不同比例硫酸铵替代尿素对玉米根际土壤环境及微生物群落的影响

为了探究工业副产物硫酸铵以不同比例替代尿素做为氮肥施入土壤后对土壤养分以及微生物群落的影响,进行了盆栽玉米试验.试验采用完全随机设计方法,共设置 5 个处理:CK（不施肥）、U₁₀ S₀ （100 % 尿素）、U₈ S₂ （80 % 尿素 + 20 % 硫酸铵）、U₆ S₄ （60 % 尿素 + 40 % 硫酸铵）和U₀ S₁₀ （100 % 硫酸铵）.应用常规方法进行土壤基本理化性质以及玉米植株干重的测定,通过 Illumina NovaSeq 平台进行微生物测序.结果表明:① 在玉米的各个生育期,施肥处理土壤 pH（7.85~8.15）与CK（8.1~8.21）相比都有所下降,并且随着硫酸铵比例的增加pH呈不断下降的趋势；② 在玉米各生育期土壤碱解氮含量随着硫酸铵比例的增加呈逐渐增加的趋势,U₀ S₁₀ 处理比CK和U₁₀ S₀ 处理分别提高了30.56 %~63.68 %和13.22 %~38.43 %；有机碳含量变化趋势为:U₈ S₂ > U₆ S₄ > U₀ S₁₀,但除苗期以外其他生育期添加硫酸铵的处理都仍高于U₁₀ S₀ 处理；③ 所有的施肥处理蛋白酶活性都高于对照,并且随着玉米的不断生长和硫酸铵比例的增加蛋白酶活性逐渐增强,U₀ S₁₀ 处理在玉米各生育期都高于U₁₀ S₀ 处理,提高了 10.54 %~100 %；各施肥处理土壤蔗糖酶活性范围为 0.04~0.24 mg·（g·24 h）^-1,并在所有生育期U₀ S₁₀ 处理都显著高于 U₁₀ S₀ 和CK处理,分别提高了20.32 %~99.16 %、24.31 %~79.33 %；④ 所有施肥处理的玉米根际细菌和真菌物种丰富度都低于 CK 处理,U₁₀ S₀ 处理仅低于CK,硫酸铵替代尿素的3个处理细菌群落物种多样性趋势为:U₈ S₂ > U₀ S₁₀ > U₆ S₄,真菌为:U₆ S₄ > U₈ S₂ > U₀ S₁₀ ；⑤ U₀ S₁₀ 和U₁₀ S₀ 处理玉米植株干重最大,分别比 CK 处理提高了39.47 %和36.16 %,U₀ S₁₀ 处理高于U₁₀ S₀ 处理但差异不显著；Pearson 模型表明相关环境变量对土壤根际真菌和细菌物种丰富度和多样性有一定影响,其中pH值和土壤碱解氮含量是影响微生物物种多样性的最主要因素.综上,在石灰性褐土的玉米种植中,以一定比例硫酸铵替代尿素比单施尿素更能提高土壤养分,在一定程度上影响了玉米生长及根际微生物群落,并且有更大的产出.

Effects of Different Proportions of Ammonium Sulfate Replacing Urea on Soil Nutrients and Rhizosphere Microbial Communities