近日，資源與環(huán)境學(xué)院張民教授團隊在《Field Crops Research》在線發(fā)表了題為“Long-term application of controlled-release potassium chloride increases maize yield by affecting soil bacterial ecology, enzymatic activity and nutrient supply”的研究論文。博士生李澤麗為該論文的第一作者，張民教授和劉之廣副教授為該論文的通訊作者。

土壤細菌群落對維持生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，然而其容易受長期栽培（包括施肥）的影響。盡管已經(jīng)有很多關(guān)于控釋氯化鉀的研究，但是與提高鉀肥利用效率和產(chǎn)量相關(guān)的土壤細菌生態(tài)學(xué)的研究非常有限。通過連續(xù)8年長期定位試驗，結(jié)合高通量測序和酶聯(lián)免疫技術(shù)，研究施用不同比例的控釋氯化鉀對土壤細菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)、碳氮循環(huán)酶水平、土壤養(yǎng)分供應(yīng)強度和玉米產(chǎn)量的影響。

圖1. 控釋氯化鉀對土壤細菌群落多樣性及相對豐度、共生網(wǎng)絡(luò)的影響

圖2. 施用控釋氯化鉀對土壤細菌生態(tài)和玉米產(chǎn)量影響的結(jié)構(gòu)方程模型分析

增加施用控釋氯化鉀的百分比顯著提高了與碳和氮循環(huán)相關(guān)的細菌（Bacillus, Gaiella, and Sphingomonas）的多樣性和豐度；鉀離子緩慢釋放增強了共發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分類群之間的相互作用強度，減少功能冗余；顯著提高了土壤肥力，增強了土壤菌落的組成和功能，解釋了82.8%的細菌菌落變異；直接提高了土壤氮循環(huán)酶含量和細菌群落相對豐度，間接提高了土壤養(yǎng)分供應(yīng)7.1–38.6%，玉米產(chǎn)量提高了11.7–11.8%，鉀肥利用率提高了8.4–13.2百分點。

控釋氯化鉀顯著增強了土壤細菌生態(tài)的穩(wěn)定性，提高了土壤速效鉀、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、可溶性氮含量和有機質(zhì)含量，提高了玉米產(chǎn)量和鉀肥利用率。長期施用控釋氯化鉀是調(diào)節(jié)土壤細菌生物多樣性、碳氮循環(huán)酶活性和土壤養(yǎng)分供應(yīng)強度來提高玉米產(chǎn)量和鉀肥利用率的良好途徑。

該研究得到了中國科學(xué)院重點研究項目、山東省重點研發(fā)項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.108946

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波