综合水稻管理方式改变了土壤的物理化学性质，并影响了根际微生物群落的多样性

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Integrated Rice Management Changes Soil Physicochemical Properties and Affects Rhizosphere Microbial-Community Diversity

本研究通过两年田间试验，比较了N0、FP、HYEY和SHY四种水稻管理方案对冷区盐碱田根际微生物群落的调控作用。结果显示HYEY和SHY显著提升土壤有效氮和有机质，钾及有机质是微生物组成的关键驱动因子。细菌群落（Proteobacteria、Chloroflexi等）相对稳定，而真菌多样性降低，优势类群为Ascomycota，为可持续高产提供理论依据。

　　

摘要

土壤微生物对稻田生态系统中的养分循环和土壤肥力至关重要，但它们对农业管理措施非常敏感。尽管已经研究了施肥、灌溉或耕作对微生物群落的单独影响，然而关于优化管理方案（结合平衡施肥、节水灌溉和改良耕作方法）对寒冷地区盐碱稻田根际微生物多样性的综合影响仍知之甚少。这一知识空白限制了在关键水稻生产区开发既能提高产量又能保持土壤微生物健康的可持续管理方法。在中国黑龙江省进行的一项为期两年的田间试验中，比较了四种水稻管理方案：不施用氮肥（N0）、当地农民的传统做法（FP）、高产高效管理（HYEY）和超高产管理（SHY）。在抽穗期采集的根际土壤样本被分析了其物理化学性质（碱解氮、有效磷和钾、有机物以及pH值）。通过扩增子测序技术评估了细菌（16S rRNA）和真菌（ITS）的群落结构和多样性，并利用α多样性指数（ACE、Chao1、Shannon、Simpson）、β多样性（PCoA）、维恩图和冗余分析（RDA）来评估处理效果及其与土壤因素的相关性。与N0和FP相比，超高产和高产高效管理方案显著增加了土壤中的碱解氮和有机物含量，而有效钾和有机物是影响微生物群落组成的关键因素。在不同处理条件下，细菌群落相对稳定，主要由变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门和酸杆菌门组成。相比之下，真菌群落表现出更大的敏感性，在HYEY和SHY处理下α多样性降低，子囊菌门成为主要真菌门类。综合水稻管理措施，尤其是HYEY和SHY，显著改善了土壤养分状况，并对根际微生物群落产生了不同的影响，其中真菌群落的响应性高于细菌群落。这些变化为寒冷地区水稻产量的提高提供了机制上的见解，并支持实施优化的综合管理方法，以实现可持续的高产水稻生产，同时保护土壤生态系统功能。