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中国农业生产过程中长期过量施用化肥特别是氮肥,不仅污染环境、改变土壤理化性质、影响生物活性,而且导致土壤酸化,降低土壤肥力。
甘蔗制糖产生的大量副产物,如滤泥(FM)和糖蜜等,长期未能合理利用,亦导致环境污染。由于滤泥中含有大量和微量元素,将其作为有机肥加以利用可改善土壤肥力和作物产量,防止污染和废弃处理问题,同时可以减少化肥施用量,保持生态系统的可持续性。因此,本研究利用不同的滤泥添加比例以探究其对土壤细菌和真菌群落结构、多样性、丰度、土壤酶活性以及甘蔗农艺特性的影响。结果表明,添加FM处理显著提高了土壤pH、EC、 AK、 AP、 TC、 TN、 TOC、TON及NH4+,降低了C/N和NO3-,提高了脲酶、酸性磷酸酶和β-葡萄糖苷酶活性,纤维素酶活性有所下降。研究显示,土壤中优势细菌门类包括Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria,主要的真菌门类包括Ascomycota、Ciliophora和 Basidiomycota。还通过 HTS分析发现了优势细菌属(如 Devosia和 Gemmatimonas)和优势真菌属(如Tricoderma、Gibbrella和Fusarium)。优势细菌和真菌类群与土壤理化因子之间的相关性研究表明,细菌门水平中Actinobacteria与土壤pH值、AK和EC呈正相关,而 Acidobacteria与土壤pH值、 AK、 AP和 EC呈负相关。细菌属水平中,Devosia与土壤pH值、 AP、 TC、 TN和EC呈正相关,而Gemmatimonas与AP、土壤pH值、TC和EC呈负相关。真菌门水平中 Ascomycota与 AP呈负相关,而 Basidiomycota与AK呈正相关。真菌属水平中Tricoderma与EC、TN/TC和TOC呈正相关。而Gibbrella与土壤pH值、AP、TC和EC呈负相关,与pH值的相关性最强。主坐标分析表明(PCoA),FM处理改变了土壤中的细菌和真菌群落组成,处理FM1, FM2, FM3和CK群落结构不同。基于距离的冗余分析(dbRDA)结果表明,影响细菌门水平群落组成的主要因素是AP和NH4+,TN、TN/TC和NO3-是次要因素。AP、TN和TOC是影响真菌门水平群落组成的主要因素,NO3-和NH4+是次要因素。
综上所述,FM改良处理改善了土壤肥力,甘蔗分蘖期观测的改良效果更优于苗期,FM3处理效果最佳。本研究结果对于有机无机复合施肥对土壤肥力和甘蔗产量的影响提供了有益的参考。
甘蔗制糖产生的大量副产物,如滤泥(FM)和糖蜜等,长期未能合理利用,亦导致环境污染。由于滤泥中含有大量和微量元素,将其作为有机肥加以利用可改善土壤肥力和作物产量,防止污染和废弃处理问题,同时可以减少化肥施用量,保持生态系统的可持续性。因此,本研究利用不同的滤泥添加比例以探究其对土壤细菌和真菌群落结构、多样性、丰度、土壤酶活性以及甘蔗农艺特性的影响。结果表明,添加FM处理显著提高了土壤pH、EC、 AK、 AP、 TC、 TN、 TOC、TON及NH4+,降低了C/N和NO3-,提高了脲酶、酸性磷酸酶和β-葡萄糖苷酶活性,纤维素酶活性有所下降。研究显示,土壤中优势细菌门类包括Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria,主要的真菌门类包括Ascomycota、Ciliophora和 Basidiomycota。还通过 HTS分析发现了优势细菌属(如 Devosia和 Gemmatimonas)和优势真菌属(如Tricoderma、Gibbrella和Fusarium)。优势细菌和真菌类群与土壤理化因子之间的相关性研究表明,细菌门水平中Actinobacteria与土壤pH值、AK和EC呈正相关,而 Acidobacteria与土壤pH值、 AK、 AP和 EC呈负相关。细菌属水平中,Devosia与土壤pH值、 AP、 TC、 TN和EC呈正相关,而Gemmatimonas与AP、土壤pH值、TC和EC呈负相关。真菌门水平中 Ascomycota与 AP呈负相关,而 Basidiomycota与AK呈正相关。真菌属水平中Tricoderma与EC、TN/TC和TOC呈正相关。而Gibbrella与土壤pH值、AP、TC和EC呈负相关,与pH值的相关性最强。主坐标分析表明(PCoA),FM处理改变了土壤中的细菌和真菌群落组成,处理FM1, FM2, FM3和CK群落结构不同。基于距离的冗余分析(dbRDA)结果表明,影响细菌门水平群落组成的主要因素是AP和NH4+,TN、TN/TC和NO3-是次要因素。AP、TN和TOC是影响真菌门水平群落组成的主要因素,NO3-和NH4+是次要因素。
综上所述,FM改良处理改善了土壤肥力,甘蔗分蘖期观测的改良效果更优于苗期,FM3处理效果最佳。本研究结果对于有机无机复合施肥对土壤肥力和甘蔗产量的影响提供了有益的参考。