南京农业大学学报  2018, Vol. 41 Issue (2): 382-388   PDF    
http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201708004
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文章信息

张风革, 霍云倩, 孙艺, 肖燕, 杨高文, 张英俊
ZHANG Fengge, HUO Yunqian, SUN Yi, XIAO Yan, YANG Gaowen, ZHANG Yingjun
连续施用生物有机肥对草地生物量及土壤微生物区系的影响
Effect of consecutive biofertilizer application on aboveground biomass and management of soil microflora in grassland
南京农业大学学报, 2018, 41(2): 382-388
Journal of Nanjing Agricultural University, 2018, 41(2): 382-388.
http://dx.doi.org/10.7685/jnau.201708004

文章历史

收稿日期: 2017-08-03
连续施用生物有机肥对草地生物量及土壤微生物区系的影响
张风革1 , 霍云倩1 , 孙艺2 , 肖燕1 , 杨高文1 , 张英俊1,3     
1. 南京农业大学草业学院, 江苏 南京 210095;
2. 张家港市耕地质量保护站, 江苏 苏州 215600;
3. 中国农业大学动物科学技术学院, 北京 100193
摘要[目的]本文旨在明确施用生物有机肥对草地生产力的提升效果,从地下部角度分析并阐明草地生产力提高的微生物生态学机制,为构建高产草地土壤的微生物区系提供理论支撑。[方法]在呼伦贝尔地区采用原位定位试验(连续2年施肥)比较了不同施肥方式(不施肥、普通有机肥和生物有机肥)对草地生物量的影响,并采用高通量测序的方法测定了土壤微生物区系的变化。[结果]与不施肥(CK)或者普通有机肥(OF,9 000 kg·hm-2)相比,施用生物有机肥(BOF,9 000 kg·hm-2)可以显著提高草地地上部生物量。非量度多尺度(NMDS)分析表明不同施肥处理间(CK、OF和BOF)土壤细菌群落结构差异不明显,而真菌群落结构差异显著。施用生物有机肥显著增加了Archaeorhizomyces和木霉属(Trichoderma)的相对丰度,而显著降低了Ophiosphaerella的相对丰度。同时,土壤理化性质和微生物属的相关关系表明,土壤有效磷含量与Archaeorhizomyces和木霉属的相对丰度呈显著正相关,而与Ophiosphaerella呈显著负相关。因此,增加土壤有效磷含量有利于提高草地地上部生物量。[结论]连续施用生物有机肥可以通过调节土壤微生物群落结构和组成来达到提高草地生物量的目的。
关键词生物有机肥   草地生物量   土壤理化性质   高通量测序   土壤微生物区系   皮尔森相关指数   
Effect of consecutive biofertilizer application on aboveground biomass and management of soil microflora in grassland
ZHANG Fengge1 , HUO Yunqian1, SUN Yi2, XIAO Yan1, YANG Gaowen1, ZHANG Yingjun1,3    
1. College of Agro-Grassland Science, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;
2. Zhangjiagang Station of Agro-Environmental Monitoring and Protection, Suzhou 215600, China;
3. College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
Abstract: [Objectives] Our study aims to understand the promotion effect of biofertilizer on grassland biomass, and demonstrate the potential soil microecological regulation mechanisms, providing an important theoretical basis for constructing high-yield soil rhizosphere microflora. [Methods] We conducted a 2-year in situ fertilization experiment in meadow steppe grasslands in Hulunber, Inner Mongolia, China to evaluate the impacts of different fertilization regime(non-amend fertilization, organic fertilizer, and biofertilizer) on grassland biomass, and the high-throughput sequencing was employed to monitor the potential variation of soil microflora. [Results] The aboveground biomass significantly increased in plots fertilized with biofertilizer(BOF, 9 000 kg·hm-2) compared with plots that received organic fertilizer(OF, 9 000 kg·hm-2) or no fertilizer(CK). Nonmetric multidimensional scaling(NMDS) revealed that bacterial community structure was relatively similar in the soils of different treatments, while soil fungal community structure was significantly separated by different fertilization regime. BOF application increased the relative abundances of Archaeorhizomyces and Trichoderma, but decreased that of Ophiosphaerella. The correlations between soil properties and microbial genera showed that a higher soil available P might be beneficial to the aboveground biomass by increasing the abundances of Archaeorhizomyces and Trichoderma and decreasing Ophiosphaerella in the soil. [Conclusions] Consecutive biofertilizer application can improve the aboveground biomass by manipulating the soil microbial community structure and composition in grasslands.
Key words: biofertilizer    grassland biomass    soil properties    high-throughput sequencing    soil microflora    Pearson correlation coefficients   

