沼液还田对旱地红壤微生物群落代谢与多样性的影响

通过沼液还田定位实验，按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量（N-P2O5-K2O量均为120-90-135 kg/hm^2（对照除外））处理：对照（不施肥，CK）、100%化学氮（NPK）、15%沼液氮＋85%化学氮（BS15）、30%沼液氮＋70%化学氮（BS30）、45%沼液氮＋55%化学氮（BS45）和100%沼液氮（BS100），运用Biolog-ECO技术分析0-20cm花生收获期土壤微生物群落代谢功能多样性，阐明微生物群落代谢与沼液还田量的相关关系。结果表明：①BS45、BS30处理土壤微生物群落碳源代谢强度（AWCD）显著高于CK和NPK处理；而BS15、BS100处理土壤微生物群落碳源代谢强度（AWCD）与CK和NPK处理则无显著差异；②土壤微生物群落碳源代谢强度（AWCD）、丰富度指数、Shannon指数、Simpson优势度指数均表现为BS45 〉 BS30 〉 NPK 〉 CK 〉 BS100 〉 BS15；③结合主成分分析和聚类分析，表明各处理土壤微生物群落功能多样性分为4组：BS45、BS30处理为一组，微生物群落代谢活性最强，特别是碳水化合物、氨基酸、聚合物和胺类等碳源的代谢能力；NPK、CK、BS100处理为一组，微生物群落代谢活性次之；BS15处理为一组，微生物群落代谢能力最低，其碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类等碳源的代谢能力均为最低。结合主成分分析综合得分，土壤微生物群落代谢和多样性的顺序为BS45 〉 BS30 〉 NPK 〉 CK 〉 BS100 〉 BS15。可见，沼液还田显著影响旱地红壤微生物群落的代谢活性和多样性，沼液不能完全替代化肥，当沼液全氮还田比例在30%-45%时，微生物群落代谢活性最强，有利于土壤质量提高，适于在我国旱地红壤地区推广。