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      長期無機有機肥配施對紅壤性水稻土微生物群落多樣性及酶活性的影響

      2015-06-15 19:19:07陸海飛鄭金偉余喜初周惠民鄭聚鋒張旭輝劉曉雨李戀卿潘根興
      關(guān)鍵詞:紅壤土壤有機無機

      陸海飛, 鄭金偉, 余喜初, 周惠民, 鄭聚鋒, 張旭輝,劉曉雨, 程 琨, 李戀卿, 潘根興*

      (1南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所,江蘇南京 210095;2江西省紅壤研究所,農(nóng)業(yè)部重點野外觀測站,江西進賢 331717)

      長期無機有機肥配施對紅壤性水稻土微生物群落多樣性及酶活性的影響

      陸海飛1, 鄭金偉1, 余喜初2, 周惠民1, 鄭聚鋒1, 張旭輝1,劉曉雨1, 程 琨1, 李戀卿1, 潘根興1*

      (1南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所,江蘇南京 210095;2江西省紅壤研究所,農(nóng)業(yè)部重點野外觀測站,江西進賢 331717)

      微生物群落結(jié)構(gòu); 多樣性; 酶活性; 紅壤水稻土; 長期施肥

      國際科學(xué)界早就提出,合理管理下土壤固碳具有減緩氣候變化與提高農(nóng)田生產(chǎn)力的雙贏作用[1]。我國科學(xué)家也已證明,有機無機肥配合施用是提高稻田生產(chǎn)力和土壤固碳的關(guān)鍵農(nóng)田管理措施[2-3];不同施肥以及有機物料的投入與否可通過影響土壤養(yǎng)分、基本性質(zhì)來影響土壤有機質(zhì)含量及其穩(wěn)定性,進而影響利用這種有機質(zhì)的微生物區(qū)系的豐度及結(jié)構(gòu)變化以及微生物生物活性的變化。施肥也可通過影響土壤養(yǎng)分和作物生長而對土壤中微生物豐度、結(jié)構(gòu)及其功能產(chǎn)生深刻影響[4-7]。土壤微生物量及其多樣性和土壤酶活性是土壤質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)健康的指標(biāo)[8-9]。有研究表明,不同施肥影響了土壤微生物總豐度的細菌/真菌的相對豐度[10-12];施有機物料或有機無機配施可以提高土壤多種酶的活性[13-15]。盡管單一的土壤酶活性作為土壤健康的指標(biāo)可能存在偏差[16],但土壤總體酶活性指標(biāo)[17]和歸一化酶活性強度[18]可以用來表征土壤的總體酶活性。有機無機肥配合施用下農(nóng)田生產(chǎn)力和土壤固碳作用的提高是否對土壤微生物區(qū)系、土壤生物活性和生態(tài)系統(tǒng)健康有明顯的改善作用,仍有待進一步研究。

      本文以江西省進賢市紅壤試驗站的長期定位試驗中不同施肥處理的表土(0—15 cm)為研究對象,通過對土壤微生物群落的研究和土壤總體酶活性的分析,探討長期不同施肥對土壤微生物多樣性及土壤酶活性的影響,進一步認識有機無機肥配合施用條件下水稻土的固碳對生產(chǎn)力及生態(tài)系統(tǒng)的功能效應(yīng)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗地概況

      1.2 試驗設(shè)計

      試驗始于1981年,設(shè)不施肥對照(CK)、單施氮肥(N)、常規(guī)施氮磷鉀肥(NPK)、氮磷鉀配施有機肥(NPKM)4個處理,每個處理3個重復(fù),小區(qū)面積46.67 m2,隨機區(qū)組排列[20]。各處理施肥量為: N處理每季作物施尿素N 90 kg/hm2;NPK處理每季水稻施尿素N 90 kg/hm2、P2O545 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2;NPKM處理每季施氮、磷、鉀肥的量與NPK處理一致,另外,早稻施紫云英(鮮重)22500 kg/hm2,晚稻施豬糞(鮮重)22500 kg/hm2。種植制度為雙季稻。

