遠(yuǎn)兵強(qiáng)，田春麗，胡瑩瑩

(河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南中牟 451450)

根際促生菌(PGPR)是植物根際重要的微生物組成部分，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和病害防治具有深遠(yuǎn)影響[1]。 大量研究表明，PGPR 具有固氮、溶磷、解鉀、嗜鹽、螯合鐵、分泌抗生素及促進(jìn)激素合成等功能[2]，近年來(lái)已越來(lái)越多地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并有望在未來(lái)部分替代化肥和農(nóng)藥。 然而，在某些環(huán)境中，外源PGPR 進(jìn)入土壤可能因?yàn)榄h(huán)境驟變以及與土著菌競(jìng)爭(zhēng)等原因而無(wú)法存活[3]。因此，優(yōu)良的載體是保證PGPR 菌株田間施用效果的關(guān)鍵，合格的載體應(yīng)具備透氣性好、能提供基礎(chǔ)養(yǎng)分及免受土壤動(dòng)物取食的特點(diǎn)[4]。

生物炭(BC)是植物殘?bào)w、城市垃圾及畜禽糞便等生物質(zhì)材料在限氧或無(wú)氧條件下，經(jīng)中低溫?zé)崃呀獾玫降囊活惛惶籍a(chǎn)物[4，5]。 BC 具有良好的孔隙排列結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、優(yōu)良的陽(yáng)離子交換性能及較高的pH 值，已被證明可有效改善土壤理化性質(zhì)[6]。 此外，BC 在調(diào)節(jié)土壤微生物學(xué)特性方面亦發(fā)揮著重要作用。 前人研究表明，外源施用生物炭可導(dǎo)致土壤微生物群落發(fā)生顯著而快速的變化，影響土壤微生物的組成和相關(guān)種類的豐度[7]。 這表明生物炭有利于土壤中微生物的增殖，這些變化可能會(huì)驅(qū)動(dòng)養(yǎng)分循環(huán)，隨后直接或間接影響植物生長(zhǎng)，然而目前關(guān)于生物炭與微生物組配施用的效果仍處于起步階段。

番茄(Solanum lycopersicumL.)是全球廣泛種植的蔬菜類型，是保障民生的重要食材。 一般而言，為提高番茄的水肥利用效率，通常將肥料采用水溶性灌根施入，且灌溉水源多為咸水，加上大棚中較高的溫度及二氧化碳濃度，易使棚中土壤鹽漬化[8]。 土壤鹽漬化產(chǎn)生的鹽脅迫可在細(xì)胞、組織和分子水平上影響番茄植株的代謝與發(fā)育，造成番茄大幅度減產(chǎn)，已成為危及番茄種植效益的重要限制因素[9]。 鹽漬土的有效改良已成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)化發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。 目前鹽漬化土壤改良方法主要為施用有機(jī)肥，且主要關(guān)注土壤Na＋含量和理化性質(zhì)，較少關(guān)注土壤微生物的變化[10]。 基于此，本試驗(yàn)研究生物炭、根際促生菌對(duì)番茄氮素利用效率、鹽漬化土壤改良效果及土壤微生物群落組成的影響，以期為生物炭和根際促生菌的可持續(xù)化生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2021 年4—6 月在河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院蔬菜試驗(yàn)大棚中進(jìn)行。 供試番茄品種為鄭番1733，來(lái)自河南農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所。 將種子45℃水浴15 min 進(jìn)行表面滅菌，蒸餾水浸泡2 h，之后采用蔬菜育苗盤培養(yǎng)至四葉期。

供試生物炭來(lái)自河南省生物炭工程技術(shù)研究中心。 采用玉米和小麥秸稈(W/W，1 ∶2)在低氧、440℃條件下連續(xù)炭化65 min 制得。 其基本性質(zhì):全碳含量49.82%、總氮2.13%、比表面積15.66 m2/g、容重0.26 g/cm3、pH 值8.36，主要官能團(tuán)為羥基、烷烴和酰胺基。 PGPR 菌株為解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)和巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)，已證實(shí)該復(fù)合菌株可有效促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)[11]，施用菌落數(shù)量約為2×108CFU/mL。 供試氮磷鉀肥分別為尿素(N 46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O546%)和氯化鉀(K2O 60%)，三者均為分析純，皆購(gòu)自默克化學(xué)試劑公司。

