微生物菌剂施用量对土壤化学性质、酶活性及细菌群落的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2026年第1期北京时间：

作者：曾正群，任文欣，李旭，李敬宇，翟英芳，彭正萍，付鑫

单位：1.华北作物改良与调控国家重点实验室，河北 保定 071033 ;2.河北农业大学资源与环境科学学院 / 河北省农田生态环境重点实验室，河北 保定 071033 ;3.河北农业大学国土资源学院，河北 保定 071033

摘要：为确定微生物菌剂在麦玉轮作区玉米季施用量，探究菌剂不同施用量对玉米土壤化学性质、酶活性及细菌群落结构的影响。于 2023 年 6 月设置了微生物菌剂 4 个施用量处理[0 kg/hm2 （CK）、45 kg/hm2 （M1）、75 kg/hm2 （M2）和 105 kg/hm2 （M3）]，分析了土壤化学性质、酶活性、细菌群落结构及功能代谢的变化特征，并明确各指标间的相互关系。在 0 ~ 20 cm 土层，M2 处理较 CK 处理显著提高了土壤有机质含量 10.06%，各菌剂用量处理较 CK 处理显著提高了土壤碱解氮和有效磷含量，分别提高了 6.50% ~ 20.12% 和 11.58% ~ 42.90%（P＜0.05），且 M3 处理提高效果最显著；相较 CK 处理，M1 和 M3 处理土壤蔗糖酶活性显著提高，各菌剂用量处理土壤碱性磷酸酶活性较 CK 显著提高了 15.94% ~ 76.81%（P＜0.05）。在 20 ~ 40 cm 土层，相较 CK 处理，M2 处理土壤有机质、碱解氮和有效磷含量分别提高了 9.37%、6.10% 和 22.59%，土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性分别提高了 16.82%、3.81% 和 97.43%（P＜0.05）。随着玉米生育期的推进，各处理土壤细菌 α 多样性和群落结构有明显变化： 施用 15 d 时，相较 CK 处理，微生物菌剂施用可提高土壤细菌 ACE、Chao1 和 Shannon 指数；施用 30 和 90 d 时， M3 处理 ACE、Chao1 和 Shannon 指数均低于其他处理。在不同时期，M2 处理相较其他处理土壤 γ- 变形菌纲、 α- 变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别提高了 5.16% ~ 7.77%、5.11% ~ 12.85% 和 4.71% ~ 17.00%。PICRUSt 功能预测表明，M2 处理在 15 d 促进了碳水化合物代谢的增强，在 15 和 30 d 促进了能量代谢、辅助因子和维生素代谢、翻译和核苷酸代谢，在 90 d 使氨基酸代谢更强，有益于土壤养分循环。研究表明，施用 75 kg/hm2 微生物菌剂可显著提高土壤养分含量及酶活性，改善土壤细菌群落结构多样性，而高量的微生物菌剂施用（105 kg/hm2 ）可能会抑制细菌群落结构的健康发展。

关键词：华北地区;微生物菌剂;土壤化学性质;酶活性;细菌群落结构;功能预测

基金资助：国家重点研发计划（2022YFD1901304）；河北省省级科技计划（23567601H）