Impacts of the Chinese milk vetch (<i>Astragalus sinicus</i> L.) residue incorporation on soil physicochemical, microbial properties and rice yields in yellow-mud paddy field

PDF HTML阅读 XML下载 导出引用 引用提醒 紫云英还田对黄泥田土壤理化和微生物特性及水稻产量的影响 DOI: 10.5846/stxb202201270261 作者: 作者单位: 作者简介: 通讯作者: 中图分类号: 基金项目: 福建省自然科学基金项目（2020J011358）；福建省农业科学院英才项目（YC2019006）；国家绿肥产业体系项目（CARS-22-G-01） Impacts of the Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L.) residue incorporation on soil physicochemical, microbial properties and rice yields in yellow-mud paddy field Author: Affiliation: Fund Project: 摘要 | 图/表 访问统计 参考文献 相似文献 引证文献 资源附件 文章评论 摘要:为探明紫云英连年还田化肥减施单季稻田土壤性质及水稻产量的变化规律，依托位于福建省东部12年黄泥田紫云英-单季稻轮作定位试验，研究了不施肥（C0）、单施化肥（C100）、紫云英还田（M）、紫云英还田+全量化肥（MC100）及紫云英还田+减量20%化肥（MC80）处理的土壤理化性状、微生物群落结构和功能及稻谷产量的变化。结果表明：C100、M、MC100、MC80处理土壤有机碳含量比C0分别提高6.97%、15.05%、10.38%、11.15%，全氮分别提高9.52%、18.25%、15.87%、15.87%，硝态氮分别提高6.51%、69.52%、66.87%、78.19%（P < 0.05）。冗余分析表明，土壤有机碳、全氮、硝态氮含量对细菌和古菌群落结构和功能有显著的影响。与C0相比，C100、M、MC100和MC80处理土壤慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）丰度分别增加0.52%、24.30%、7.59%、11.93%，其中M处理增加达显著水平（P<0.05）；分枝杆菌属（Mycobacterium）分别增加5.51%、21.58%、10.00%、14.74%，其中M处理增加显著（P<0.05）；亚硝化杆菌属（Candidatus_Nitrosotalea）分别增加22.93%、17.21%、65.39%、89.89%，其中MC100和MC80处理增加均达显著水平（P<0.05）。相比C0，M、MC100和MC80处理土壤链霉菌属（Streptomyces）分别增加6.76%、16.89%、12.16%，其中MC100处理增加显著（P 0.05），而C100却减少2.50%。物种贡献度分析发现，土壤碳代谢和氨基酸合成的主要功能微生物为细菌慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、链霉菌属（Streptomyces）和古菌亚硝化杆菌属（Candidatus_Nitrosotalea）。M、MC100、MC80处理稻谷产量比C0分别增加9.68%、19.16%、18.72%。阐明紫云英培肥处理能提升单季稻黄泥田土壤肥力水平，调节土壤微生物群落结构，促进土壤碳水化合物和氨基酸代谢。 Abstract:To evaluate effects combined with different rates chemical fertilizers a field, 12-year experiment eastern Fujian Province was conducted to investigate physicochemical properties, community structure function, C0 (without fertilization), C100 (chemical fertilizers), M (Chinese vetch), MC100 100% MC80 80% fertilizers) treatments. Results showed that organic carbon (SOC) concentration C100, M, treatments increased by 6.97%, 15.05%, 10.38%, 11.15%, total nitrogen (TN) 9.52%, 18.25%, 15.87%, nitrate nigrogen (NO3--N) 6.51%, 69.52%, 66.87%, 78.19% compared those treatment, respectively (P<0.05). Furthermore, SOC, TN, NO3--N concentrations were main factors driving variation bacterial, archaeal function under fertilization regimes using redundancy analysis. In addition, relative abundance bacterial genus Bradyrhizobium 0.52%, 24.30%, 7.59%, 11.93%, significant increase found treatment (P<0.05); Mycobacterium 5.51%, 21.58%, 10.00%, 14.74%, Candidatus_Nitrosotalea 22.93%, 17.21%, 65.39%, 89.89% respectively, Streptomyces 6.76%, 16.89%, 12.16%, (P<0.05), whereas decreased 2.50% comparing treatment. Compared average yield 9.68%, 19.16%, 18.72%, respectively. Soil genus-functional contribution analysis revealed genera Bradyrhizobium, Mycobacterium, Streptomyces, key drivers top two kinds functions:amino acid metabolism regimes. general, these findings indicate might ameliorate regulate structure, accelerate amino acids carbohydrates single cropping system.