供試土壤類型為黃褐土，耕層土壤理化性質(zhì):有機(jī)質(zhì)含量20.09 g/kg，全氮1.11 g/kg，堿解氮70.23 mg/kg，有效磷18.85 mg/kg，速效鉀127.36 mg/kg，鹽分1.38%，pH 值8.01。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置5 個(gè)處理，分別為不施肥處理(C0)、常規(guī)施肥處理(CK)、常規(guī)施肥＋接種根際促生菌處理(PG)、常規(guī)施肥＋生物炭處理(BC)、常規(guī)施肥＋生物炭＋接種根際促生菌處理(PGB)，重復(fù)3 次。 小區(qū)面積20 m2(長(zhǎng)5 m、寬4 m)，小區(qū)間采用40 cm 寬淺溝分隔。

常規(guī)施肥處理中，番茄移栽前條施尿素、過(guò)磷酸鈣和氯化鉀(N 225 kg/hm2，N ∶P2O5∶K2O ＝5 ∶4 ∶4)；生物炭用量為3 000 kg/hm2，采用小型旋轉(zhuǎn)耕茬機(jī)以20 cm 深度翻耕施入并起壟。 番茄苗移栽為一穴兩株，穴距40 cm。 移栽后根際促生菌采用灌根施入，用量為50 mL/穴。 試驗(yàn)過(guò)程中番茄按照常規(guī)灌溉、除草及病蟲害防治方法進(jìn)行管理，培育75 d。

1.3 樣品采集

培養(yǎng)結(jié)束后，剪去番茄植株地上部，去除0～1 cm 表層土壤，采用小鐵鏟將根系完整挖出，去除距離根系較遠(yuǎn)的外圍土壤，小心抖動(dòng)根系表面土壤，無(wú)法抖落的土壤采用干凈刷子輕輕刷落[12]。將各處理土壤混合后分為三部分:一部分保存于－20℃用于土壤Illumina Hiseq 分析；一部分保存于－4℃用于土壤酶活分析；最后一部分采用自然風(fēng)干研磨過(guò)篩用于土壤理化性質(zhì)分析。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 參照鮑士旦[13]的方法測(cè)定土壤各項(xiàng)指標(biāo)。 采用pH 計(jì)測(cè)定土壤pH值(水∶土＝2.5 ∶1)，土壤總鹽度(TS)采用電導(dǎo)法測(cè)定，土壤容重(BD)采用環(huán)刀法測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量(OM)采用K2Cr2O7氧化還原滴定法測(cè)定，總氮(TN)采用半微量凱氏定氮法測(cè)定，有效氮(AN)采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，全磷(TP)、全鉀(TK)用NaOH 熔融后分別采用火焰光度法、鉬銻抗比色法測(cè)定，有效磷(AP) 采用0.5 mol/L NaHCO3浸提分光光度法測(cè)定，速效鉀(AK)采用NH4OAc浸提火焰光度法測(cè)定。

1.4.2 土壤酶活性測(cè)定 包括亞硝酸還原酶(NiR)、脲酶(UrE)、纖維素酶(CeL)及木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)活性，分別采用杭州銳創(chuàng)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的試劑盒G0310F、G0301F、G0308F 及G0331F 測(cè)定。

1.4.3 土壤微生物群落分析 (1)土壤基因組DNA 的提取:采用DNA 提取試劑盒(Omega Biotek， Norcross， GA， US)對(duì)土壤進(jìn)行基因組DNA的提取。 通過(guò)在0.7%瓊脂糖凝膠上電泳并使用Nanodrop 2000 分光光度計(jì)(Thermo Fisher Scientific， Wilmington， DE)評(píng)估DNA 濃度和質(zhì)量。 細(xì)菌擴(kuò)增引物采用細(xì)菌16S rRNA V3—V4 區(qū)間:338F ( ACTCCTACGGGAGGCAGCAG )， 806R(GGACTACHVGGGTWTCTAAT)。 以土壤基因組DNA 為模板，通過(guò)兩輪PCR 擴(kuò)增，具體反應(yīng)條件及反應(yīng)步驟參考Li 等[14]的方法。 兩輪擴(kuò)增結(jié)束后采用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR 擴(kuò)增數(shù)量與質(zhì)量，采用QIAquick Gel Extraction 試劑盒(QIAGEN， Crawley， UK)純化。