在草原地区, 土壤养分随着草、畜产品的输出被过量带出草地, 加之人们对草地资源管理不足, 草地基本长期处于零投入状态, 使得草地土壤养分的消耗远大于补偿, 直接造成天然草场生产力下降。此外, 随着草原畜牧生产的集约化程度逐渐增加, 人们对产生的牲畜粪便通常采用随地弃置或燃烧的办法进行处理, 不仅污染环境, 而且严重浪费资源。若将未经处理的牲畜粪便直接施入土壤, 会造成地下水污染、土壤酸化、板结等一系列的环境问题[1]。将这些牲畜粪便进行堆肥化处理, 制成有机类肥料施到土壤, 可以达到提升土壤肥力、调控土壤微生物区系、提高草地生产力的目的[2-3]。生物有机肥是将外源功能菌接种到堆肥产品, 经过二次固体发酵生产的具有特定功能的一类活体有机肥产品[3]。木霉菌(Trichoderma spp.)作为众所周知的植物根际促生真菌(PGPF)[4], 是生物有机肥中常见的一类功能菌, 其在增加养分利用率和提高作物产量等方面具有明显作用, 目前已在农业领域得到广泛应用[5]。然而, 关于其在草地上实际应用的报道极少。不同施肥处理对草地生物量的影响如何?各处理土壤微生物区系的差异如何?何种微生物类群和数量组成是有利于草地高产的微生物生态环境?本研究采用原位控制试验, 以天然草地为研究对象, 比较不同施肥种类(普通有机肥和生物有机肥)及施肥水平对草地生物量及土壤微生物区系的影响, 旨在从土壤微生物生态的角度丰富生物有机肥的促生理论, 为草地生物量的提高提供有力的理论支撑。

1 材料与方法 1.1 供试材料 1.1.1 供试菌株

俄罗斯木霉(Trichoderma rossicum)NAU-18(中国典型培养物保藏中心, CCTCC No.AF2017008), 于内蒙古自治区呼伦贝尔盟草地农业生态系统实验站原位土壤中筛选获得。

1.1.2 木霉生物有机肥的制备

将木霉菌株NAU-18接种于PDA平板上28 ℃暗处培养7 d, 然后在平板上加入5 mL无菌水溶液, 用玻璃棒将孢子刮下, 4层无菌纱布过滤到无菌三角瓶中备用, 通过血球计数板计算木霉孢子悬液的浓度[6]。试验所用有机肥(OF)是由内蒙古自治区呼伦贝尔盟海拉尔市特尼河牧场六队提供, 养分含量为:有机质36.8%, N 3.1%, P2O5 2.5%, K2O 1.9%。将粉碎的纯小麦秸秆粉(10 g)、1%(质量分数)尿素, 接种9%木霉(3.2×108CFU·mL-1), 再加入20 mL 0.05 mol·L-1硝酸, 于28 ℃培养8 d, 以浅盘法[7]固体发酵得到木霉固体发酵物, 其中木霉菌的最终活菌数达到109CFU·g-1以上。将木霉固体发酵物与供试有机肥(OF)按质量比为1:10的比例混合均匀, 即为木霉生物有机肥(BOF)。

