土壤微生物多样性对有机碳源物料输入的响应特征

为探究土壤微生物多样性对有机碳源物料输入的响应特征,揭示土壤微生物多样性变化趋势与有机碳源物料输入的关系,筛选我国施用动物类粪便肥的长期定位试验中具有代表性的文章69篇,提取土壤细菌Shannon多样性指数数据120组和Chao l丰富度指数数据90组,纳入Meta分析,以不施肥和单施无机肥为对照,评估不同类型动物类粪便肥及施用方式对土壤细菌多样性指数的效应量,进一步分析不同区域、年均降水量、年均温度等条件下施用动物类粪便对土壤细菌群落变化的影响。结果表明,施用动物类粪便可显著提高根际细菌Shannon多样性指数和Chao l丰富度指数(P<0.05),促进效果依次为牛粪、鸡粪和猪粪;从作物类型看,种植茄科、豆科、禾本科作物及蔷薇科、葫芦科植物的土壤微生物多样性对动物类粪便施用的响应呈显著正效应(P<0.05);从施用方式看,单施动物类粪便与动物类粪便配施无机肥均对土壤细菌多样性的提高具有显著的正效应(P<0.05);从气候条件看,施用动物类粪便处理下土壤细菌多样性随降水量的增多、温度的升高显著提高(P<0.05),且年均降水量500~1500 mm、年均温度5~15℃时促进作用最佳。可见施用动物类粪便可显著提高土壤细菌群落多样性,建议在茄科、豆科和禾本科等作物上推广应用以牛粪和鸡粪等为核心的单施动物类粪便或动物类粪便配施无机肥的施肥技术。此外,年均降水量及年均温度显著影响土壤细菌多样性对动物类粪便施用的响应,应进一步结合气象因素优化施肥技术,以实现构建土壤健康微生态,最终实现有效利用肥料资源、提高土壤生产力的目的。