zhǎng)指標(biāo)結(jié)果負(fù)相關(guān) 由圖5B可知 培育秋茄120天后對(duì)照組和處理 組土壤微生物香濃維納指數(shù)均明顯上升 市售復(fù)合 肥T2組除外 與微生物ASVs數(shù)的變化情況相 似 在各處理組中 有機(jī)肥組在T2時(shí)達(dá)最大值 6 64 0 19 T1時(shí)達(dá)最小值 5 93 0 49 無(wú)機(jī) 肥組在T3時(shí)達(dá)最大值 6 46 0 26 T2時(shí)達(dá)最小 值 5 06 0 72 2 2 3 微生物相對(duì)豐度變化 如圖6A 有機(jī)肥各組中變形菌門Proteobacteria 0 2 4 6 8 10 12 14 d c b b cc d a b dbc d a a 原綠牌通用蚓肥葉綠素含量 YL TY fertilizer chlorophyll content mg g 1 0 2 4 6 8 10 12 14 c CK T1 T2 T3 T4 a c c b d b aaa c c d b a 原綠牌苗木專用蚓肥葉綠素含量 YLMM fertiliser chlorophyll content mg g 1 b 葉綠素 a Chlorophyll a 葉綠素 b Chlorophyll b 總?cè)~綠素 Total chlorophyll 0 2 4 6 8 10 12 14 d CK T1 T2 T3 T4 CK T1 T2 T3 T4 aba b b c b cb b a c a c ab 尊龍牌蚓肥葉綠素含量 ZL fertilizer chlorophyll content mg g 1 d 葉綠素 a Chlorophyll a 葉綠素 b Chlorophyll b 總?cè)~綠素 Total chlorophyll 0 2 4 6 8 10 12 14 d CK T1 T2 T3 T4 c b a c a cc a b a c dd 市售復(fù)合肥葉綠素含量 SS fertilizer chlorophyll content mg g 1 b 圖 3 秋茄幼苗在不同施肥條件下葉綠素a 葉綠素b和總?cè)~綠素含量 Fig 3 Chlorophyll a chlorophyll b and total chlorophyll content in K obovata seedlings under different fertilizer treatments 對(duì)照組 有機(jī)肥 120 d 無(wú)機(jī)肥 120 d Control group Organic fertilizer 120 d Inorganic fertilizer 120 d CK 0 d CK 0 d T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 CK 120 d CK 120 d A 2D Stress 0 13 B 有機(jī)肥 Organic fertilizer 對(duì)照組 CK Control group CK 無(wú)機(jī)肥 Inorganic fertilizer 7 447 34 7 1 713 8 637 3 683 3 2 8 662 40 4 2 171 10 1 144 0 7 圖 4 不同施肥處理土壤微生物群落組成多維尺度分析 MDS A 和微生物ASVs數(shù)韋恩圖分析 B Fig 4 Multidimensional scaling MDS on soil microbial composition A and Venn diagram of microbial ASVs numbers B under different fertilizer treatments 第 7 期李龍等 不同施肥條件對(duì)秋茄幼苗培育及土壤微生物的影響843 0 3032 放線菌門Actinobacteriota 0 2359 綠 彎菌門Chloroflexi 0 1315 擬桿菌門 Bacteroidetes 0 1162 占優(yōu)勢(shì) 而無(wú)機(jī)肥各組中變形 菌門Proteobacteria 0 3329 擬桿菌門Bacteroidetes 0 1735 厚壁菌門Firmicutes 0 1766 和綠彎菌 門Chloroflexi 0 7670 占優(yōu)勢(shì) 此外 無(wú)機(jī)肥T1組 中放線菌門 0 1888 也為優(yōu)勢(shì)門類 有機(jī)肥的各處 理組土壤中 放線菌門 綠彎菌門 厚壁菌門的豐 度高于第0天的CK組 在無(wú)機(jī)肥中 除了施肥量最 低的T1外 厚壁菌門 擬桿菌門的豐度均高于第 0天的CK組 其中T3的厚壁菌門 擬桿菌門的豐 度最高 如圖6B所示 