(2)DNA 純化及Illumina－Mi Seq 測(cè)序:對(duì)于PCR 產(chǎn)物文庫(kù)和正常擴(kuò)增片段在400 bp 以上PCR 產(chǎn)物，選用60%磁珠(VAHTSTMDNA Clean Beads)處理。 使用TruSeq?DNA PCR－Free Sample Preparation Kit (Illumina， USA)生成測(cè)序文庫(kù)，采用Illumina NovaSeq PE3000 對(duì)基因文庫(kù)進(jìn)行高通量測(cè)序。

(3)Illumina－Mi Seq 測(cè)序數(shù)據(jù)的處理:采用FASTP 軟件對(duì)產(chǎn)生的測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行雙端篩選，以去除錯(cuò)誤堿基及低質(zhì)量序列(Phred ＞20)，并以FASTQ 文件格式儲(chǔ)存，采用FLASH 對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。 借助SSUrRNA 數(shù)據(jù)庫(kù)(http:/ /www.arb－silva.de/)基于Mothur 算法對(duì)相關(guān)代表性序列進(jìn)行分類信息注釋，使用MUSCLE 對(duì)相似度為97%的操作分類單位(OTU)信息進(jìn)行歸一化，利用RDP 對(duì)細(xì)菌Silva 數(shù)據(jù)庫(kù)(SSU132)比對(duì)進(jìn)行物種分類注釋，以獲取每條序列從phylum 到genus 的分類信息[15]。 利用Mothur 軟件統(tǒng)計(jì)每個(gè)生物樣本的Chao1 和Shannon 多樣性指數(shù)。 借助R 語(yǔ)言計(jì)算并繪制未加權(quán)unifrac 距離的非度量多維縮放(NMDS)的多元統(tǒng)計(jì)。 利用高通量測(cè)序數(shù)據(jù)與土壤理化因子進(jìn)行冗余分析(RDA)。 以上分析委托杭州銳創(chuàng)生物技術(shù)有限公司完成。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)，采用鄧肯氏多重比較法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(α ＝0.05)，采用R 語(yǔ)言、Origin 2020 軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)的影響

由表1 可知，生物炭、根際促生菌處理(PG、BC、PGB)與常規(guī)施肥處理(CK)、不施肥處理(C0)在土壤總鹽度(TS)含量、pH 值、土壤容重(BD)、有機(jī)質(zhì)(OM)、全氮(TN)、速效鉀(AK)含量等共10 個(gè)土壤指標(biāo)中均存在一定差異。 與C0相比，CK 處理提高OM、全量養(yǎng)分(TN、TP、TK)和速效養(yǎng)分(AN、AP、AK)含量，而BD、TS 和pH 值略微下降。 與CK 相比，生物炭與根際促生菌處理可增加土壤全量養(yǎng)分、速效養(yǎng)分、OM 含量，而降低TS、pH 及BD。 整體而言，各指標(biāo)中多以PGB 處理存在極值。 以上結(jié)果表明，生物炭與根際促生菌配施對(duì)土壤理化性質(zhì)有顯著影響，是改善鹽漬化土壤性狀的有效措施。

表1 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)的影響

2.2 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤酶活性的影響

由圖1A 可知，土壤亞硝酸還原酶(NiR)活性各處理間均存在顯著差異，與C0 相比，各施肥處理顯著提高2.04～3.56 倍，且以PGB 處理NiR 活性最高，PG、BC 較PGB 分別顯著低16.92%、9.62%。各處理土壤脲酶(UrE)活性表現(xiàn)為C0 ＜CK＜BC＜PG＜PGB，與PGB 處理相比，C0、CK、PG、BC 分別顯著降低71.54%、57.45%、32.39%、38.83%(圖1B)。 土壤纖維素酶(CeL)活性以C0最低，與CK 無(wú)顯著差異，兩者皆顯著低于生物炭與根際促生菌各處理，且以PGB 處理最大，較其他處理顯著降低20.88%～52.15%(圖1C)。 各處理土壤木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)活性表現(xiàn)為C0＜CK＜PG＜BC＜PGB，其中C0 與CK 無(wú)顯著差異，但均顯著低于生物炭與根際促生菌各處理；整體而言，以PGB 處理LiP 活性最高(圖1D)。

