JIA | 中国农科院区划所祁阳红壤实验站张会民团队联合江西省红壤种质所开展长期施肥下水稻土微生物群落与磷组分的相互作用研究

磷是植物生长的必需营养元素，但是，受土壤中钙、铝和铁等元素对磷素固定的影响，土壤有效磷在总磷含量中占比较低。特别是在我国南方的水稻土上，土壤有效磷含量较为缺乏。前人研究发现，土壤微生物活动会增加土壤中有效磷的水平。尽管我们对农业生态系统中微生物-养分相互作用的理解取得了重大进展，但关于土壤中不同磷组分与微生物群落及活动之间的关系仍不明确，尤其是长期施肥的水稻土。因此，明确长期施肥如何影响土壤磷组分和微生物群落之间的关系对于指导水稻土磷素肥力的科学管理意义重大。

 近期，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳红壤实验站张会民团队及合作者完成的题为“Interaction of soil microbial communities and phosphorus fractions under long-term fertilization in paddy soil”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 2022年7期正式出版。

该研究发现长期有机无机肥配施处理有利于提升水稻土活性磷库的组分，并发现总磷脂脂肪酸浓度是影响土壤活性磷库的关键因子。同时，在不同的微生物群落中，革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌在驱动土壤活性磷库变化方面起着主要作用，这为深入明确有机无机肥调控水稻土磷素肥力提供了更加全面的理论支撑。

该研究基于江西省进贤县的水稻土长期施肥定位试验（始于1981年），选择不施肥（CK）、无机氮钾肥（NK）、无机磷钾肥（PK）、无机氮磷钾肥（NPK）和粪肥配施无机氮磷钾肥（MNPK）等处理，在试验开始后第37年（2018年）晚稻收获后采集土壤样品，分析了各处理的土壤磷组分和微生物群落，并评估了微生物群落结构与土壤磷组分之间的相关性。结果表明，与仅施用无机肥相比，MNPK处理增加了土壤活性磷库组分，降低了土壤残渣磷库组分。同时，长期施肥显著改变土壤微生物群落组成。NK、PK、NPK和MNPK处理的总磷脂脂肪酸 (PLFA)浓度分别比CK处理增加了23.3%、43.1%、48.7%和 87.7%。深入分析发现，土壤微生物群落和土壤磷组分之间存在显著的相关关系，结合聚合增强树（ABT）模型显示，在各种土壤生化特性中，PLFA浓度是影响土壤活性磷库的主要因素。因此，与单独施用无机肥相比，粪肥和无机肥联合施用可以通过调节土壤生物活性来维持水稻土长期的磷素肥力。

已毕业博士生Muhammad QASWAR为该文章第一作者，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳红壤实验站张会民研究员为该论文的通信作者。该研究得到了国家重点研发计划、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项和江西省自然科学基金等项目的资助。

转自：科研人直通车

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