1.2 供试试验区 1.2.1 试验区概况

试验于内蒙古呼伦贝尔盟草地农业生态系统试验基地进行, 位于49°26′12′′ N, 120°8′52′′ E, 海拔高度为695 m, 属温带半干旱大陆性气候。年均气温-5~-2 ℃, 牧草生长季是从每年6月底到9月初(均温是16~21 ℃); 年平均降水量350~400 mm, 降水期多集中在7—9月; 年积温1 580~1 800 ℃, 无霜期110 d左右。植被类型为羊草和杂类草草甸草原, 主要物种有羊草(Leymus chinensis)、日荫菅(Carex pediformis)、地榆(Sanguisorba officinalis)、贝加尔针茅(Stipa Baicalensis Roshev.)、拂子茅(Calamagrostis epigeios)、麻花头(Serratula centauroides)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)等, 伴生种有蓬子菜(Galium verum)、苔草(Carex tristachya)、斜茎黄芪(Astragalus adsurgens)、狭叶柴胡(Bupleurum scorzonerifolium Willd.)、车前(Plantago asiatica)、匍匐委陵菜(Potentilla reptans)、山野豌豆(Vicia amoena)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)、苣荬菜(Sonchus brachyotus)等。

1.2.2 土壤基本理化性质

土壤类型为黑钙土[8], pH6.59, 有机质含量44.5 g·kg-1, 速效氮含量189.3 mg·kg-1, 速效磷含量3.3 mg·kg-1, 速效钾含量134.2 mg·kg-1

1.2.3 试验设计

试验于2015年7月进行, 采用原位控制, 在试验区选择植被分布均一、地势平坦的原生草地进行施肥处理。普通有机肥(OF)和生物有机肥(BOF)各4个水平(0、3 000、6 000和9 000 kg·hm-2), 试验共设7个处理:1)CK:对照, 不施肥料; 2)T1:3 000 kg·hm-2有机肥; 3)T2:6 000 kg·hm-2有机肥; 4)T3:9 000 kg·hm-2有机肥; 5)T4:3 000 kg·hm-2生物有机肥; 6)T5:6 000 kg·hm-2生物有机肥; 7)T6:9 000 kg·hm-2生物有机肥。每个小区面积为15 m2(3 m×5 m), 采用随机区组排列, 每个处理设置3个重复, 共21个小区。将不同肥料按试验设置分别于2015年7月10日和2016年6月2日连续2年均匀撒施, 撒施后每个小区喷5 L自来水以防止风将有机肥粉末吹走, 减少误差。

1.3 测试项目及方法 1.3.1 样品采集

2016年8月25日, 植物地上生物量达到高峰期时, 在试验地不同处理小区内随机选取1 m×0.25 m的样方(距离小区边缘50 cm以上)进行剪草, 将样方内的植物装进信封并称其鲜质量, 带回试验室放置烘箱内, 105 ℃杀青30 min, 然后再75 ℃烘48 h后称干质量。

土壤样品的采集:按“S”形采样路线, 去除表面浮土后, 用采样器采集0~15 cm土壤, 每个小区均由3个直径5 cm的土芯混合而成。将新鲜样品通过干净的9目筛(2 mm), 除去非土壤组成部分, 如动植物残体、昆虫和石块等。将过筛的土壤新鲜样品分成两部分进行保存或处理:一部分土壤-80 ℃保存, 提取DNA, 用于细菌和真菌高通量测序分析; 另一部分土样阴凉处自然风干, 过筛, 用于土壤理化性质的测定。

1.3.2 土壤理化性质的测定

土壤理化性质测定由中国农业科学院红壤试验站土壤测试中心完成, 包括土壤pH、有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷的含量等指标。