圖1 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤酶活性的影響

2.3 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤微生物群落多樣性與豐富度的影響

Chao1 指數(shù)和Shannon 指數(shù)是微生物群落多樣性和豐富度的重要表征。 由圖2A 可知，各處理Chao1 指數(shù)表現(xiàn)為C0＜CK＜BC＜PG＜PGB；C0與CK 間無(wú)顯著差異，但皆顯著小于生物炭與根際促生菌各處理。 而從Shannon 指數(shù)看，各處理表現(xiàn)為C0＜CK＜PG＜BC＜PGB，但處理間無(wú)顯著差異(圖2B)。 這表明在鹽堿土中施用根際促生菌、生物炭均可對(duì)土壤微生物多樣性及豐富度具有積極作用，尤以兩者配施效果最好。

圖2 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤微生物群落多樣性與豐富度的影響

2.4 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤微生物群落分類與組成的影響

細(xì)菌基因序列測(cè)序共獲取31 門575 屬。 圖3A 顯示了土壤樣品中豐度較高的前10 個(gè)優(yōu)勢(shì)門，可以看出以變形菌門(Proteobacteria)相對(duì)豐度最高，為33.32%～36.95%，之后依次是浮霉菌門(Planctomycetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、芽單胞菌門(Gematimonadetes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、 綠彎菌門(Chloroflexi)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、硝化螺旋菌門(Patescibacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)，分別占總豐度的15.77%～19.97%、13.44%～14.12%、9.06%～11.13%、4.83% ～7.34%、4.02% ～5.56%、3.49%～4.51%、1.59%～3.69%、1.04%～1.63%、0.56%～1.64%；5 種處理間浮霉菌門、酸桿菌門和放線菌門的相對(duì)豐度存在明顯差異，即與C0、CK 處理相比，PG、BC 和PGB 處理明顯增加了三者的相對(duì)豐度，降低了芽單胞菌門、擬桿菌門、疣微菌門、厚壁菌門的相對(duì)豐度。

圖3 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤微生物群落門水平(A)和屬水平(B)組成的影響

由圖3B 可知，在屬水平上，所有土壤樣品中排名前10 位的依次為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、小梨形菌屬(Pirellula)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、溶桿菌屬(Lysobacter)、Pir4＿lineage、出芽菌屬(Gemmata)、鏈霉菌屬(Streptomyces)、寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophobacter)、Subgroup＿10、SH－PL14，不同處理中該10 屬豐度總和為17.86%～22.23%。 與C0 相比，所有施肥處理均增加了小梨形菌屬(Pirellula)、SH－PL14、寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophobacter)的相對(duì)豐度，而降低了假單胞菌屬(Pseudomonas)的相對(duì)豐度，但不同處理間上述屬總豐度均無(wú)明顯差異。

2.5 生物炭與根際促生菌對(duì)鹽漬化土壤微生物群落組成差異的影響

由圖4 可知，在代表門水平方面，厚壁菌門(Firmicutes)是各處理豐度最高的門，且在PGB根際土壤微生物群落中豐度最高，分別是C0、CK處理的2.51、1.37 倍。 各處理代表性序列的發(fā)育樹分支分析表明，厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)是各處理中最具代表性的門。 厚壁菌門(Firmicutes)中，C0、CK、PG、BC、PGB 處理的芽孢桿菌屬(Bacillus)相對(duì)豐度分別為0.045%、0.077%、0.181%、0.275%、0.382%，且PG、BC、PGB 處理均顯著大于C0、CK 處理。 變形菌門(Proteobacteria)中，C0、CK、PG、BC、PGB 處理的嗜鹽單胞菌屬(Halomonas)相對(duì)豐度分別為0.021%、0.075%、0.164%、0.168%、0.195%，且PG、BC、PGB 處理均明顯大于C0、CK。 以上結(jié)果表明，根際促生菌、生物炭對(duì)細(xì)菌群落組成和豐度的影響存在一定差異，其中生物炭對(duì)細(xì)菌群落的影響大于根際促生菌，兩者組合施用對(duì)微生物群落組成的影響最大。

