不同耕作方式对土壤酶活性及微生物量和群落组成关系的影响

[目的]明确土默川平原灌区短期不同耕作方式下土壤酶活性、微生物数量和群落组成的差异性,为该区域耕作方式的合理使用提供理论依据.[方法]试验采用大区设计,设置免耕(NT)、深翻(DP)、深松(SS)、条深旋(SC)和农户浅旋(CK)5种耕作方式,分析土壤酶活性、微生物数量、微生物量碳、微生物量氮的差异性;采用16S rRNA扩增子测序方法,明确土壤微生物群落结构组成.[结果]DP和SS处理对土壤微生物数量、微生物量碳、微生物量氮和土壤酶活性的提高有显著影响,且年际间差异显著(P<0.05).不同耕作方式土壤细菌群落组成较为相似,但物种丰度存在显著差异(P<0.05),主要以Actinobactera、Proteobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria等菌门组成,其中DP处理土壤优势细菌门中以Actinobactera、Chloroflexi、Acidobacteria等菌门最丰富;SS处理优势细菌属主要以RB41、Bacillus、Sphingomonas、Rubrobacter等菌属最丰富.DP和SS处理显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶活性和细菌数量、微生物量碳含量、微生物量氮含量,使得Chloroflexi、Firmicutes、Planctomycetes等菌门和RB41、Nordella、Bacillus、Sphingomona等菌属增加,促进物质循环;CK处理土壤细菌群落对生物学指标的变化表现不敏感;NT处理使得Actinobactera菌门和Gaiella、MND1菌属增加;SC处理使得Gemmatimonadetes菌门和Sphingomonas菌属增加.[结论]深松和深翻处理在一定程度上均可以显著增加土壤酶活性、微生物量和微生物群落组成,进而提高土壤质量,其中,深松处理提高效果最为显著,深翻处理次之.