白浆土土壤养分及微生物群落结构对增施菌渣的响应

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0180

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (2): 49-55.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0180

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

白浆土土壤养分及微生物群落结构对增施菌渣的响应

张楠(), 潘雪(), 刘杰, 于洪久, 张博, 杜海伦, 刘沣漫, 郝帅

黑龙江省黑土保护利用研究院，哈尔滨 150086

收稿日期:2024-03-11 修回日期:2024-07-10 出版日期:2025-01-13 发布日期:2025-01-13
通讯作者:
潘雪，男，1996年出生，辽宁沈阳人，助理研究员，硕士，主要从事土壤改良方面的研究。通信地址：150086 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路368号黑龙江省黑土保护利用研究院，Tel：Tel：0451-87505295，E-mail：15846613837@163.com.。
作者简介:
张楠，男，1981年出生，山东烟台人，副研究员，硕士，研究方向：土壤与植物互作及农业废弃物利用。通信地址：150086 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路368号黑龙江省黑土保护利用研究院，Tel：0451-87505295，E-mail：zhangnan1461@163.com。
基金资助:
科技部“十四五”国家重点研发计划“三江平原区白浆土障碍消减与产能提升关键技术与示范”(2022YFD1500800); 黑龙江省食用菌产业技术协同创新推广体系

Response of Soil Nutrients and Microbial Communities to Increased Application of Mushroom Dreg in Albic Soil

ZHANG Nan(), PAN Xue(), LIU Jie, YU Hongjiu, ZHANG Bo, DU Hailun, LIU Fengman, HAO Shuai

Heilongjiang Institute of Black Soil Conservation and Utilization, Harbin 150086

Received:2024-03-11 Revised:2024-07-10 Published:2025-01-13 Online:2025-01-13

摘要/Abstract

摘要：

白浆土是黑龙江省典型低产土壤类型之一，由于其养分贫瘠存在障碍层次等问题，限制了农作物的生长和农业生产的持续发展。菌渣含有丰富的营养物质和微生物活性，被认为是一种有效的土壤改良剂，为探究施用菌渣对白浆土土壤生物学性质的影响，于2023年在黑龙江省双鸭山市宝清县八五二农场试验站开展田间试验，土壤类型为白浆土，菌渣由黑龙江秸竞生物科技有限公司生产，以‘松玉438’为供试玉米品种，设置不施肥空白组(CK)、常规施肥＋增施3 t/hm²菌渣处理(T2)和常规施肥对照组(T1) 3个处理组，于玉米收获期采集不同处理土壤，结合高通量测序技术，分析增施菌渣对土壤养分和微生物群落特征的影响及交互关系。结果表明：在常规施肥基础上增施菌渣肥，可以改善白浆土土壤pH，提高土壤整体养分；提高土壤真菌多样性及丰富度，降低了土壤细菌多样性及丰度；细菌的放线菌门、酸杆菌门和真菌毛霉菌门、子囊菌门和壶菌门等优势菌门丰度有所提升，土壤微生物群落结构出现分离趋势；土壤pH、全磷、有机质和全磷、有机质、全钾分别为影响土壤细菌和真菌群落变化的关键因素。本研究不仅有助于深入理解菌渣改良白浆土的作用机制，还为白浆土可持续利用提供技术支撑。

关键词: 白浆土, 菌渣, 土壤养分, 微生物群落, 土壤改良

Abstract:

Albic soil is one of the typical low-yielding soil types in Heilongjiang Province, which poor nutrient and soil barrier issues limit the crop growth and sustainable development. Mushroom dreg, rich in nutrients and microbial activity, is considered as an effective soil amendment. However, the changes in soil biochemistry caused by mushroom compost application on albic soil were unclear. Therefore, this study conducted field experiments and combined high-throughput sequencing technology into three treatment groups: CK (unfertilized control), T₂ (standard fertilization supplemented with 3 t/hm² of mushroom compost), and T₁ (standard fertilization control). The effects of mushroom compost on soil nutrients and microbial community characteristics and their interaction were analyzed. The study results found that adding mushroom dregs could improve the pH of albic soil and increase the overall nutrient content, enhance the richness and diversity of soil fungi, reduce the diversity and abundance of soil bacteria, increase the richness and diversity of soil fungi in some key phyla, such as Actinobacteria, Acidobacteria, Mucoromycota, Ascomycota and Chytridiomycota, with a trend of separation in the community structure of soil microorganisms. The main factors influencing the changes in soil bacterial and fungal communities were soil pH, total phosphorus, organic matter, and total potassium. This study not only contributed to an in-depth understanding of the mechanism of action of mushroom dreg in improving albic soil, but also provided technical support for the sustainable utilization of albic soil.

