生物炭对杧果根系生长、土壤养分和微生物群落的影响

作者:范声浓; 王烁衡; 于良君; 林一凡; 王瑞; 吴昊; 林电
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[目的]研究添加生物炭对芒果园杧果根层土壤养分含量、根系生长和土壤微生物群落结构的影响,为芒果园科学应用生物炭提供理论参考。[方法]以杧果台农一号为研究对象,设置常规施肥(CK)、常规施肥与3%生物炭(BC)和水肥一体化与3%生物炭(FBC)三个处理,分析土壤养分和根系形态的变化,并利用Illumina高通量测序技术比较了土壤细菌和高通量测序真菌群落的差异。[结果]与CK相比,BC和FBC处理的土壤中pH和有机质含量增加,BC处理的果实期土壤中碱解氮和速效磷含量显著增加,BC和FBC处理的开花期土壤中速效钾含量显著增加。根质量密度和根长密度在果实期显著增加,根平均直径差异不显著,根盒维数为BC>FBC>CK。BC处理增加了土壤细菌种类的数量、丰度和多样性,降低了土壤真菌多样性。BC处理降低了细菌的丰度和多样性。BC和FBC治疗增加了变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、芽单胞菌门(Gemma、timonadetes)和担子菌门(Basidiomycota)的微生物群落丰度,绿弯菌门(Chloroflexi)和子囊菌门(Ascomycota)的微生物群落丰度下降。用BC处理的胞菌属(Gemma、timonas)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和水恒杆菌属(Mizugakiibacter)的含苞单体显著富集,而用FBC处理的芽孢杆菌属(Bacillus)、Acidibacter、链格孢属(Alternaria)和青霉属(Penicillium)的含苞单体显著富集。冗余分析结果表明,有机质、钾和速效磷含量是土壤细菌和真菌群落结构变化的驱动因子,pH是真菌群落结构变化的驱动因子,根系生长发育受土壤环境因子的调控。[结论]添加生物炭有利于提高芒果园土壤养分有效性,改善土壤微生物环境,促进根系生长。