1.3.3 土壤总DNA的提取

采用土壤DNA提取试剂盒(Omega Bio-Tek, Inc., Colorado, USA), 根据说明书的步骤分别提取各处理土壤悬液的总DNA。最终每个土壤样品(1 g)的DNA溶于70 μL的洗脱液作为荧光定量PCR反应的模板。用核酸定量仪Thermo scientific NANODROP 1000(NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, USA)测定模板DNA浓度, 调节其浓度为5~50 ng·μL-1, 将得到的DNA样品于-20 ℃保存备用。

1.3.4 土壤微生物区系测定

土壤细菌及真菌的MiSeq高通量测序分别参照Caporaso等[9]的方法。细菌16S rRNA扩增采用引物515F(5′-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′), 真菌ITS扩增采用引物ITS1F(5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′)和ITS2(5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′)。所有PCR扩增、文库准备及上机测序均在北京诺禾致源生物信息有限公司进行。利用Uparese、Mothur、QIIME或RDP在线分析平台对高通量测序产生的原始数据进行分析, 包括降低序列错误、序列质量控制、嵌合体检测和OTU分类等。同时利用Chimera、BLAST 2.2.21、Clustal W 2.0.11、CanoDraw、R语言等软件对序列进行比较分析。

1.4 数据分析

生物数据统计分析均在Excel 2003及SPSS 20.0(SPSS Inc., Chicago, USA)及R studio中完成; 通过ANOVA法进行方差分析, 显著水平设定α=0.05;采用ANOSIM[10]分析NMDS中不同处理间细菌、真菌群落差异; 利用Pearson研究2个变量之间的相关性; 采用Sigmaplot 12.0软件绘图。

2 结果与分析 2.1 不同施肥对草地地上部生物量的影响

图 1可以看出:不同施肥处理(T1、T2、T3、T4、T5和T6)在不同程度上提高草地地上部生物量, 相比CK, 分别增加14.4%、8.6%、14.6%、36.4%、16.8%和49.8%;其中, T4和T6处理地上部生物量显著高于CK的。T6处理的草地地上部生物量最高,且显著高于普通有机肥处理(T1、T2和T3)和对照(CK)。因此, T6处理是较为有效的施肥水平, 能够达到显著增加草地地上部生物量的目的, 对今后施肥具有重要指导作用。我们选择了具有代表性的3个处理(CK、T3和T6)进行高通量测序分析, 并将3个处理重新命名为CK、OF和BOF。

图 1 不同施肥处理草地的地上部生物量 Figure 1 Total aboveground biomass in different fertilization regime in grassland 1)CK:不施肥No fertilization; T1:3 000 kg·hm-2有机肥3 000 kg·hm-2 organic fertilizer; T2:6 000 kg·hm-2有机肥6 000 kg·hm-2 organic fertilizer; T3:9 000 kg·hm-2有机肥9 000 kg·hm-2 organic fertilizer; T4:3 000 kg·hm-2生物有机肥3 000 kg·hm-2 biofertilizer; T5:6 000 kg·hm-2生物有机肥6 000 kg·hm-2 biofertilizer; T6:9 000 kg·hm-2生物有机肥9 000 kg·hm-2 biofertilizer.
2)不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。下同。The different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level. The same as follows.
2.2 不同施肥处理对土壤理化性质的影响

表 1可以看出:与CK相比, 不同施肥处理(T1、T2、T3、T4、T5和T6)对土壤有机质和全氮含量的影响较大。其中, T6处理显著提高了土壤有机质和全氮含量。然而, 不同处理间的土壤pH值未表现出显著性差异。全磷和速效氮含量在不同处理间亦无显著差异, 分别在0.57~0.67 g·kg-1和210.40~246.27 mg·kg-1波动。土壤速效磷的含量从高到低的处理依次为T6、T1、T4、T2、CK、T5、T3, 其中T6处理的速效磷含量显著高于T3处理, 其他处理之间差异不明显。

