生物炭联合耐盐乔木对滩涂盐土中磷循环细菌群落的影响

　　 摘要:

溶磷菌通过分泌有机酸或磷酸酶驱动土壤有机磷矿化（phoD基因）和无机磷溶解（pqqC基因），是提升沿海滩涂盐土磷有效性的关键生物因子。为探究生物炭联合耐盐乔木对沿海滩涂盐土磷循环细菌群落的影响，以江苏盐城大丰林场为研究对象，设置未施加生物炭且无树木生长组（CK）、单独施加生物炭组（BC）、施用生物炭并分别种植苦楝（KL）、乌桕（WJ）、山核桃（SHT）、榆树（YS）、榉树（JS）、文冠果（WGG）、中山杉（ZSS）、刺槐（CH）8种耐盐乔木处理组，共10个处理组，进行田间试验，采用荧光定量PCR（qPCR）测定pqqC（无机磷溶解基因）和phoD（有机磷矿化基因）的绝对丰度，结合Illumina MiSeq高通量测序技术分析含pqqC、phoD基因细菌群落的特征。结果表明，单施生物炭和生物炭联合耐盐乔木相比于CK更有效调节沿海滩涂盐土磷循环细菌群落，尤其是生物炭联合耐盐乔木处理，其盐土pH降低了0.26—1.89，EC从2.01dS/m降至0.7—1.97dS/m，且提高了盐土SOM、TP、AP、TN、TK含量、碱性磷酸酶和植酸酶活性以及pqqC和phoD功能基因丰度（最高提升5%），其中生物炭联合山核桃（SHT）提升效果最佳。生物炭联合耐盐乔木显著提升盐土磷循环细菌群落OTU数量，富集假单胞菌属（Pseudomonas）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）等磷循环优势菌群。冗余分析（RDA）结果表明，磷循环菌群的分布与土壤有机质（SOM）、有效磷（AP）与酶活性（ALP、PHY）显著关联（P<0.05）。随机森林模型得出，AP是驱动沿海滩涂盐土中含pqqC、phoD基因细菌群落的关键环境因子。综上所述，生物炭联合耐盐乔木处理能够通过“生物炭-植物-微生物”三元互作，提升磷循环细菌群落结构的多样性和丰富度，显著提升沿海滩涂盐土磷素生物有效性，其中，生物炭联合山核桃（SHT）处理对沿海滩涂盐土的磷循环细菌群落的调节效果最佳。该研究结果可为优化沿海滩涂盐土磷循环细菌群落结构以及提升其磷素有效性提供固碳理论依据和实践参考。