【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近幾十年來，化肥的施用對作物增產(chǎn)起了至關(guān)重要的作用，但同時也會帶來土壤酸化，改變微生物群落等問題，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通常被認(rèn)為不具有可持續(xù)性。而化肥與有機(jī)肥配施不僅能帶來作物高產(chǎn)，還能很好地緩解土壤酸化，維持土壤微生物多樣性，被認(rèn)為是農(nóng)田施肥管理的策略。但是，以往關(guān)于施肥引起的土壤酸化問題很多都是在大尺度區(qū)域上的研究，并且大都發(fā)生在酸性土壤中，關(guān)于堿性土壤由長期施用化肥導(dǎo)致酸化的研究較少。此外，關(guān)于比較酸性和堿性土壤中真菌群落對長期施用化肥和有機(jī)肥不同響應(yīng)的研究也很少。因此，將施肥策略與土壤本底pH、真菌群落以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的研究具有重要意義。
 

　　中國科學(xué)院南京土壤研究所張佳寶課題組以七個長期定位施肥25年以上的田間試驗(yàn)為研究平臺，分析了不施肥、施用化肥和化肥配施有機(jī)肥三個處理的作物產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分以及真菌群落結(jié)構(gòu)，揭示了基于土壤pH的施肥策略和真菌群落對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，對于進(jìn)賢、祁陽和沈陽的三個地點(diǎn)的酸性土壤(pH<5.70)，長期施用化肥后導(dǎo)致土壤pH降幅高達(dá)1.20個單位，而化肥配施有機(jī)肥使土壤pH顯著升高；化肥配施有機(jī)肥處理下作物產(chǎn)量的增幅明顯高于施用化肥處理；此外，化肥配施有機(jī)肥導(dǎo)致腐生真菌被孢霉(Mortierella)和Pseudaleuria的相對豐度顯著增加。酸性土壤中，土壤pH值與被孢霉(Mortierella)的豐度直接相關(guān)，且被孢霉(Mortierella)的富集對作物產(chǎn)量有直接積極的影響。對于鄭州、鹽亭、長武和阜康四個地點(diǎn)的堿性土壤(pH>8.11)，與不施肥相比，連續(xù)多年施用化肥對土壤pH的降幅多僅為0.29個單位，而化肥配施有機(jī)肥處理下土壤pH無顯著增加；施用化肥和化肥配施有機(jī)肥處理的作物產(chǎn)量基本一致，且均顯著增加了子囊菌(Ascomycota)的相對豐度。與酸性土壤不同，土壤有效磷和C:N比直接或間接地影響了堿性土壤的作物產(chǎn)量，而非土壤pH值。這些結(jié)果表明，農(nóng)田施肥策略取決于土壤本底pH，酸性土壤必須采用化肥配施有機(jī)肥策略防止土壤酸化，而堿性土壤中合理的施用化肥仍能維持作物高產(chǎn)和土壤可持續(xù)性。該研究為優(yōu)化不同地區(qū)的施肥策略和改善真菌群落以支持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了理論依據(jù)。
 

　　該研究成果發(fā)表在Agriculture, Ecosystems & Environment上。研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0300802、2016YFD0200107)、國家自然科學(xué)基金(41807017、41471182、41530857、41671228)、中科院STS項(xiàng)目(KFJSTS-ZDTP-054)等資助。