缓释肥处理下麦田土壤细菌和真菌群落对气候变化的响应

采用控制系统来模拟未来大气CO2浓度和气温升高的气候变化情景,借助基于半导体芯片技术的IonS5TMXL测序平台并结合相关生物信息学方法对气候变化背景下缓释肥处理的麦田土壤进行16S?rRNA细菌V4区和18S?rRNA真菌ITS区测序分析,探究了缓释肥处理下麦田土壤细菌和真菌对气候变化的响应.结果显示,所有样品测序后获得细菌和真菌平均有效序列数分别是80543和64303个,平均OTUs分别是3149和1161个.Alpha多样性分析显示,大气CO2浓度升高小麦土壤细菌的Shannon和Chao1指数均降低,而土壤真菌在各气候环境下均无显著差异.主成分分析显示,各处理下土壤细菌群落结构差异不明显,真菌群落结构在气温升高时差异明显.缓释肥处理与普通肥相比,土壤细菌和真菌的Alpha多样性及群落结构在不同气候条件下均没有差异.菌群分类学表明,小麦土壤的优势细菌门为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门和酸杆菌门,主要的优势细菌属有9种;优势真菌门为子囊菌门、被孢菌门和担子菌门,主要的优势真菌属有7种.大气CO2浓度升高条件下,施用普通尿素使变形菌门和鞘氨醇单胞菌属的相对丰度分别增加10.34％和46.27％.在对照温度对照CO2浓度条件下,缓释肥处理比普通肥处理使子囊菌门和毛壳菌属相对丰度分别显著增加39.85％和295.33％;在升高温度对照CO2浓度条件下,缓释肥处理比普通肥处理使子囊菌门和毛壳菌属分别增加33.16％和154.49％.CO2对变形菌门、鞘氨醇单胞菌属和毛壳菌属的影响达显著水平.在各气候变化环境下,各土壤理化性质均有所改善;与普通氮肥相比,缓释氮肥处理在各气候环境下土壤有机质、碱解氮和全氮含量降低,土壤有效磷和总磷含量升高.冗余分析表明,土壤细菌群落结构主要受土壤全氮和盐分含量的影响,而真菌群落结构主要受土壤pH和有效磷含量的影响.研究结果表明,未来气候环境变化对土壤微生物群落的影响大于缓释肥处理.该结果加深了缓释肥对土壤微生物群落结构和多样性影响的认识,为未来气候环境变化下缓释肥推广使用提供理论依据.