      1.3 測定項目和方法

      2011年于晚稻收獲時采集土壤樣品。采樣時各小區(qū)按“S形”隨機取5 點采集0—15 cm土壤樣品,混合后裝袋,放入保鮮箱內(nèi)帶回實驗室,部分鮮樣置于-80℃冰箱中保存,剩余樣品除去植物殘體和石塊后風(fēng)干,過0.15 mm篩備用。

      1.3.1 土壤基本理化性狀的測定 土壤有機碳、全氮含量的測定采用元素分析儀(ElementarVariomax CNS Analyser,德國Elementary公司); 土壤pH值的測定參照《土壤農(nóng)化分析》相關(guān)方法[21]。

      1.3.2 土壤酶活性的測定 稱取相當(dāng)于1.0000 g烘干土的風(fēng)干土樣,放入500 mL的玻璃燒杯中,加入滅菌后冷卻的醋酸緩沖液125 mL,于磁力攪拌器上均質(zhì)10 min后,用移液槍吸取土壤懸液,槍頭去掉尖端。采用改進的Marx等[22]的熒光微孔板檢測技術(shù)測定土壤幾丁質(zhì)酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、纖維素酶、酸性磷酸單脂酶和木聚糖酶活性(土壤樣品12次重復(fù),標(biāo)準6次重復(fù),空白3次重復(fù));用改進的Williams等[23]的紫外分光光度計法測定土壤過氧化物酶活性(土壤樣品16次重復(fù),空白12次重復(fù))。所用試劑購自Sigma-Aldrich Co.Ltd公司,用無菌水配置后于4℃冰箱短暫保存待用。

      1.3.3 土壤微生物分子生態(tài)分析

      1) 基因組DNA的提取 取0.25 g新鮮土樣,使用DNA快速提取試劑盒(Power Soil,Mo Bio公司),按操作說明進行,提取的DNA用1.5%瓊脂糖凝膠電泳驗證。

      2) 熒光實時定量PCR 分析 土壤細菌定量PCR分析的分子標(biāo)靶基因為16S rRNA基因V3可變區(qū),采用引物為338F和518R,目標(biāo)片段200 bp,擴增程序: 95℃預(yù)變性3 min,95℃變性1 min,56℃退火1 min,72℃延伸1 min,40個循環(huán)[24]。土壤真菌標(biāo)靶基因為18S rRNA基因,所用引物為NS1和Fung,目標(biāo)片段300 bp,擴增程序:95℃預(yù)變性3 min,95℃變性1 min,57℃退火1 min,72℃延伸1 min,40個循環(huán)[25]。通過TA克隆的方法,獲得上述基因的重組質(zhì)粒,以10倍梯度稀釋得到各自的標(biāo)準曲線。每個樣品3個重復(fù)。定量反應(yīng)體系為20 μL,包括擴增酶混合物SYBR?PremixEXTaqTM(Takara Shuzo, Shinga, Japan) 10 μL,DNA模板1 μL,10 μmol/L上、下游引物各0.4 μL,無菌水8.2 μL。

      3)聚合酶鏈反應(yīng)(PCR) 用引物968F和1401R擴增細菌16S rRNA基因V6區(qū)片段,目標(biāo)片段430 bp,擴增程序: 94℃預(yù)變性10 min,94℃變性1 min,56℃退火1 min,72℃延伸1 min,30個循環(huán)[26]。選取引物NS1和Fung擴增土壤真菌18S rRNA,目標(biāo)片段300 bp,擴增程序: 95℃預(yù)變性5 min,95℃變性1 min,57℃退火1 min,72℃延伸1 min,30個循環(huán)[25]。GC夾[24]加在上游引物的5′端。PCR采用50 μL反應(yīng)體系:包括擴增酶混合物Go Taq? Green Master Mix(Promega, USA) 25 μL,DNA模板1 μL,10 μmol/L上、下游引物各1 μL,無菌水22 μL。PCR產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳驗證。

      5)切膠、測序和系統(tǒng)進化樹構(gòu)建 凝膠拍照后對明顯的條帶進行切割,對PCR產(chǎn)物純化后,酶連轉(zhuǎn)化,挑取插入目標(biāo)片段的克隆子,在上海華大基因公司完成測序。測序結(jié)果用BioEdit軟件進行檢驗和比對,得到目標(biāo)序列后,輸入國際生物技術(shù)信息中心網(wǎng)站(NCBI)比對,挑選相似度最高并有代表性的序列。同時這些序列提交GenBank數(shù)據(jù)庫,登錄號分別為KJ021730-KJ021749(細菌)和KJ021750-KJ021766(真菌)。使用MEGA軟件5.1版本,鄰接法(Neighbor-joining analysis)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,距離矩陣按照p-distance參數(shù)模型計算,Bootstrap檢驗進行1000次取樣。

