土壤学报

作者：周谈坛，李丹丹，邱丽丽，徐基胜，周云鹏，谭钧，赵炳梓

单位：周谈坛，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,李丹丹，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；,邱丽丽，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049;楚雄师范学院资源环境与化学学院, 云南楚雄 675000；,徐基胜，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；,周云鹏，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,谭钧，北京中向利丰科技有限公司, 北京 100004；,赵炳梓，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；bzhao@issas.ac.cn,

关键词：秸秆;木本泥炭;共现网络;土壤有机质;作物产量

基金：国家自然科学基金项目（41271311）、财政部和农业农村部：中国现代农业产业技术体系（CARS-03）共同资助

木本泥炭和秸秆配施有快速提升土壤有机质（SOM）和作物产量的潜力，但其配施比例如何影响作物产量及其微生物机制尚不清楚。本研究通过田间试验，在施用秸秆和激发剂（RJ）基础上，比较分析了木本泥炭和秸秆三种施用比例2：1（RJM1）、3：1（RJM2）、4：1（RJM3）对土壤理化性质、细菌群落组成和水稻产量影响，并与不施用有机物料的对照（CK）进行比较；同时基于网络分析和路径分析，明确不同处理特定细菌菌群与作物产量之间潜在关系。结果表明，RJM1、RJM2、RJM3间的水稻产量差异不明显，但平均较RJ和CK显著增产16.09%和31.46%。五个处理按土壤理化性质分成显著不同的三组（P < 0.01），第一组为RJM2+RJM3，以pH、SOM、可溶性有机碳（DOC）、有效磷（AP）、速效钾（AK）含量显著升高为特征；第二组为RJ+RJM1，以硝态氮（NO3--N）和可溶性有机氮（DON）含量显著升高为特征；第三组为CK。RJM2+RJM3的SOM、DOC、AP较RJM1处理平均提高29.69%、22.65%和23.95%，表示RJM2+RJM3能迅速提升土壤有机质含量。RJM2和RJM3的细菌群落组成类似，并主要受制于土壤pH、SOM、DOC的变化，但与RJM1的群落组成显著不同。RJM2+RJM3显著增加了与水稻产量正相关的盖勒氏菌（Gaiellaceae unidentified）、类诺卡氏菌（Nocardioidaceae unidentified）、土壤球菌（Terracoccus）、从毛单胞菌（Comamonadaceae unidentified）、WD2101 unidentified、鞘脂杆菌（Sphingobacteriales unidentified）的丰度，而RJM1显著增加了上述除鞘脂杆菌外的其他5个物种的丰度，表示RJM2+RJM3较RJM1刺激更多的与作物产量有正相关的优势物种。上述结果表明，RJM2+RJM3通过改善土壤pH、SOM、DOC，较RJM1刺激更多的有利于作物增产的优势物种；同时由于RJM1的SOM含量与对照没有显著变化，导致其增产的可持续性要低于RJM2+RJM3处理。综合上述结果和经济效益，推荐RJM2，即木本泥炭和秸秆的施用比例为3：1时具有同时快速提升SOM和作物产量的效果。

来源：2023年第6期

《土壤学报》期刊编辑部

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