蚯蚓堆肥与生物炭对瓜草复合系统土壤及植株的影响

为探究蚯蚓堆肥与生物炭对西瓜—白三叶草生境系统的作用机制,采用温室栽培试验,设置空白对照(西瓜植株,CK)、生物炭(B)、覆盖三叶草(W)、蚯蚓堆肥(V)及其组合WV、BV、WB和WBV等8个处理,比较分析蚯蚓堆肥与生物炭对西瓜—白三叶草复合系统的土壤养分、微生物群落结构及西瓜代谢组学特征的影响。结果表明,(1)与对照相比,复合处理的土壤容重降低,肥力提高,西瓜植株的养分吸收能力增强,WBV处理综合表现最优。(2)WBV处理土壤中微生物菌群丰富度相比对照下降,其中放线菌门、变形菌门、厚壁菌门细菌以及被孢霉门真菌的相对丰度明显提升,绿弯菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门的相对丰度下降;各复合处理土壤中微生物菌群Shannon指数、Chao 1指数均表现为BV>WB>CK>WV>WBV。(3)WBV处理组西瓜果肉检测到110种差异代谢物,其中19种代谢物为WBV处理独有,包括亚麻酸、裂解型磷脂酰胆碱、磷酰肌醇酸等脂质化合物,以及丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸等氨基酸。研究发现,覆盖三叶草+生物炭+蚯蚓堆肥复合系统可显著提高土壤养分含量,促进西瓜对氮、磷元素吸收,同时改善土壤微生物环境,改变西瓜植株代谢水平,提升其生物膜受保护能力和细胞渗透调节能力,从而增强其抗逆能力。