      1.4 數(shù)據(jù)處理

      單個土壤酶活性值計算參照DeForest[27]的方法,歸一化酶活性值計算采用靳振江等[18]的方法。即采用多屬性決策法對酶活性歸一化處理,首先將4個處理的7種酶活性分別進行歸一化,得到單個處理的歸一化酶活性值,計算公式為:

      然后將每個處理歸一化的7個酶活性值相加后取算術(shù)平均數(shù),得到單個處理的酶活性值。微生物豐富度指數(shù)和香農(nóng)指數(shù)計算采用Hedrick等[28]的方法。

      試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003進行處理,用單因素方差分析檢驗不同處理間的差異顯著性。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 土壤有機碳、全氮含量和土壤酶活性

      表1 長期施肥處理下土壤的理化性質(zhì)

      注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 5% level.

      表2顯示,N處理與CK相比土壤幾丁質(zhì)酶活性顯著提高,其余6種酶活性與CK無明顯差異。與CK相比,NPK處理的土壤幾丁質(zhì)酶和α-葡萄糖苷酶活性顯著增強,其余酶活性無顯著變化;NPK處理的α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性均顯著高于N處理; NPKM處理的土壤纖維素酶、過氧化物酶和幾丁質(zhì)酶活性均顯著高于CK、N和NPK處理,α-葡萄糖苷酶活性顯著高于CK和N處理,β-葡萄糖苷酶活性顯著高于N處理,酸性磷酸單酯酶和木聚糖酶活性各處理間無顯著差異。計算得出的歸一化酶活性值也表現(xiàn)為NPKM處理顯著高于CK和其他施肥處理。

      2.2 土壤細菌和真菌豐度

      2.3 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性

      圖1A顯示,NPKM處理下存在新的條帶1和2。圖1B聚類分析結(jié)果表明,CK和N處理處于一個獨立簇,NPK處理形成另一個獨立簇,NPKM處理聚成一簇,與CK、N和NPK處理的一簇相似度僅為66%。由此說明,NPKM處理下土壤細菌群落結(jié)構(gòu)與其他處理存在顯著的差異。從圖2A可以看出,土壤真菌顯示出較大的變異性。條帶1、4、5、8、9、10、11是所有泳道共有的條帶。由圖2B的聚類分析看出,CK和N、NPK 3個處理未被分開,形成交錯的一簇,而NPKM處理構(gòu)成另一簇。說明只有NPKM處理明顯改變了真菌的群落結(jié)構(gòu)。對比表3的結(jié)果可以看出, N和NPKM處理的土壤細菌香農(nóng)指數(shù)和豐富度指數(shù)均明顯高于CK,而且NPKM處理的兩個指數(shù)均較高;NPK處理與CK無顯著差異。CK、N、NPK和NPKM處理的土壤真菌香農(nóng)指數(shù)和豐富度指數(shù)均沒有明顯差異。

      表2 長期施肥處理下土壤的酶活性

      注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 5% level.

      表3 長期施肥處理下土壤微生物豐度和多樣性指數(shù)

      注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatments at the 5% level.

      圖1 16S rRNA V6片段PCR產(chǎn)物的電泳圖(A)及聚類分析(B)Fig.1 DGGE profile(A) of amplified 16S rRNA fragments and cluster analysis(B)

      圖2 18S rRNA PCR產(chǎn)物的電泳圖(A)及聚類分析(B)Fig.2 DGGE profile(A) of amplified 18S rRNA fragments and cluster analysis(B)

      2.4 土壤微生物群落組成

      圖3 土壤細菌系統(tǒng)進化樹Fig.3 Phylogenetic tree of soil bacteria[注(Note): 克隆來自圖1A電泳圖中的標(biāo)注條帶Clones are obtained from the DGGE bands in Fig.1A. Bootstrap values are shown at branch points(>50%); 圖中顯示大于50%的引導(dǎo)值,標(biāo)尺設(shè)置為0.05 The scale bar represents 0.05 substitutions per nucleotide.]

