生物炭对连作棉田细菌群落及代谢通路的影响

中国人口众多,对基本农产品的需求也较高,相对来说可耕地面积并不充足,因而连作现象比较普遍.生物炭作为一种环境友好型土壤改良剂已被广泛用于农业障碍性土壤的改良,对农业土壤的质量产生了积极的影响.为考察施用生物炭对连作棉田土壤细菌群落结构和多样性的影响,通过16S高通量测序和生物信息学分析技术研究在不同生物炭处理(0,20,40t·hm-2)下,棉花连作(5,10,20,40a)土壤中细菌的群落结构多样性,并预测微生物的代谢功能.结果表明,在连作20a的棉田土壤中,20t·hm-2和40t·hm-2的生物炭施用量显著增加了细菌多样性.然而,与连作20a土壤相比,在连作40a棉田土壤中较高的生物炭施用量并没有显著改变细菌多样性和丰度.在代谢功能上,无论生物炭施用量和连作年限如何,最高细菌相对丰度(>0.09)为碳水化合物和氨基酸代谢,而最低细菌相对丰度(<0.01)为其他次生代谢产物的生物合成,有益于提高土壤肥力和作物生产力.因此,生物炭20t·hm-2的施用量对连作40a以下棉田土壤中的细菌群落和代谢途径产生积极影响,对棉田土壤细菌群落结构、多样性和代谢功能具有重要意义.