氯甲基吡啶对滴灌棉田土壤微生物群落功能多样性的影响

摘要: 已知硝化抑制剂氯甲基吡啶能有效抑制土壤硝化, 减少氮的淋洗和硝化-反硝化损失, 促进作物对氮素的吸收, 但是其对干旱区滴灌条件下土壤微生物群落功能多样性的影响尚不明确。本试验研究了尿素添加 氯甲基吡啶(Nitrapyrin)分次随水滴施对干旱区滴灌棉田土壤微生物碳代谢和群落功能多样性的影响。试验采用随机区组设计, 设置不施氮肥[CK, 0 kg(N)·hm2]、单施尿素[Urea, 225 kg(N)·hm2]和尿素添加氯甲基吡啶[Urea+nitrapyrin, 225 kg(N)·hm2+2.25 kg(nitrapyrin)·hm2] 3 个处理, 重复4 次, 采用Biolog-ECO 法进行土壤微 生物碳代谢和功能多样性研究。结果表明: 与不施氮肥(CK)相比, 施用尿素和尿素添加氯甲基吡啶均能显著提 高土壤微生物对31 种碳源的代谢能力(AWCD)和代谢强度(S)(P<0.05), 增加土壤微生物多样性和丰富度 (Shannon 指数、Simpson 指数、McIntosh 指数和Richness 指数)以及对各类碳源的利用能力。尿素添加氯甲基吡啶随水滴施后, 土壤微生物AWCD值、碳代谢强度、Shannon 指数、Simpson 指数、McIntosh 指数以及Richness指数均大于单施尿素处理, 且较单施尿素处理分别提高13.83%、9.33%、1.29%、1.34%、11.26%、11.79%(P>0.05), 均匀度指数则低于单施尿素处理(P>0.05)。PCA 和聚类分析结果表明, 施用尿素和尿素添加氯甲基吡啶对土壤微生物群落功能多样性均产生了显著影响, 但尿素添加氯甲基吡啶与单施尿素处理差异不显著;氯甲基吡啶的添加提高了土壤微生物对聚合物、酚酸、羧酸、氨基酸以及胺类的利用, 降低了对碳水化合物的利用(P>0.05)。上述研究结果得出, 在干旱区滴灌棉田, 尿素添加氯甲基吡啶分次随水滴施可调控土壤的微生态环境, 在一定程度上提高土壤微生物的代谢能力, 增加微生物群落功能多样性, 缓解因长期施用无机氮肥导致的土壤微生物活性的降低。