微咸水灌溉对华北平原冬小麦根际微生物的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2023年第3期北京时间：

作者：宋柏龙，姚敏杰，李昊儒，王耀生，王超，郑钰铟，王加龙，郝卫平

单位：(1.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081;2.农业农村部旱作节水农业重点实验室，北京 100081;3.福建农林大学资源与环境学院土壤修复福建省高校工程研究中心，福建 福州 350002)

摘要：针对我国华北平原淡水资源短缺这一现状，合理利用其地下微咸水进行农业灌溉是缓解水资源供需矛盾的有效途径。持续5年的田间定位试验，开展微咸水灌溉对冬小麦根际微生物影响的研究，试验共设置5个试验处理:雨养(NI)、淡水和微咸水交替灌溉(FS)、淡水灌溉(FF)、微咸水灌溉(SS)、微咸水和淡水交替灌溉(SF)。研究结果表明:FS和SS处理导致土壤表层(0～10 cm)EC值显著增加29.9%～52.4%，并且SS处理对冬小麦造成了盐胁迫。但微咸水灌溉(FS、SS、SF)较FF处理未对根际微生物Alpha多样性和群落结构造成显著影响，仅SS处理显著增加了部分属生物标记物如噬冷菌属(Algoriphagus)和有害菌壳球孢属(Macrophomina)等的相对丰度。较雨养而言，灌溉处理(FS、SS、FF、SF)导致表层土壤含水量(SWC)和pH分别增加42.4%～56.2%和3%～5.2%；硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)含量分别减少52.7%～65.2%和27.5%～43.2%。SWC值是影响根际细菌多样性的主要因子，因此，灌溉处理显著增加了根际细菌Alpha多样性；但未对真菌多样性造成显著影响。同时，根际微生物群落结构均受土壤pH值和NO3--N含量影响，因此灌溉处理和NI处理群落结构存在差异，显著增加了纤维弧菌属(Cellvibrio)和有益菌角菌根菌属(Ceratobasidium)等属生物标记物的相对丰度。以上研究表明，长期使用3 g·L-1微咸水灌溉未对根际微生物多样性及群落结构造成显著影响，但是会改变部分属生物标记物相对丰度。这些研究结果为华北平原冬小麦微咸水灌溉的推广应用提供科学依据和理论基础。

关键词：微咸水;雨养;冬小麦;根际;细菌;真菌

基金资助：基金项目:国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2018YFE0107000)；中国农业科学院科技创新工程和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y2021LM03)。