      圖4 土壤真菌系統(tǒng)進化樹Fig.4 Phylogenetic tree of soil fungus[注(Note): 克隆來自圖2A電泳圖中的標(biāo)注條帶Clones are obtained from the DGGE bands in Fig.2A. 圖中顯示大于50%的引導(dǎo)值 Bootstrap values are shown at branch points(>50%);標(biāo)尺設(shè)置為0.05 The scale bar represents 0.05 substitutions per nucleotide.]

      2.5 相關(guān)性分析

      由表4看出,土壤歸一化酶活性值與土壤有機碳、全氮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。細菌的香農(nóng)指數(shù)、豐富度指數(shù)與土壤有機碳含量顯著正相關(guān),與全氮含量和歸一化酶活性值無顯著相關(guān)關(guān)系。而真菌香農(nóng)及豐富度指數(shù)與土壤有機碳、全氮含量和歸一化酶活性值均無顯著相關(guān)關(guān)系。

      表4 土壤酶活性、微生物香農(nóng)及豐富度指數(shù)與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析

      注(Note): SOC—Soil organic carbon; NEA—Normalized enzyme activity. *—P<0.05.

      3 討論

      3.1 長期施肥對土壤酶活性的影響

      本研究結(jié)果表明,施肥均提高了土壤幾丁質(zhì)酶活性,而土壤中幾丁質(zhì)酶活性與土壤全氮含量顯著正相關(guān),同時由根際細菌產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶對植物病原菌的生物控制有重要作用[29]。對比3個施肥處理,純氮(N)處理下, α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性顯著低于氮磷鉀平衡施肥(NPK)和有機無機配施(NPKM)處理,NPK和NPKM處理下,微生物可能更強地分解土壤中的纖維素。只在NPKM處理下測出土壤纖維素酶和過氧化物酶活性增加,因此有機無機肥配施可促進土壤中葡萄糖的水解。為了反映土壤的總體酶活性,我們計算了土壤的歸一化酶活性值,結(jié)果顯示,NPKM處理下,歸一化酶活性值高于CK和N、NPK處理,并且土壤歸一化酶活性值與土壤有機碳、全氮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(表4)。由此得出,有機無機肥配施優(yōu)于單施化肥,可顯著增強土壤酶活性,這與鄭勇等[30]的研究結(jié)果一致。另外,劉驊等[14]和李晨華等[15]對灰漠土長期施肥的研究也指出,化肥配施有機物料增加了土壤酶活性,且與單施化肥相比更具優(yōu)勢。同時,根據(jù)袁穎紅等[31]對同一試驗地的研究指出,長期施用肥料,特別是有機無機肥配施能提高土壤微生物量碳、潛在可礦化碳和可溶性有機碳含量,從而提高土壤碳庫質(zhì)量。Zheng等[32]對該試驗地土壤的室內(nèi)培養(yǎng)試驗表明,有機無機肥配合施肥下土壤有機碳含量提高,同時降低了有機碳分解性,降低了有機碳分解對升溫的響應(yīng)。因而認識到,有機無機配合施肥可促進土壤固碳,并增強土壤碳庫的穩(wěn)定性。

