海水稻根际效应对滨海盐碱地土壤氨氧化微生物的影响

滨海盐碱地的特殊环境严重限制了土壤氮素转化和利用.微生物介导的水稻根际氨氧化过程是盐碱稻田土壤氮循环的关键过程,但限于研究盲点和技术不足,海水稻根际效应对滨海盐碱地土壤氨氧化微生物群落结构的影响仍少有报道.据此,本研究以"海稻86"为研究对象,分别设置低盐浓度(2 g·kg–1)和高盐浓度(6 g·kg–1)两组处理进行盆栽试验.结果显示:种植海水稻70 d后,高盐和低盐处理根际土壤的pH分别下降了0.82和0.70个单位,土壤有机质(SOM)含量下降了6.41和4.46 g·kg–1,腐殖质(HU)含量提高了5.76和4.45 g·kg–1,全氮(TN)含量减少0.46和0.37 g·kg–1,表明海水稻可通过降低盐碱地土壤 pH,加速有机质分解转化,提高土壤氮循环速率.水稻根际作用可显著提高土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物呼吸强度,并在种植第55 天达到最高,在高盐处理中分别达到850.0 mg·kg–1、72.2 mg·kg–1和231.9 mg·kg–1·d–1,低盐处理中达到546.1 mg·kg–1、53.7 mg·kg–1和171.2 mg·kg–1·d–1,说明水稻根际作用对土壤微生物数量和活性的影响在55 d最强.海水稻根际效应对滨海盐碱地土壤氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)丰富度、多样性和丰度无显著影响,AOA 优势菌为 norank_c__environmental_samples_p__Crenarchaeota、unclassified_k__norank_d__Archaea和Nitrososphaera.海水稻根际效应显著提升了滨海盐碱地土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)丰富度和多样性,提高土壤AOB优势菌environmental_samples_f__Nitrosomonadaceae和Nitrosospira的丰度.相关性分析发现environmental_samples_f__Nitrosomonadaceae和Nitrosospira与土壤pH呈显著负相关,与腐殖质呈显著正相关.本研究结果表明种植海水稻可提高滨海盐碱地养分循环,并且在酸性土壤中耐盐碱水稻根系效应主要影响AOB的群落结构.