连续配施有机肥对茶园土壤细菌群落结构及功能类群的影响

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为评估有机肥配施化肥对茶园土壤细菌群落的影响,田间试验条件下选取了连续6年不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施化肥+清园处理(CFC)、有机肥配施化肥(OF)和有机肥配施化肥+种植绿肥(OFM)的5个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析了不同施肥措施对酸性茶园土壤细菌群落多样性、群落结构、功能类群及共现性网络结构的影响。结果表明:与CK处理相比,CF处理降低了土壤pH,但CF处理显著增加了土壤碱解氮和全磷含量,而OF和OFM处理在提高土壤pH的同时增加了土壤速效养分和有机质含量。CF和CFC处理降低土壤细菌群落Alpha多样性指数,OFM处理则著增加了土壤细菌Sobs、Ace、Chao1和Shannon多样性指数(P<0.05)。非度量多维尺度分析(NMDS)分析及相似性分析结果表明:不同施肥措施显著改变茶园土壤细菌群落结构(R2=0.4421;P=0.001),OF处理富集了有益于土壤碳氮循环和抑制病原菌的物种。FAPROTAX细菌功能预测表明,茶园土壤细菌生态功能以化能异养、有氧化能异养、固氮作用、纤维素分解和硝酸盐还原作用功能类群为主,有机肥配施化肥处理提高了发酵作用、捕食性或外寄生作用、光异养作用、光养作用、光合自养硫氧化、光能自养功能及氮循环功能细菌种群丰度。施肥措施均增加了细菌共现性网络边数、平均连通度和平均路径长度,细菌网络的规模增大,细菌群落间互相作用更复杂。细菌网络均以正相关为主(比例为58.03%~77.78%),施肥措施后物种间竞争作用进一步加强。施肥措施处理下细菌分子网络平均路径距离较长,平均聚类系数降低、细菌群落作用的响应速度变慢、群落结构稳定性提高,其中有机肥配施化肥处理细菌群落结构稳定性要优于单施化肥。冗余分析和Mantel test分析结果表明,速效磷和pH的变化是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要影响因子。总体而言,有机肥配施化肥改变了茶园土壤细菌群落结构,促进土壤细菌碳氮循环功能,提高细菌网络规模和群落互作,有机替代使细菌群落网络结构更加稳定,有利于构建一个健康稳定的土壤细菌群落。
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