大豆玉米间作提高红壤团聚体中真菌群落结构和多样性

[目的]研究间作条件下不同粒径团聚体中真菌群落结构和多样性变化,从微生物学角度探究间作优势的机理.[方法]长期定位试验位于云南农业大学试验基地,始于 2013 年.供试玉米品种为乔单 6 号,大豆品种为滇豆 7 号,共设置 4 个处理:大豆玉米间作(MD)、玉米单作(MM)、大豆单作(DD)、裸地(CK).在2021 年 8 月玉米抽雄期,采集 0-20 cm土壤样品,利用湿筛法筛分出 2～1 mm、1～0.25 mm、<0.25 mm 3 个粒径团聚体,测定各粒径团聚体含量和平均质量直径(MWD),分析各粒径团聚体中有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾的含量.采用高通量测序法,测定 3 个粒径团聚体中的真菌群落结构特征.[结果]与CK、DD、MM处理相比,MD处理显著提高了 2～1 mm团聚体的含量及MWD,显著提高了 2～1 mm团聚体中有机碳含量及 1～0.25 mm、<0.25 mm团聚体中碱解氮含量.MD处理提高了 2～1 mm和 1～0.25 mm团聚体中真菌群落的Chao1 指数和OTU数.在 2～1 mm和 1～0.25 mm团聚体中,MD处理的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度较DD分别提高了 85.7％和 133.3％,较MM处理分别提高了 194.1％和 69.7％;壶菌门(Chytridiomycotal)相对丰度较MM处理分别提高了 20.0％和 333.3％.MD处理 2～1 mm、1～0.25 mm和<0.25 mm团聚体中毛壳菌属(Chaetomium)相对丰度较MM处理分别提高了 68.7％、80.0％和 53.2％;2～1 mm团聚体中被孢霉菌门(Mortierellomycota)和被孢霉菌属(Mortierella)的相对丰度较MM处理分别增加了 60.0％和 72.4％.PCoA分析显示,真菌群落结构不同粒径间、处理间均存在显著差异(P<0.01).RDA分析显示土壤有机碳、碱解氮、全氮与α多样性指数显著相关,热图表明团聚体中的担子菌门与土壤全氮、碱解氮、有机碳显著相关.[结论]土壤有机碳、碱解氮、全氮是改变真菌群落结构和多样性的主要驱动因子.与单作相比,大豆玉米间作促进了大团聚体的形成和稳定,显著提高大团聚体中有机碳含量和微小团聚体中的碱解氮含量,增加了大粒径团聚体中优势菌的相对丰度及多样性.因此,间作模式改变了团聚体的粒径分布,同时伴随着土壤真菌群落和多样性的改变,有利于改善土壤微环境,提升土壤质量,保持土壤健康.