炭基肥对麦-玉轮作农田土壤酶活性和真菌群落及作物产量的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：骆晓声,寇长林,张济世,吕金岭,李太魁

单位：河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,河南省农业资源与环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,河南省农业资源与环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,河南省农业资源与环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,河南省农业资源与环境重点实验室, 郑州 450002,河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所, 郑州 450002,河南省农业资源与环境重点实验室, 郑州 450002

摘要：研究生物炭基肥在华北冬小麦夏玉米轮作农田施用土壤养分、酶、真菌群落及作物产量变化，为炭基肥的田间应用提供评价依据. 在河南北部冬小麦夏玉米轮作种植区，通过田间定位试验设置不施肥（CK）、高量施氮（N1）、优化施氮（N2）和生物炭基肥（TF）这4个处理，采用高通量测序技术，研究炭基肥长期施用土壤真菌群落组成的变化及其与土壤理化性质、酶活性和作物产量的关系. 结果表明，生物炭基肥连续施用比优化施氮显著提高土壤有机碳含量10.9%，提高土壤全氮含量8%. 炭基肥施用比优化施氮分别提高土壤脲酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性31.5%、13.9%和12.6%. TF处理较N1和N2处理提高了子囊菌门相对丰度6.78%和0.6%，降低担子菌门相对丰度30.0%和8.88%. TF处理较N2处理提高了被孢霉门和壶菌门相对丰度16.3%和7.0%. 在属水平上，施用炭基肥比优化施氮降低了瓶毛壳属相对丰度，提高了小孢拟棘壳孢属相对丰度. N2处理和TF处理镰刀菌属相对丰度分别比N1处理降低35.7%和14.5%. 子囊菌门与土壤蔗糖酶存在显著正相关；被孢霉门与土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶存在显著正相关. 冗余分析表明，土壤有机碳、全氮和硝态氮是影响土壤真菌群落的主要环境因子. 随机森林结果表明，土壤真菌Simpson指数和土壤脲酶活性对作物产量的重要性高. 综上所述，炭基肥施用提高了华北冬小麦和夏玉米轮作农田土壤有机碳和全氮含量，提高了土壤酶活性和多数优势真菌门类相对丰度，对作物产量的提高有积极作用.

关键词：生物炭基肥,冬小麦夏玉米轮作,土壤养分,土壤酶,真菌群落,