土壤真菌在促进盐渍化农田生态系统碳氮循环、提升寄主作物耐盐抗逆能力中发挥关键性作用。改善真菌群落对促进土壤碳氮养分循环与周转、提升微生物同化固持、减少养分环境损耗具有重要意义。但是,针对盐渍农田长期的障碍消减措施对土壤真菌群落结构、功能的影响却鲜有报道。

我室杨劲松研究员团队通过连续多年的田间原位试验,探讨了盐渍化农田土壤真菌群落结构、功能对盐碱障碍消减措施(种植灌溉、灌溉+氮肥、灌溉+腐殖酸)的响应规律。研究发现:(1)所有障碍消减措施均能降低土壤盐分并提高土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳氮(MBC,MBN)、真菌群落丰度和多样性,其中灌溉对群落丰度、多样性的贡献显著高于施氮肥与腐殖酸;(2)土壤真菌群落结构对障碍消减措施具有差异化的响应,灌溉显著提高Coprinellus、Mortierella、Conocybe的相对丰度,而施氮和腐殖酸显著提高Funneliformis相对丰度;(3)功能分类表明菌根真菌的相对丰度随灌溉而提高,随施氮而降低,同时施氮还显著提高内生、腐生和致病性真菌的相对丰度;(4)障碍消减措施通过降低土壤盐分、pH并提高真菌丰度、多样性指标,进而改变Coprinellus、Mortierella、Funneliformis菌属的相对丰度,直接或间接地促进土壤微生物量氮固持。该研究结果为解析盐渍化农田障碍生态消减和养分减损增效的物理-生物协同机制提供了一定理论依据。

该研究结果发表在Plant and Soil,姚荣江副研究员和杨劲松研究员分别为论文第一作者和通讯作者。研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等资助。

文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-021-04979-w

图1 不同盐渍障碍消减措施下土壤真菌功能分类

图2 盐渍障碍消减措施下土壤主要性质、真菌多样性和关键真菌分类(a:纲水平;b:属水平)对微生物生物量氮作用效应的结构方程解析