圖4 微生物群落門、屬水平代表性序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹

2.6 非度量多維尺度和冗余分析

基于unifrac 距離的非度量多維尺度分析(NMDS)結(jié)果(圖5A)表明，C0、CK 分布于上半軸，PG 分布于右下軸，BC、PGB 分布于左下軸；C0、CK、PG、BC、PGB 處理間均無(wú)明顯交集、各自獨(dú)立，表明各處理間的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變異較大。

圖5 不同處理土壤微生物群落間的非度量多維尺度分析(A)和環(huán)境因子與群落結(jié)構(gòu)的冗余分析(B)

冗余分析(RDA)可用于分析環(huán)境因子與相關(guān)微生物群落間的相關(guān)性，箭頭所處的象限表示環(huán)境因子與排序軸間的正負(fù)相關(guān)性，箭頭與原點(diǎn)的連線長(zhǎng)度代表著該環(huán)境因子與群落分布間相關(guān)程度的大小，連線越長(zhǎng)，說(shuō)明相關(guān)性越大，反之越小。 箭頭連線和排序軸的夾角代表著某個(gè)環(huán)境因子與排序軸相關(guān)性的大小，夾角越小，相關(guān)性越高，反之越低。 由圖5B 可知，RDA 的前兩個(gè)軸分別解釋了總變異的33.1%和22.0%。 C0、CK、PG、BC、PGB 處理各自分離，就C0、BC 處理而言，各土壤因子對(duì)其群落組成的影響較小。 就CK 而言，土壤脲酶(UrE)、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)是影響其群落組成的主要因子，其中UrE 效應(yīng)最為顯著。 就PG 處理而言，土壤纖維素酶(CeL)、亞硝酸還原酶(NiR)是影響其群落組成的主要因子，尤其表現(xiàn)在CeL 因子。 就PGB 處理而言，土壤有機(jī)質(zhì)(OM)是顯著(P＝0.00092)影響其群落組成的環(huán)境因子。

3 討論與結(jié)論

物理、生物技術(shù)措施是改良鹽漬土的重要手段。 現(xiàn)有的研究表明生物炭、根際促生菌(PGPR)均可影響土壤中鹽分的分布，改善土壤理化性質(zhì)、優(yōu)化土地利用和促進(jìn)植物生長(zhǎng)[7，11]。

土壤理化性質(zhì)如速效養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)(OM)含量以及pH 值等是反映土壤底物可用性及其相關(guān)健康狀況的重要表征[16]。 生物炭具有多孔結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、優(yōu)良的陽(yáng)離子交換性能及較高的pH 值，可降低土壤鹽分含量、提高土壤養(yǎng)分含量及持水能力[6，7]。 本研究中，生物炭處理后土壤鹽度顯著降低，全量養(yǎng)分(TN、TK、TP)、速效養(yǎng)分(AN、AK、AP)和有機(jī)質(zhì)(OM)含量明顯提高。這與前人的研究結(jié)論趨于一致，即生物炭可加速土壤養(yǎng)分周轉(zhuǎn)過(guò)程、增強(qiáng)微生物活性，從而降低土壤鹽分和提高土壤肥力[17]。 本研究結(jié)果還表明，根際促生菌處理亦可改善土壤理化性質(zhì)，這可能是因?yàn)镻GPR 可以激活土壤功能，加速土壤養(yǎng)分溶解，減少土壤水分蒸發(fā)，保證土壤膨壓轉(zhuǎn)換，從而改善土壤理化性質(zhì)[18]。 前人研究表明，土壤鹽分增加會(huì)抑制土壤磷酸酶、脲酶及氧化酶等的活性[19]。 本研究結(jié)果表明，C0、CK 處理下的土壤亞硝酸還原酶(NiR)、纖維素酶(CeL)、脲酶(UrE)及木質(zhì)素過(guò)氧化物酶(LiP)活性均較低，而在施用生物炭、PGPR 后這4 種酶活性顯著提高，尤其表現(xiàn)在二者組合施用處理(PGB)。 特別地，UrE是將亞硝酸鹽降解為NO 或NH3的重要催化酶，PGB 處理顯著提高氮循環(huán)中的關(guān)鍵酶(UrE)活性，這意味著土壤中的亞硝酸鹽代謝加快，從而可降低亞硝酸鹽積累對(duì)生物體的毒性作用[15]。

