烟秆生物炭还田对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响

[目的]明确烟秆生物炭对植烟黄棕壤养分、细菌群落结构与功能的影响,为提高烟秆的资源化利用提供理论依据.[方法]基于大田试验,比较不同用量烟秆生物炭(0、5、15、20和40 t/ha)施用4年后烟田土壤养分指标及细菌丰度变化;采用16SrDNA序列高通量测序技术和PICRUSt基因预测方法,分析耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化.[结果]随着生物炭施用量的增加,土壤pH、有机质、总氮、有效磷、速效钾含量及细菌丰度呈增加趋势.主坐标分析(PCoA)和聚类分析结果表明,施用生物炭改变了细菌群落组成.生物炭用量在15 t/ha时,土壤细菌OTU丰富度及Alpha多样性指数最高;在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较低,而芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)相对丰度较高;在属水平上,芽单胞菌属(Gemmatimonas)、黄色土源菌属(Flavisolibacter)和Roseiflexus相对丰度较高.冗余分析(RDA)结果表明,生物炭用量与土壤拟杆菌门显著正相关(P＜0.05,下同),与酸杆菌门显著负相关.PICRUSt功能预测表明,施用生物炭增加了与土壤碳代谢相关的细菌基因丰度.[结论]贵州植烟黄棕壤施用烟秆生物炭后,土壤养分、烤烟农艺性状和经济性状指标均有提升,土壤细菌群落丰富度及多样性显著提高,土壤细菌碳代谢能力增强,对改善烟田土壤微生态具有积极作用.以15 t/ha烟秆生物炭作用效果较好,可在生产上推广应用.