施肥模式驱动非粮化复垦耕地微生物群落重建的特征机制

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：李悦,秦方锦,张瑞,赵玉枭,肖谋良,王双,祝贞科,葛体达,应潮鋆

单位：宁波大学地理科学与遥感技术学院, 陆海国土空间利用与治理浙江省协同创新中心, 宁波 315211,宁波大学植物病毒学研究所, 农产品质量安全全国重点实验室, 宁波 315211,浙江省土壤生物功能调控与一体化健康国际科技合作基地, 宁波 315211,宁波市农业技术推广总站, 宁波 315012,浙江省慈溪市农业技术推广中心, 宁波 315300,宁波大学植物病毒学研究所, 农产品质量安全全国重点实验室, 宁波 315211,浙江省土壤生物功能调控与一体化健康国际科技合作基地, 宁波 315211,浙江农林大学环境与资源学院, 亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州 311300,宁波大学植物病毒学研究所, 农产品质量安全全国重点实验室, 宁波 315211,浙江省土壤生物功能调控与一体化健康国际科技合作基地, 宁波 315211,宁波大学植物病毒学研究所, 农产品质量安全全国重点实验室, 宁波 315211,浙江省土壤生物功能调控与一体化健康国际科技合作基地, 宁波 315211,宁波大学植物病毒学研究所, 农产品质量安全全国重点实验室, 宁波 315211,浙江省土壤生物功能调控与一体化健康国际科技合作基地, 宁波 315211,宁波大学地理科学与遥感技术学院, 陆海国土空间利用与治理浙江省协同创新中心, 宁波 315211

摘要：非粮化耕地复垦是我国保障粮食安全的重要举措，但长期经济作物种植导致的土壤微生物功能退化严重制约其地力恢复. 以浙江省宁波市东吴镇典型非粮化利用的竹林为研究对象进行土壤肥力培育，采用玉米-蚕豆轮作结合有机肥和生物炭替代50%纯肥料的施肥模式，通过高通量测序、网络拓扑分析及多因子相关性模型，系统揭示不同施肥模式对土壤微生物群落重建的作用机制. 结果表明，施肥显著改变了土壤微生物多样性时空格局，其中玉米成熟期土壤的多样性受影响较小，而蚕豆成熟期土壤的细菌多样性则显著下降，真菌响应呈现反向规律. 对于微生物群落结构而言，施肥显著改变蚕豆季细菌群落构型. 玉米季纯化肥处理形成高复杂度网络，但其模块化指数最低，表明养分过量输入降低系统稳定性. 蚕豆季50%有机肥替代通过酸杆菌门构建高互惠网络，其聚类系数显著高于其他处理. 相关性分析表明，玉米季细菌多样性与TC、TN和TP显著正相关，真菌丰富度与ACP酶活性紧密关联，而蚕豆季微生物群落与pH和AK显著相关. 研究通过阐明有机改良剂重塑微生物互作网络、提升复垦地生态功能的生物学机制，为退化耕地精准培肥提供理论依据.

关键词：玉米-蚕豆轮作,耕地非粮化,复垦耕地改良,土壤微生物群落,土壤养分,施肥措施,