在屬水平上 把相對(duì)豐度 0 001 的細(xì)菌選為豐富屬 剩余的歸為其他屬 Others 有機(jī)肥組和無(wú)機(jī)肥T1組中Limibaculum 0 0121 0 0173 Nocardioides 0 0086 0 0050 Haliangium 0 0060 0 0103 Nitrospira 0 0068 0 0115 為優(yōu) 勢(shì)屬 相較于對(duì)照組0 d 這些屬在施有機(jī)肥120 d 后迅速增加 而無(wú)機(jī)肥T2 T4組中Rikenellaceae RC9 gut group 0 0302 Christensenellaceae R 7 group 0 0164 Prevotella 0 0130 和Ruminococcus 0 0137 為優(yōu)勢(shì)屬 3 討論 3 1 不同施肥條件下紅樹植物幼苗的生長(zhǎng)情況 施加不同肥料后 秋茄各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均有增 加 根據(jù)PCA分析 在所有施肥處理組中 有機(jī)肥 尊龍蚓肥T2處理下秋茄各表觀生長(zhǎng)指標(biāo)綜合表現(xiàn)最 好 此外 尊龍蚓肥T2處理下 秋茄葉片中葉綠素 b和總?cè)~綠素含量也均取得最大值 相較于其他肥 料 尊龍蚓肥中磷的含量更高 磷肥對(duì)紅樹生長(zhǎng)非 常重要 陸王康等 16 研究秋茄胎生苗最佳的 N P K 肥配比是 2 3 1 認(rèn)為不同比例的氮磷鉀配比對(duì)秋 茄的生長(zhǎng)影響不同 同樣也有研究指出氮和磷常聯(lián) c ab ab a a a a bc a a b a a a a a a b a a CK 0 d CK 120 d T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 ASVs 數(shù) Number of ASVs 有機(jī)肥 120 d Organic fertilizer 無(wú)機(jī)肥 120 d Inorganic fertilizer A CK 0 d CK 120 d 3 4 5 6 7 8 9 對(duì)照組 Control group 對(duì)照組 Control group 香濃維納指數(shù) Shannon W iener Index 有機(jī)肥 120 d Organic fertilizer 無(wú)機(jī)肥 120 d Inorganic fertilizer B 圖中不同字母表示單因素方差分析有顯著差異 P 0 05 Data with different letters indicate significant differences with one way ANOVA at P 0 05 圖 5 不同施肥處理土壤微生物ASVs數(shù) A 和香濃維納指數(shù) B Fig 5 Number of soil microbial species A and Shannon Wiener index B of different fertilizer treatments CK 0 d CK 120 d T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0A 變形菌門 Proteobacteria 放線菌門 Actinobacteriota 綠彎菌門 Chloroflexi 擬桿菌門 Bacteroidetes 厚壁菌門 Firmicutes 粘菌門 Myxococcota 其他 Others 相對(duì)豐度 Relative abundance CK 0 d CK 120 d 0 0 1 0 2B Limibaculum Bdellovibrio Nocardioides Sumerlaea Erysipelatoclostridiaceae UCG 004 Prevotellaceae UCG 003 Nitrospira Ruminococcus Christensenellaceae R 7 group Haliangium Rikenellaceae RC9 gut group Prevotella 其他 Others相對(duì)豐度 Relative abundance 對(duì)照組 Control group 有機(jī)肥 Organic fertilizer 無(wú)機(jī)肥 Inorganic fertilizer 圖 6 不同施肥處理微生物門 A 屬 B 的相對(duì)豐度 Fig 6 Relative abundance of microbial phyla A and genera B under different