Key words: albic soil, mushroom dreg, soil nutrient, microbial community, soil reclamation

张楠, 潘雪, 刘杰, 于洪久, 张博, 杜海伦, 刘沣漫, 郝帅. 白浆土土壤养分及微生物群落结构对增施菌渣的响应[J]. 中国农学通报, 2025, 41(2): 49-55.

ZHANG Nan, PAN Xue, LIU Jie, YU Hongjiu, ZHANG Bo, DU Hailun, LIU Fengman, HAO Shuai. Response of Soil Nutrients and Microbial Communities to Increased Application of Mushroom Dreg in Albic Soil[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(2): 49-55.

图/表 6

参考文献 34

[1]	LIU Z J, ZHOU W, SHEN J B, et al. Soil quality assessment of Albic soils with different productivities for eastern China[J]. Soil & tillage research, 2014, 140(2):74-81.
[2]	麻福芳, 孔丽娟, 徐光耀, 等. 江西省食用菌废弃物的利用[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9):1797-1800. doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20200928
[3]	郭远, 宋爽, 高琪, 等. 食用菌菌渣资源化利用进展[J]. 食用菌学报, 2022, 29(2):103-114.
[4]	陈卫红, 石晓旭. 我国农林废弃物的应用与研究现状[J]. 现代农业科技, 2017(18):148-149.
[5]	孙晓晴, 解永进, 李浩清. 食用菌菌糠饲料化及其他资源利用化研究进展[J]. 现代食品, 2023, 29(7):19-21.
[6]	陈露丹. 不同菌渣配施化肥对玉麦轮作土壤养分、重金属和微生物群落的影响[D]. 雅安: 四川农业大学, 2023.
[7]	吴一格, 蒋雨洲, 张吉立, 等. 增施腐殖化木耳菌渣对玉米养分和产量的影响[J]. 黑龙江八一农垦大学学报, 2023, 35(6):7-13.
[8]	李晓甜. 菌渣利用对设施黄瓜连作土壤特性及植株生长的影响[D]. 泰安: 山东农业大学, 2022.
[9]	王雪东. 大球盖菇菌渣对连作茄子生长及土壤环境的影响[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2022.
[10]	李孝良, 徐克琴, 肖瑞, 等. 肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生长及养分吸收的影响[J]. 安徽科技学院学报, 2011, 25(6):23-28.
[11]	肖婧, 王传杰, 黄敏, 等. 生物质炭对设施大棚土壤性质与果蔬产量影响的整合分析[J]. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(1):228-236.
[12]	滕青, 曾梦凤, 林慧凡, 等. 菌渣还田对生菜生长、土壤养分及酶活性的影响研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(6):30-36. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18100082
[13]	李奕赞, 张江周, 贾吉玉, 等. 农田土壤生态系统多功能性研究进展[J]. 土壤学报, 2022, 59(5):1177-1189.
[14]	NANNIPIERI P, ASCHER J, CECCHERINI M T, et al. The links between microbial diversity and soil functions; proceedings of the international workshop on innovative soil-plant systems for sustainable agricultural practices, Izmir, Turkey, F Jun 03-07, 2002[C].2003.
[15]	荣勤雷. 有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤团聚体微生物特性的影响[D]. 北京: 中国农业科学院, 2018.
[16]	郭慧婷, 高静, 张强, 等. 有机肥对我国酸性和碱性土壤pH的影响差异及原因[J]. 应用与环境生物学报, 2024, 30(3):496-503.
[17]	曹宏杰, 倪红伟. 土壤微生物多样性及其影响因素研究进展[J]. 国土与自然资源研究, 2015(3):85-88.
[18]	涂敏, 蔡海滨, 彭延麟, 等. 橡胶树红根病患病与健康植株根际土壤微生物结构及多样性分析[J]. 热带作物学报, 2021, 42(12):3639-3645. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.12.034
