基于微生物组学分析揭示土壤调理剂促进水稻增产的机制.pdfVIP

中国土壤与肥料2024（10）

doi:10.11838/sfsc.1673-6257.23761

基于微生物组学分析揭示土壤

调理剂促进水稻增产的机制

余垚颖！:2，黄小琴12，杨潇湘12，邓越12，张重梅1:2,

周西全2，向运佳2，鲜资曦2，刘勇！2，张蕾1.2

610066;

（1．四川省农业科学院植物保护研究所，四川成都

2．农业农村部西南作物有害生物综合治理重点实验室，四川成都610066)

摘要：为了解析土壤调理剂促进水稻增产的机制，开展施用土壤调理剂（TS）和未施用土壤调理剂（CS）的

大田试验，通过分析土壤养分指标探究调理剂对土壤理化性质的改善效果，借助高通量测序技术测定施用调理

剂对土壤微生物群落结构的影响。结果表明：施用专用调理剂（碱性）后，（1）水稻单产增加810.15kg·hm²

（6.83%）；（2）土壤养分状况得到明显改善，土壤pH和交换性钙离子含量显著提高；（3）地杆菌科、噬几丁

质科、亚硝化单胞菌科、Nitrososphaeraceae、假球壳科和Ustilaginaceae的相对丰度明显提高；（4）相对丰度前

30的科中，土壤pH与噬几丁质科、黄色杆菌科、Bacteroidetes_vadinHA17、嘉利翁氏菌科、葫芦腔菌科呈显著

负相关，与Nitrososphaeraceae和Ustilaginaceae呈显著正相关；土壤交换性钙离子与黄色杆菌科、Bacteroidetes_

vadinHA17和地根壶菌科呈显著负相关，与Nitrososphaeraceae和Ustilaginaceae呈显著正相关。综上所述，施用专

用土壤调理剂（碱性）能改善土壤理化性质和微生物群落结构，从而有利于水稻干物质积累和产量提升。

关键词：水稻；增产；土壤调理剂；高通量测序；微生物群落结构

土壤生态环境与作物生长密切相关「]，优越强微生物活性具有重要意义。土壤改良不仅可以提

的生态环境是作物健壮生长的先决条件之一[2]。近高土壤肥力，而且可以改善土壤微生物环境。常

年来，由于农药、化肥的过量或不科学使用，致使见的土壤调理剂主要有矿物源调理剂、调酸（碱）

土壤酸化板结[3-4]。土壤酸化改变了生态系统的生剂、疏松剂等几类[3]。本研究使用的土壤调理剂

物地球化学循环，增加了K+、Nat和Mg2+等营养以水溶性钙和镁肥、有机氮、发酵有机物料为主要

物质的淋失「5]，对植物的正常生长发育[6]、土壤原料，特别适宜在水旱轮作地区水稻种植季节施

微生物活性[7]、矿质养分有效性和土壤理化性质用，具有缓慢上调土壤酸碱度和培肥地力作用。课

等有显著影响，而土壤微生物作为土壤生态系统的题组在系统的研究中，明确了专用碱性土壤调理剂

重要组成部分，在土壤结构形成、有机质转化等方的适用范围、最佳用量及增产、培肥效果。本次试

面有着重要作用[8-9]，因此土壤微生物的多样性、验在明确用量、使用方法和适宜作物的基础上，进

菌群失调问题备受关注。一步研究专用碱性土壤调理剂对土壤养分及土壤微

土壤pH降低是土壤酸化的主要表现，目前，我生物群落结构的影响，以期从微生物组学角度解析

国约21%的耕地土壤为酸性土壤［1-]，而且由于各种施用专用碱性调理剂促进水稻增产的机理，为改

人为活动的影响，土壤酸化问题在进一步加剧[1-3]。善土壤生态环境提供一定的科学依据和技术支撑。

因此解决土壤酸化问题，对于提升农田耕地质量、增

1材料与方法

收稿日期：2023-12-11；录用日期：2024-04-261.1试验材料

基金项目：四川省自然科学基金项目（2022NSFSC0168，2023NSFSC

0150）；国家