AMS | 有机-矿物配施如何重塑盐碱土微生物群落与养分循环？

盐碱土高盐、高pH、高钠离子并存，在全球干旱半干旱区广泛分布。过量盐分破坏土壤结构，阻碍水分渗透与孔隙流通，有机质难以积累，养分供应受阻，土壤肥力随之下滑。更关键的是，盐碱环境对微生物活性和酶促反应的抑制作用十分显著，养分循环功能的受损，是这类土壤作物产量长期偏低的重要原因之一。有机肥料是改良盐碱地的有效途径，它不仅能补充有机质、改善土壤理化性状，还能重塑微生物群落结构。然而，有机–矿物肥料配施究竟如何影响盐碱土中的微生物群落与功能基因，目前仍缺乏清晰的机制认识。

近期，西安理工大学段曼莉老师团队以新疆和田地区的盐碱土为研究对象，开展了高粱-苏丹草的盆栽施肥实验。通过设置不同比例的有机氮与化肥氮配施处理，结合16S rRNA基因测序和高通量qPCR技术，系统解析了土壤理化性质、细菌群落结构及碳（C）、氮（N）、磷（P）循环功能基因的变化。该研究为有机-矿物肥协同改良盐碱地、提升土壤养分循环潜力提供了直接的数据支撑。

表1.盐渍土基本理化性质。

表2.有机肥的基本理化性质。

研究设计：研究采用温室盆栽试验，供试土壤取自新疆和田地区0–20 cm耕层盐碱土。作物为高粱—苏丹草，设置五个处理，保持总施氮量一致；

• T1：100%有机肥；

• T2：70%有机肥 + 30%化肥；

• T3：50%有机肥 + 50%化肥（平衡配施）；

• T4：30%有机肥 + 70%化肥；

• T5：100%化肥；

在苗期和成熟期采集土壤样本，检测其pH、盐分、有机质、C、P、K等指标，并利用16S rRNA测序和高通量qPCR技术，分析土壤中细菌群落和与C、N、P循环相关的功能基因。

土壤铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）和有效磷（AP）的测定均采用Smartchem 450全自动化学分析仪完成。该仪器配备样品管密封技术，可有效抑制样品蒸发与交叉污染，并降低环境波动对检测参数的干扰，从而保障了这几项关键指标的分析精度与结果可靠性。

图1.不同有机无机肥配比对盐碱地苗期和成熟期土壤性质的影响。

图2.不同施肥模式下土壤细菌群落及功能基因的α多样性和β多样性。

图3.不同有机肥施用量（T1–T5）下盐碱土壤中细菌群落的门水平（a）和属水平（b）相对丰度。

图4.C、N和P循环基因的环境驱动因素。