土壤真菌群落特征对长期玉米秸秆还田方式的响应

【目的】探明玉米秸秆不同还田方式对黑龙江西部玉米产区土壤养分以及土壤真菌群落结构的影响。【方法】于2015—2021年,以玉米品种嫩单19为试验材料,采用随机区组试验设计,以秸秆不还田(CK)为对照,设置秸秆覆盖还田(CSR)、秸秆碎混还田(MSR)、秸秆深翻还田(PSR)、秸秆轮替还田(RSR)等4种秸秆还田方式处理。通过Illumina Miseq测序技术分析比较了不同秸秆还田方式及不同生育期对土壤环境中真菌群落结构及功能变化的环境驱动因子的影响。【结果】生长时期和秸秆还田方式及其互作效应对真菌群落多样性、结构组成及土壤化学性状均有显著或极显著影响。拔节期土壤真菌中占比较大的优势菌门主要为担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),优势菌属为Tausonia、鬼伞属(Coprinellus)和Solicoccozyma;而吐丝期的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota),优势菌属为Tausonia、被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium)。RDA分析结果表明,硝态氮、速效磷和铵态氮是影响属分类水平下真菌群落结构组成的主要环境驱动因子。秸秆轮替还田、秸秆碎混还田和秸秆深翻还田处理产量分别较秸秆不还田处理提高3.92%、3.76%和1.97%。【结论】秸秆轮替还田较不还田处理有效增产3.92%,同时秸秆轮替还田在拔节期提高了土壤真菌丰富度指数,ASV数量也高于其他处理。同时,该还田方式下的青霉菌属(Penicillium)可以提高秸秆复合菌系对木质纤维素的降解,促进秸秆腐熟,秸秆轮替还田可在东北玉米产区推广应用。