[19]	李玉娇, 刘星, 吴大付, 等. 温室黄瓜连作对土壤真菌数量和群落结构的影响[J]. 华北农学报, 2020, 35(1):194-204. doi: 10.7668/hbnxb.20190712
[20]	吴美玲, 田晋文. 基于GIS和地统计学的黔西北农业园区土壤养分空间变异特征研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(17):48-53. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18050038
[21]	朱晓锋, 蔡淑琳, 苏卓文, 等. 果园脐腹小蠹伴生(共生)真菌群落组成及功能分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(3):691-399. doi: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.03.019
[22]	朱怡, 吴永波, 安玉亭. 基于高通量测序的禁牧对土壤微生物群落结构的影响[J]. 生态学报, 2022, 42(17):7137-7146.
[23]	JIAO F, ZHANG D D, CHEN Y, et al. Effects of long-term straw returning and nitrogen fertilizer reduction on soil microbial diversity in black soil in Northeast China[J]. Agronomy-basel, 2023, 13(8).
[24]	金章利, 刘高鹏, 周明涛, 等. 山地草地土壤微生物群落对土壤养分的指示作用[J]. 西南农业学报, 2019, 32(11):2638-2645.
[25]	周伟, 郑伟, 周娟, 等. 菌渣有机肥对菠菜生长与土壤肥力的影响研究[J]. 山地农业生物学报, 2023, 42(4):78-82.
[26]	安祥瑞, 江尚焘, 谢昶琰, 等. 减施化肥配施有机肥对荔枝园土壤微生物区系的影响[J]. 应用生态学报, 2022, 33(4):1099-1108. doi: 10.13287/j.1001-9332.202204.031
[27]	徐爽. 香菇菌渣对不同质地土壤团聚体组成的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2023, 39(4):540-546.
[28]	徐爽, 阚雨晨. 食用菌菌渣对黄褐土团聚体组成的影响[J]. 陕西农业科学, 2023, 69(1):59-65.
[29]	乔赵崇, 王炯琪, 赵海超, 等. 种植模式对冀西北坝上土壤活性有机质和碳库管理指数的影响[J]. 生态环境学报, 2020, 29(6):1139-1146. doi: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.06.009
[30]	陈文博. 长期菌渣还田对土壤有机碳稳定性、酶活性和微生物多样性的影响[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2021.
[31]	耿和田, 王旭东, 石思博, 等. 菌渣与化肥配施对稻田土壤微生物群落组成及多样性的影响[J]. 环境科学, 2023, 44(4):2338-2347.
[32]	焦晓丹, 吴凤芝. 土壤微生物多样性研究方法的进展[J]. 土壤通报, 2004(6):789-792.
[33]	WU X, ZHANG T, ZHAO J, et al. Variation of soil bacterial and fungal communities from fluvo-aquic soil under chemical fertilizer reduction combined with organic materials in north China Plain[J]. Journal of soil science and plant nutrition, 2020.
[34]	SCHNECKER J R, WILD B, HOFHANSL F, et al. Effects of soil organic matter properties and microbial community composition on enzyme activities in cryoturbated arctic soils[J]. Plos one, 2014.

处理	pH	有机质	全氮	全磷	全钾
CK	6.18±0.02 b	32.75±0.27 b	1.56±0.01 b	0.61±0.01 a	20.97±0.11 b
T1	6.18±0.02 b	32.93±0.20 b	1.68±0.01 a	0.63±0.03 a	22.64±0.25 a
T2	6.25±0.01 a	35.73±0.57 a	1.71±0.03 a	0.63±0.01 a	23.07±0.26 a

处理	pH	有机质	全氮	全磷	全钾
CK	6.18±0.02 b	32.75±0.27 b	1.56±0.01 b	0.61±0.01 a	20.97±0.11 b
T1	6.18±0.02 b	32.93±0.20 b	1.68±0.01 a	0.63±0.03 a	22.64±0.25 a
T2	6.25±0.01 a	35.73±0.57 a	1.71±0.03 a	0.63±0.01 a	23.07±0.26 a