      3.2 長期施肥對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響

      微生物群落在土壤有機質(zhì)分解和營養(yǎng)元素循環(huán)中有著至關(guān)重要的作用,因此,土壤微生物群落的數(shù)量、結(jié)構(gòu)和活性被認為與生態(tài)系統(tǒng)功能密切相關(guān)[33]。而張平究等[4]對太湖地區(qū)水稻土長期試驗的研究也指出,長期化肥配施有機肥顯著提高了土壤細菌的多樣性。劉恩科等[34]指出化肥配施有機物料改變了土壤細菌的群落結(jié)構(gòu),而長期施化肥對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響不大。袁紅朝等[35]采用T-RFLP技術(shù)研究了同地帶的水稻土不同施肥下的微生物群落變化,提出氮磷鉀配施和化肥配施有機物料均可顯著提高土壤細菌多樣性,且化肥配施有機物料處理的多樣性指數(shù)最高。使用同樣的測試方法,Ge等[36]對河南封丘的潮濕雛形土(aquic cambosols)長期施肥試驗的研究觀察到無機肥配施有機物料顯著提高了土壤細菌的多樣性。本研究的結(jié)論與上述研究類似,長期有機無機肥配施顯著提高了土壤細菌的多樣性,并且土壤細菌的香農(nóng)指數(shù)和豐富度指數(shù)與土壤有機碳含量顯著正相關(guān)。因此,長期無機有機肥配施可通過增加土壤有機碳含量,為土壤細菌提供了更多的碳源,從而提高土壤細菌的多樣性。不過,本試驗中三種施肥處理對土壤真菌的多樣性無顯著影響,這與魏巍等[7]的研究結(jié)果一致。不同的是,在魏巍等[7]的研究中,相比不施肥處理,施肥處理下土壤細菌多樣性水平降低,可能是黑土基礎(chǔ)肥力較高,施化肥的影響可能與紅壤性水稻土不同。本研究中通過聚類分析得出,長期有機無機肥配合施用改變了土壤細菌和真菌的群落結(jié)構(gòu)。張平究等[4]也發(fā)現(xiàn),化肥配施有機肥改變了土壤細菌的群落結(jié)構(gòu)。由表1看出,NPKM處理相對CK、N和NPK處理顯著提高了土壤有機碳和全氮含量,這給土壤微生物帶來了更多碳源和營養(yǎng)元素,微生物活動變得更為活躍,群落結(jié)構(gòu)也可能因此改變。

      3.3 長期施肥對土壤微生物群落組成的影響

      土壤微生物的群落組成直接影響土壤微生物的功能,不同類群的微生物對土壤的生理生化過程有不同的影響,因此,了解土壤微生物的群落組成就變得十分重要。利用克隆文庫技術(shù),袁紅朝等[35]對湖南望城和王霞等[37]對湖南常德的紅壤長期施肥試驗土壤進行了微生物群落組成研究,其水稻土的優(yōu)勢菌群均為Proteobacteria(變形菌門)細菌,在秸稈還田后其豐度顯著增加。而本研究中,通過對明顯條帶的切膠測序得出,供試酸性紅壤水稻土中Chloroflexi(綠彎菌門)和Proteobacteria(變形菌門)為細菌的優(yōu)勢菌群,且以Chloroflexi(綠彎菌門)細菌占主導(dǎo)。值得注意的是,在本研究中,有機碳增加最多的NPKM處理土壤中,隸屬于Clostridum(梭菌屬)和Anaerolineaceae(厭氧繩菌科)的細菌顯著增加。已有研究表明,Clostridum(梭菌屬)作為纖維素降解菌的優(yōu)勢菌群廣泛存在于秸稈沼氣工程發(fā)酵系統(tǒng)中[38];并且Clostridum(梭菌屬)作為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的一類,是有機物厭氧消化過程中酸化階段的主要微生物[39]。另根據(jù)研究,Anaerolineaceae(厭氧繩菌科)作為Chloroflexi(綠彎菌門)的代表類群,是豬糞厭氧消化過程中起降解作用的一類主要微生物[40]。因此,增加的這兩類細菌有利于有機物的分解,促進營養(yǎng)元素的循環(huán)。本試驗各處理的土壤真菌則主要屬于Ascomycota(子囊菌門)和Basidiomycota(擔(dān)子菌門),這與He等[41]的研究基本一致,但沒有表現(xiàn)出隨施肥處理的顯著變化。

      4 結(jié)論

      與不施肥對照(CK)相比,長期有機無機肥配施(NPKM)顯著提高了土壤有機碳和全氮含量,顯著增強了土壤酶活性,相應(yīng)地土壤細菌多樣性也顯著提高。同時,供試水稻土中Chloroflexi(綠彎菌門)和Proteobacteria(變形菌門)為細菌的優(yōu)勢菌群,但有機無機肥配施處理中隸屬于Clostridum(梭菌屬)和Anaerolineaceae(厭氧繩菌科)的兩類細菌顯著增加。因此,有機無機肥配施在促進土壤有機碳固定的同時,也提高了微生物的多樣性,進而改善了生態(tài)系統(tǒng)的健康和生產(chǎn)力。