表 1 不同施肥处理草地的土壤理化性质 Table 1 Soil properties of different fertilization regime in grassland
处理
Treatment
pH值
pH value
有机质含量/
(g·kg-1)
Organic mattercontent
全氮含量/
(g·kg-1)
Total nitrogencontent
全磷含量/
(g·kg-1)
Total phosphoruscontent
速效氮含量/
(mg·kg-1)
Available nitrogencontent
速效磷含量/
(mg·kg-1)
Availablephosphorus content
CK 6.63±0.12a 48.17±3.10b 2.70±0.10b 0.60±0.10a 210.40±7.15a 4.20±0.78ab
T1 6.80±0.25a 54.70±3.70ab 3.07±0.27ab 0.63±0.09a 245.20±14.24a 4.80±0.36ab
T2 6.63±0.03a 58.40±3.19a 3.10±0.15ab 0.63±0.03a 246.27±14.81a 4.23±0.43ab
T3 6.80±0.15a 61.23±1.29a 3.30±0.06a 0.67±0.12a 220.17±22.83a 3.33±0.27b
T4 6.40±0.36a 57.30±1.46a 3.07±0.12ab 0.57±0.03a 234.53±8.81a 4.80±0.42ab
T5 6.73±0.03a 57.60±1.47a 3.10±0.20ab 0.67±0.07a 232.07±10.20a 4.17±0.52ab
T6 6.67±0.12a 62.00±2.19a 3.27±0.03a 0.67±0.07a 239.77±10.94a 5.67±0.90a
2.3 不同施肥处理对草地土壤微生物群落结构的影响

图 2可以看出:NMDS分析的应力系数值(stress values)均小于0.2, 表明NMDS分析可以准确反映样品间的差异程度。不同施肥处理间土壤细菌群落结构差异不明显(图 2-A), 而真菌群落结构差异明显(P < 0.05)(图 2-B)。CK、OF和BOF处理的真菌群落结构可以在NMDS1轴水平上明显分离。

图 2 不同施肥处理土壤细菌(A)及真菌(B)非量度多尺度分析 Figure 2 The first two non-metric multidimensional scaling(NMDS)axes of community structures of bacteria(A)and fungi(B)composition for different fertilization treatment CK:不施肥; OF:9 000 kg·hm-2有机肥; BOF:9 000 kg·hm-2生物有机肥。下同。 CK:No fertilization; OF:9 000 kg·hm-2 organic fertilizer; BOF:9 000 kg·hm-2 biofertilizer. The same as follows.
2.4 不同施肥处理对草地土壤微生物群落组成的影响

图 3可知:不同施肥处理丰度最高的100个属的相对丰度差异明显(P < 0.05)。其中, 不同处理间具有显著差异的细菌属有4种, 而真菌有14种。在丰度最高的100个细菌属中, 与CK相比, 施用BOF显著降低了GemmatirosaFriedmanniella的相对丰度。类似地, 在丰度最高的100个真菌属中, 与CK相比, 施用BOF显著增加了Archaeorhizomyces和木霉属(Trichoderma)的相对丰度, 而显著降低了GliophorusPseudogymnoascus、外瓶霉属(Exophiala)、黑团孢霉属(Periconia)、绒盖伞属(Simocybe)、RhizophlyctisCyphellophoraOphiosphaerella的相对丰度。

图 3 不同处理间相对丰度显著差异的细菌和真菌属(相对丰度前100) Figure 3 The relative abundances of the top 100 bacteria genera and fungal genera with significant differences among different treatment
2.5 微生物相对丰度与土壤理化性质的关系

表 2可知:真菌和细菌属与土壤部分理化指标表现出显著的相关关系, 其中GemmatirosaAquicellaCollembolisporaExophialaSimocybeRhizophlyctis均与土壤有机质含量呈显著负相关关系(P < 0.05)。AquicellaPseudogymnoascusCollembolisporaExophialaSimocybeRhizophlyctisCyphellophora亦与土壤氮含量呈显著负相关关系。青霉属(Penicillium)、ArchaeorhizomycesTrichoderma与速效磷含量呈正相关关系, 而盘蛇孢属(Ophiosphaerella)与速效磷含量呈负相关关系。

