生物菌剂对根际盐碱土壤理化性质和微生物区系的影响

为明确微生物菌剂在内蒙古河套地区中度盐碱土壤改良中的作用,可为盐碱土壤质量提升提供技术支撑.采用大田随机区组试验设计方法,以空白处理(CK)为对照,设置3种微生物菌剂处理,包括丹路牌微生物菌剂(DL)、自主研发的复合微生物菌剂BZ1T/1-15(由芽孢杆菌、芽单胞菌和草炭组成),其使用量分别为570 kg·hm?2(BL1)和1140 kg·hm?2(BL2).分析不同处理措施下的土壤盐分、养分以及细菌群落结构组成和多样性的变化特征.结果表明:施用微生物菌剂(DL、BL)均可显著降低土壤盐分和pH值,其中BL2处理对降低土壤盐分的效果最显著,与CK、DL、BL1相比分别降低了14.0％、4.2％、7.4％(P<0.05).同时,施用BL1和BL2微生物菌剂对提高根际土壤的碱解氮、速效钾和有效磷含量有显著作用,其中BL1、BL2处理的碱解氮含量较CK和DL分别显著提高26.4％和11.67％、50.94％和33.33％,BL2处理的速效钾含量较CK、DL和BL1分别显著提高24.1％、24.7％和11.1％(P<0.05).高通量测序结果表明,BL2处理的丰富度指数(ACE、Chao1)显著高于其他处理,还可显著提升放线菌门、厚壁菌门和蓝细菌门的优势菌群丰度,另外BL1和BL2处理显著降低了酸杆菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门和浮霉菌门细菌菌群的相对丰度(P<0.05).相关性分析结果显示,放线菌门与土壤pH值、碱解氮分别呈显著负相关、正相关(r分别为?0.581*、0.595*);土壤速效钾与变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门分别呈极显著负相关、正相关和正相关(r分别为?0.753**、0.503*和0.569*).因子分析结果表明,有机质、盐分和养分等是影响土壤细菌群落结构的主控环境因子,因为其总共解释了67.0％的群落变化;它们的贡献率依次为:土壤有机质>盐分>速效钾>pH>有效磷>碱解氮.另外,BL1和BL2菌剂的施用对提高向日葵的产量有显著作用,且作物产量与养分含量呈极显著正相关关系.因此,施用微生物菌剂不仅可以降低土壤盐分和pH值,而且还可显著提高土壤养分含量和作物产量,改善细菌菌群结构.该研究可以为微生物菌剂在内蒙古河套灌区盐碱土壤改良方面提供试验基础和参考.