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      Microbial community diversity and enzyme activity of red paddy soil under long-term combined inorganic-organic fertilization

      LU Hai-fei1, ZHENG Jin-wei1, YU Xi-chu2, ZHOU Hui-min1, ZHENG Ju-feng1, ZHANG Xu-hui1, LIU Xiao-yu1,CHENG Kun1, LI Lian-qing1, PAN Gen-xing1*

      (1InstituteofResources,EcosystemandEnvironmentofAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China;2JiangxiInstituteofRedSoil/FieldObservationStationofMinistryofAgriculture,Jinxian331717,China)

      【Objectives】 Amendment of soil with organic and inorganic fertilizers has been considered an important source for carbon sequestration. However, it needs further research on influences of carbon sequestration to soil microbial health and reasons of improving soil biological activity. Soil samples were collected from Jiangxi Institute of Red Soil’s experimental fields. The aim of our study was to discuss the influences to microbial community diversity and enzyme activity of soil causing by different fertilizations. 【Methods】 Soil samples were collected after the harvest of rice, and total soil DNA was extracted. Soil microbial community diversity, composition and abundance were investigated using polymerase chain reaction combined with denaturing gradient gel electrophoresis(PCR-DGGE), cloning combined with sequencing and quantitative real-time PCR(qPCR). And the target genes for qPCR and PCR-DGGE were V3 and V6 partial bacterial 16S rRNA or partial fungal 18S rRNA. The DGGE analysis of using an 8% polyacrylamide gel with a denaturant gradient of 35%-65% for bacteria and 20%-40% for fungi. 96-well microplate fluorimetric was applied to analysis activities of β-N-acetylglucosaminidase, α-glucosidase, β-glucosidase, cellobiohydrolase, acid phosphatase and β-xylosidase of soil, and ultraviolet spectrophotometry was used for investigating activity of soil peroxidase. 【Results】 The Shannon index and richness index of soil bacteria are increased significantly under the treatment of organic manure plus chemical fertilization(NPKM) compared to the control without application of fertilizer(CK), while there are no changes in the two indexes of soil fungi among different treatments based on the PCR-DGGE analysis. Moreover the clustering analysis demonstrates that the NPKM treatment alters the community structure of soil bacteria and fungi. The results of sequencing indicate that soil bacteria is affiliated with Chloroflexi, Proteobacteria and Firmicutes, while soil fungi is belonged to Basidiomycota and Ascomycota. The bacterial phyla belonged toClostridiumand Anaerolineaceae is stimulated under the NPKM treatment, and the community of fungi is not changes significantly. The results of qPCR show that the copies of soil bacteria and fungi are not altered under different treatments. The soil enzyme assay indicates that comparing to CK, the treatment of nitrogen(N) significantly improves the activity of soil β-N-acetylglucosaminidase, the treatment of nitrogen, phosphorus and potassium(NPK) enhances the activities of soil β-N-acetylglucosaminidase and α-glucosdiase, and the NPKM treatment increases the activities of β-N-acetylglucosaminidase, cellobiohydrolase and peroxidase of soil. The activities of soil acid phosphatase and β-xylosidase are not altered among different treatments. Meanwhile, the normalized enzyme activity is increased under the NPKM treatment compared to the CK, N and NPK treatments. 【Conclusions】 The findings of this study conclude that the long-term fertilization treatment of NPKM significantly increases soil bacterial diversity, changes soil microbial community structure and improves soil enzyme activity. Therefore, the combined inorganic/organic fertilization can enhance the productivity of agricultural ecosystem and improve the health of soil ecosystem.

      microbial community structure; diversity; enzyme activity; red paddy soil; long-term fertilization

      2014-01-26 接受日期: 2014-07-13 網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-02-04

      國家自然科學(xué)基金重點項目(40830528)資助。

      陸海飛(1990—),男,江蘇靖江人,碩士研究生,主要從事土壤碳氮循環(huán)與微生物過程研究。E-mail: lhf903@163.com * 通信作者 E-mail: pangenxing@aliyun.com

      S154.3; S147.2

      A

      1008-505X(2015)03-0632-12

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