fertilizer treatments 844福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 39 卷 合作用對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響 而紅樹群落邊緣區(qū)域 缺磷從而導(dǎo)致樹木矮化 17 林子騰 18 指出木欖施肥 最佳方案 是N50P80K15 肥料中較多的磷肥和合適 氮磷鉀配比較有助于促進(jìn)紅樹林植物苗高 地徑和 樹高 對(duì)于無(wú)機(jī)肥 市售復(fù)合肥 根據(jù)PCA分析 T1處理下秋茄各表觀生長(zhǎng)指標(biāo)綜合表現(xiàn)最好 在該 施肥條件下株高增長(zhǎng)量 葉綠素a 和總?cè)~綠素含量 均高于其他處理組 而隨著市售復(fù)合肥施用量增 加 秋茄的各指標(biāo)呈下降趨勢(shì) 說明高濃度肥料使 秋茄幼苗生長(zhǎng)受到抑制 王若鵬等 19 對(duì)比了史丹利 復(fù)合肥 生物有機(jī)肥和摻混肥料對(duì)芝麻性狀的影 響 發(fā)現(xiàn)施肥處理后芝麻株高和莖粗均顯著高于對(duì) 照組 霍樹清等 20 調(diào)查農(nóng)家肥和化肥的不同施肥處 理對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響 發(fā)現(xiàn)短時(shí)間單施化肥對(duì)株高 的影響不明顯 長(zhǎng)時(shí)間單施化肥后苗木質(zhì)量差 總的來看 不施肥或過量施肥會(huì)對(duì)秋茄幼苗造 成營(yíng)養(yǎng)脅迫 適度施肥能提高秋茄幼苗生長(zhǎng)指標(biāo) 有益于光合色素的生成 有效提高光合作用效率 增強(qiáng)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性 3 2 不同施肥條件對(duì)土壤微生物群落的影響 微生物群落 多樣性結(jié)果表明 有機(jī)肥各處理 組間微生物 多樣性的變化趨勢(shì)與植物生長(zhǎng)指標(biāo)變 化趨勢(shì)一致 在植物生長(zhǎng)情況最好的尊龍T2處理 下 土壤微生物多樣性最高 而無(wú)機(jī)肥各處理組間 微生物 多樣性的變化趨勢(shì)則與植物生長(zhǎng)指標(biāo)變化 趨勢(shì)負(fù)相關(guān) 這可能是由于有機(jī)肥可能通過促進(jìn)土 壤微生物與植物協(xié)同 進(jìn)而有助于植物生長(zhǎng) 例如 有機(jī)質(zhì)需要微生物降解進(jìn)而變成適合植物吸收的無(wú) 機(jī)物 王東麗等 21 將微生物菌劑與有機(jī)肥配施 發(fā) 現(xiàn)施加微生物能夠協(xié)同有機(jī)肥促進(jìn)植物苦參的生 長(zhǎng) 無(wú)機(jī)肥具有見效快的特點(diǎn) 雖有助于植物生 長(zhǎng) 但過量施用可能會(huì)導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化 擾亂土 壤微生物結(jié)構(gòu) 影響土壤細(xì)菌群落豐度 有機(jī)肥可 改善不同土壤和植物類型的土壤微生態(tài)環(huán)境 進(jìn)而 調(diào)節(jié)土壤微生物群落結(jié)構(gòu) 22 張迎春等 23 研究將生 物有機(jī)肥部分替代化肥可增加萵筍根際土壤細(xì)菌數(shù) 和放線菌數(shù) 抑制真菌的生長(zhǎng) 同樣 本研究表 明 120 d后 施有機(jī)肥秋茄長(zhǎng)勢(shì)最好的組 T2 微 生物ASVs數(shù)和香濃維納指數(shù)高于施無(wú)機(jī)肥秋茄長(zhǎng)勢(shì) 最好的組 T2組 P 0 05 并且施有機(jī)肥的特有 微生物ASVs最多達(dá)8 682個(gè) 多于施無(wú)機(jī)肥和對(duì)照 組 7 447 2 171個(gè) 此外 大量研究表明 施用 有機(jī)肥相比無(wú)機(jī)肥會(huì)增加土壤微生物功能多樣性 同時(shí)能提高土壤微生物生物量和碳源利用率 促進(jìn) 植物營(yíng)養(yǎng)的吸收 24 土壤微生物多樣性是土壤環(huán)境 多因素作用下的綜合結(jié)果 除了有機(jī)肥提供養(yǎng)分 微生物生長(zhǎng)環(huán)境也顯著影響土壤微生物群落多樣 性 這也說明無(wú)機(jī)肥處理的土壤微生物群落容易失 衡 種群趨于單一化 進(jìn)而表明施加有機(jī)肥的微生 物群落穩(wěn)定性優(yōu)于無(wú)機(jī)肥 本研究