处理	细菌			真菌
处理	Shannon指数	Ace指数	Coverage指数	Shannon指数	Ace指数	Coverage指数
T1	6.60±0.03	3543.97±101.96	0.99±0.0003	3.34±0.51	650.14±35.50	0.99±0.0001
T2	6.54±0.03	3391.15±97.31	0.99±0.0003	4.39±0.06	720.53±37.04	0.99±0.0001

处理	细菌			真菌
处理	Shannon指数	Ace指数	Coverage指数	Shannon指数	Ace指数	Coverage指数
T1	6.60±0.03	3543.97±101.96	0.99±0.0003	3.34±0.51	650.14±35.50	0.99±0.0001
T2	6.54±0.03	3391.15±97.31	0.99±0.0003	4.39±0.06	720.53±37.04	0.99±0.0001

白浆土土壤养分及微生物群落结构对增施菌渣的响应

Response of Soil Nutrients and Microbial Communities to Increased Application of Mushroom Dreg in Albic Soil

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 34

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	李健鹏, 张丛志, 潘慧, 马学伟, 赵占辉. 天然腐殖质材料型土壤改良剂在新垦耕地改良中的应用与效果分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(2): 63-68.
[2]	唐旭, 田辉, 张浩冉, 柴国华, 吴秀文. 外源L-天门冬氨酸纳米钙对镉污染土壤理化性质及微生物群落分布的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(2): 98-108.
[3]	靖吉越, 王梓, 郭新送, 崔秀敏, 曹庆, 王光辉, 朱福军, 王杉杉, 窦燕, 杨春玉. 阿氏菌与CaO₂配施对设施土壤Si、K含量及番茄产量和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(1): 105-111.
[4]	陈国安, 宋肖琴, 刘文彬, 柳丹, 叶正钱. 不同土壤改良剂对水稻吸收和积累镉的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 89-96.
[5]	庞英华, 顾万帆, 金鑫, 张舟娜, 金雅慧, 郑洪福. 杭州余杭径山茶园土壤养分状况及肥力质量评价[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 97-105.
[6]	杨汉, 黄志谋, 瞿和平, 柴沙沙, 黎雨薇, 赵清纯, 秦晓银. 优化施肥对鲜食型甘薯产量、养分利用及土壤性质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(8): 63-67.
[7]	樊梅娜, 张修, 王丽荣. 高效硫化物降解菌的筛选及其除臭效果测定[J]. 中国农学通报, 2024, 40(36): 63-68.
[8]	张天赐, 李思璇, 陈彦云. 粉垄耕作对黄芪土壤养分及生长的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(35): 43-48.
[9]	赵云云, 何芬, 尹义蕾, 潘守江, 简保权, 齐月, 朱丽梅. 施用猪粪日光温室土壤抗生素风险及微生物群落特征——以河北永清县日光温室为例[J]. 中国农学通报, 2024, 40(35): 82-88.
[10]	梁晶, 杨瑞卿, 奉树成. 2种土壤改良技术对红花槭生理特征及土壤性质的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(34): 100-104.
[11]	张丽慧, 冯丹, 白变霞, 晋婷婷, 任嘉红. 款冬根际促生细菌的筛选、鉴定及其接种效应[J]. 中国农学通报, 2024, 40(34): 33-41.
[12]	赵津瑶, 张彬, 伍龙梅, 杨陶陶, 徐伟诚, 邹积祥, 陈青春, 包晓哲. 全球气候变化对稻田温室气体排放和微生物群落影响的研究进展[J]. 中国农学通报, 2024, 40(32): 143-150.
[13]	张恩, 王彬, 白小龙, 武晋民, 马东海, 张智, 田丰, 赵卉. 不同改良物料对内蒙河套平原盐碱土壤改良效果研究[J]. 中国农学通报, 2024, 40(32): 44-49.
[14]	张蛟, 崔士友, 陈澎军, 韩继军, 张瑞. 沿海滩涂不同青贮种植模式下土壤盐分、养分及碳库变化特征[J]. 中国农学通报, 2024, 40(32): 56-61.
[15]	杨小林, 郭姗姗, 吕亮, 常向前, 张舒, 张佑宏, 刘新琼. 不同生产状态下佛手山药土壤微生物群落多样性分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(32): 91-98.