长期玉米秸秆还田对褐土真菌群落和玉米产量的影响

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：殷浩凯,赵宇航,解文艳,刘志平,周怀平,杨振兴

单位：山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031,山西农业大学资源环境学院, 太原 030031

摘要：基于1992~2022年连续31 a的秸秆还田长期定位试验，包括4种不同玉米秸秆还田方式：秸秆不还田（CK）、秸秆过腹还田（CM）、秸秆粉碎直接还田（SC）和秸秆覆盖还田（SM），利用高通量测序技术、FUNGuild功能预测和生态网络方法，综合分析了土壤养分含量、胞外酶活性、真菌群落结构和菌群功能活性，探讨不同秸秆还田模式对褐土农田养分的影响，解析土壤胞外酶和菌群功能活性的变化特征，为高效提升褐土农田土壤肥力提供理论依据. 结果表明：①长期不同秸秆还田（SM、SC和CM）可显著提高土壤肥力、玉米产量和胞外酶活性，土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、碱解氮（AN）、有效磷（AP）、速效钾（AK）、玉米累计产量、土壤葡萄糖苷酶（β-GC）、纤维二糖水解酶（CBH）和脱氢酶（DHA）含量较CK处理提升幅度分别为： 17.0%~42.9%、3.0%~50.0%、2.3%~27.9%、4.4%~11.5%、11.2%~71.0%、14.1%~320.8%、17.1%~153.6%、6.4%~23.0%、35.6%~190.7%、41.9%~58.6%和28.8%~773.8%；其中CM处理提升效果最为显著. ②长期不同秸秆还田改变了土壤真菌群落结构组成，真菌中被孢霉菌门相对丰度降低了29.05%~31.12%，担子菌门提升了24.76%~481.10%；土壤pH是影响真菌群落组成的重要影响因素. ③网络分析结果表明，长期不同秸秆还田处理指示种归属于不同模块，与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系，其中CM处理中富集的Phaeoacremonium和Conocybe通过强烈共生关系形成特定功能微生物集群. ④基于FUNGuild的功能预测发现：长期不同秸秆还田均提高了病理和腐生营养型真菌的相对丰度，降低了腐生-共生营养型真菌相对丰度. 长期秸秆还田可提高土壤肥力和胞外酶活性，增加有益菌群丰度，显著改变真菌群落结构和组成，有利于碳和氮循环，从而促进褐土形成适合作物和真菌生长的环境.

关键词：秸秆还田方式,真菌群落,酶活性,土壤养分,高通量测序,网络分析,