表 2 具有相对丰度显著性差异的细菌和真菌属与土壤理化性质之间的相关关系 Table 2 Pearson correlation coefficients between the bacterial and fungal genera and soil properties
分类
Classification

Genera
pH值
pH value
有机质
Organicmatter
全氮
Totalnitrogen
全磷
Totalphosphorus
速效氮
Availablenitrogen
速效磷
Availablephosphorus
细菌Bacteria Gemmata -0.221 -0.632 -0.655 -0.588 -0.225 0.436
Gemmatirosa -0.355 -0.813** -0.652 -0.435 -0.277 -0.540
Friedmanniella 0.038 -0.307 -0.161 -0.250 -0.320 -0.635
Aquicella -0.279 -0.675* -0.805** -0.497 -0.328 0.442
真菌Fungi Gliophorus 0.318 0.513 0.643 0.144 0.055 -0.472
Pseudogymnoascus -0.192 -0.606 -0.781* 0.191 -0.185 0.154
Penicillium -0.324 -0.400 -0.537 -0.149 -0.014 0.732*
Collembolispora -0.358 -0.720* -0.816** -0.209 -0.247 0.361
Archaeorhizomyces -0.056 0.318 0.140 0.243 0.226 0.085**
Exophiala -0.215 -0.843** -0.847** -0.548 -0.413 -0.159
Periconia 0.004 -0.592 -0.605 -0.348 -0.511 -0.472
Simocybe -0.176 -0.874** -0.864** -0.516 -0.487 -0.316
Oidiodendron 0.012 -0.517 -0.571 0.055 -0.261 -0.261
Rhizophlyctis -0.406 -0.803** -0.812** -0.050 -0.156 -0.086
Trichoderma -0.022 0.333 0.161 0.236 0.225 0.727*
Entrophospora 0.331 0.276 0.432 -0.335 -0.232 -0.376
Cyphellophora 0.112 -0.629 -0.832** -0.071 -0.572 0.032
Ophiosphaerella 0.033 -0.502 -0.501 -0.063 -0.458 -0.701*
注: 1)** *分别表示在0.05和0.01水平差异显著。
2)表中细菌和真菌为图 3中具有相对丰度显著差异的生物属。
Note: 1)* and * * indicate that the differences are statistically significant at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
2)The bacterial and fungi in Table 2 are relative abundance with significant differences among different treatments in Fig. 3.
2.6 微生物相对丰度与地上部生物量的关系

图 4可知:部分真菌和细菌属(图 3)与地上部生物量表现出显著的相关关系。在所筛选的细菌属中, 均没有和地上部生物量表现出显著的相关关系; 在筛选的真菌属中, ArchaeorhizomycesTrichoderma与地上部生物量呈极显著正相关关系(P < 0.01), 而Ophiosphaerella与地上部生物量呈显著负相关关系(P < 0.05)。

图 4 不同施肥处理中微生物属和地上部生物量的相关关系 Figure 4 The correlations between microbial generarelative abundances and aboveground biomass in different fertilization treatment
3 结论与讨论

草地施肥能够有效补充草场植物所需营养元素, 维持草地生态系统养分平衡, 是提高草地生物量的重要途径[11]。在本研究中, 连续2年的原位施肥试验结果表明, 施肥可以在不同程度上提高草地地上部生物量, 特别是9 000 kg·hm-2生物有机肥处理的小区, 相比普通有机肥和不施肥处理, 显著提高了草地的生物量, 推断是因为生物有机肥除了含有较高的有机质和养分外, 还包含具有特定功能的木霉菌, 而这些木霉菌的生命活动是生物有机肥优于普通有机肥的关键因素。木霉菌在生命活动周期中会产生大量有机酸, 使土壤中迟效的氮、磷、钾等营养得到释放, 供植物生长; 另一方面, 生物有机肥中的有机载体能够帮助木霉菌在施入土壤后迅速萌发、生长和繁殖, 并逐步定殖于根际和根表, 通过释放吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)等促生因子发挥促生作用[6, 12], 对草地生长和培肥土壤均起到积极的作用。