生物炭可通過(guò)自身的物理化學(xué)功能調(diào)節(jié)養(yǎng)分循環(huán)，并影響土壤特性、植物生長(zhǎng)和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性[20]。 PGPR 介導(dǎo)的微生物相互作用，從而對(duì)土壤肥力、健康狀況和植物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生積極影響[21]。 本研究結(jié)果表明，與不施肥(C0)或常規(guī)施肥處理(CK)相比，PG、BC 和PGB 處理均影響群落Alpha 指數(shù)，其中多樣性指數(shù)顯著提高。 基于unifrac 距離的非度量多維尺度分析(NMDS)顯示，5 個(gè)處理各自獨(dú)立且完全分離。 這表明處理間的土壤微生物群落組成結(jié)構(gòu)不同。 前人研究表明，在生物炭與外源微生物配施中，生物炭扮演著載體的輔助角色，以保護(hù)PGPR 免受土壤噬菌體或動(dòng)物的取食[4，22]。 然而本研究中，NMDS 分析表明PG、BC 完全分離，PG 與PGB 處理距離也較遠(yuǎn)，這意味著生物炭發(fā)揮獨(dú)立作用，且生物炭和PGPR 對(duì)土壤微生物群落的影響機(jī)制不同。

在群落結(jié)構(gòu)中，變形菌門(Proteobacteria)是各處理占比豐度最高的優(yōu)勢(shì)門，其相對(duì)豐度占比33.32%～36.95%，該門包括一些固氮類細(xì)菌(如根瘤菌)[23]。 在屬水平上，鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)是相對(duì)豐度最高的優(yōu)勢(shì)屬，該屬包含許多功能豐富的新型微生物資源，是目前研究中被廣泛認(rèn)可的可改善逆境環(huán)境的指示性菌群。 此外，Sphingomonas能在營(yíng)養(yǎng)有限的環(huán)境中生存，表現(xiàn)出反硝化和非共生固氮的特點(diǎn)，因此可能參與氮循環(huán)[24]。 此外，Sphingomonas還可用于芳香族化合物的生物降解，在環(huán)境污染中發(fā)揮著重要作用[25]，這可能是該菌能成為鹽漬土壤中優(yōu)勢(shì)菌的主要原因。 本研究發(fā)現(xiàn)BC 和PGB 處理顯著增加Sphingomonas的豐度，這可能是因?yàn)樯锾靠梢愿患寥乐械墓痰?，進(jìn)一步改善土壤營(yíng)養(yǎng)和質(zhì)量，因此BC 和PGB 處理中TN 和AN 含量更高。

此外，微生物群落組成系統(tǒng)發(fā)育分析表明，嗜鹽單胞菌屬(Halomonas)、芽孢桿菌屬(Bacillus)中，均以生物炭和根際促生菌處理(PG、BC、PGB)顯著大于CK、C0 處理。 嗜鹽單胞菌屬(Halomonas)和芽孢桿菌屬(Bacillus)是土壤中重要的有益菌群，可分泌多種抗生素、催化酶和生物活性物質(zhì)，對(duì)改善土壤養(yǎng)分周轉(zhuǎn)活力及降低土壤養(yǎng)分累積具有重要作用[14]。 以往的研究表明，pH 值、SOC、AP 和酶活性等環(huán)境因素決定生態(tài)系統(tǒng)中的土壤微生物群落[12，26]。 本研究RDA 分析表明，土壤酶活性對(duì)微生物群落組成具有重要影響，其中就PGB 處理而言，土壤有機(jī)質(zhì)(OM)是影響其群落組成的重要環(huán)境因子。 這給予我們啟示:施入一定量的有機(jī)肥可能對(duì)生物炭與根際促生菌效應(yīng)具有進(jìn)一步的提升作用。