土壤微生物的活动与牧草生产密切相关, 施用生物有机肥可显著影响土壤微生物的生长, 进而促进微生物群落结构发生变化[13]。目前, 高通量测序已成为研究微生物群落变化的主要方法之一[14]。本研究利用Miseq高通量测序技术, 分析了不同施肥处理土壤细菌和真菌群落结构及组成的特征。我们发现, 不同施肥处理间细菌群落结构差异无明显规律, 而真菌群落结构差异明显。Chen等[15]报道了施用木霉生物有机肥对土壤真菌群落结构效应大于对细菌群落结构效应, 本研究结论与其类似。施用生物有机肥导致真菌的群落组成也发生了较大的变化, 不同属在不同处理间差异明显。Luo等[16]分析了施用生物有机肥对棉花根际土壤真菌区系的影响, 发现施用生物有机肥可以减少棉花根际土壤中真菌的种类; Zhang等[17]也报道了施用木霉生物有机肥显著改变了黄瓜根际土壤真菌的结构组成, 本试验结果与其一致。

土壤微生物群落组成受到土壤环境变化的影响[18]。本试验中, 我们也证实了不同施肥引起的土壤理化性质的改变与土壤微生物群落之间有显著相关性。同时, 我们分析了这些微生物与草地地上部生物量的关系。将二者结果相结合, 我们可以推断, 木霉属(Trichoderma)和Archaeorhizomyces可能在促进草地地上部生长方面发挥重大作用, 而Ophiosphaerella则具有相反的效果。木霉通过分泌多种植物生长激素(IAA、CTK、GA3)、提高土壤养分利用率、增强根际定殖能力等机制来发挥促生作用[19-20]。程玲娟[21]通过室内试验证实木霉菌对禾本科(黑麦草、紫羊茅、高羊茅)和豆科(三叶草、苜蓿、红豆草)牧草的促生作用。关于Archaeorhizomyces的进化史、生态功能等报道较少, 仅有研究证实Archaeorhizomyces不是病原菌[22]。相反, 前人的许多研究结果证实Ophiosphaerella是病原菌, 其中, Hciii等[23]报道了Ophiosphaerella的3个种(O.herpotrichaO.korraeO.narmari)均能够引起狗牙根春季坏死斑病; 同时Venkatasubbaiah等[24]指出Ophiosphaerella herpotricha产生的代谢产物, 如顶环氧菌素、desoxyepoxydon、叶点霉素、m-hydroxybenzyl alcohol等能够引起狗牙根及其他一些植物的坏死病, 不利于植株生长, 间接影响了地上部的产量。此外, 我们发现Archaeorhizomyces和木霉属与速效磷的含量呈显著正相关关系, 而Ophiosphaerella则与速效磷表现出显著负相关关系。因此, 提高土壤的速效磷含量有利于地上部产量的提高, 可能主要是通过增加土壤中Archaeorhizomyces和木霉属的相对丰度, 同时降低Ophiosphaerella的相对丰度来实现的。

综上所述, 木霉生物有机肥的施用可以提高草地地上部生物量, 这主要是通过调节土壤真菌群落结构和组成来实现的, 即增加土壤中Archaeorhizomyces和木霉属的相对丰度, 降低有害菌Ophiosphaerella的相对丰度; 土壤较高的速效磷含量有利于Archaeorhizomyces和木霉属生长, 而抑制Ophiosphaerella的生长, 因此, 可以通过土壤速效磷的含量达到提高草地地上部生物量的目的。

参考文献(References)
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