中圖分類號：S143.6；S158.3 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.13.001

藍莓和櫻桃是我國重要的經(jīng)濟樹種，具有很高的經(jīng)濟效益，在我國的種植范圍較為廣泛I。其中藍莓種植面積已從2001年的 24hm² 增長到2020年的66400hm² ，產(chǎn)量也從2002年的3t增長到2020年的347200t2。藍莓的根系小而短淺，因此種植藍莓需要有機質(zhì)含量高、持水性和透水性良好的土壤[3]。櫻桃喜歡排水良好、水分充足的肥沃土壤。長期種植果樹對土壤肥力有很大的影響，隨著種植年限的延長，果園土壤的養(yǎng)分含量會明顯下降，進而導(dǎo)致果實產(chǎn)量和品質(zhì)下降[4-5]。施肥可以快速提升土壤中的氮磷鉀含量，改善土壤微生態(tài)環(huán)境，有助于增加作物產(chǎn)量、提高土壤生產(chǎn)力和肥力[6-9]。此外，前人研究表明，土壤微生物多樣性與土壤理化性狀密切相關(guān)[10]。土壤微生物對植物生長和健康發(fā)揮了重要作用，丁婷婷等人的研究發(fā)現(xiàn)，間接施肥增加了果園土壤中微生物的數(shù)量和多樣性，促進了植物生長，提高了果樹的抗逆性；駱爭榮等綜合前人的研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物通過影響植物對環(huán)境脅迫的適應(yīng)性，進而影響植物的健康和多樣性[12-14]。本研究選取衢州市某典型果園中藍莓、櫻桃栽培土壤為調(diào)查對象，利用宏基因組測序技術(shù)與土壤理化分析手段揭示了長期施肥對不同果樹土壤肥力、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能的影響，旨在增進對長期施肥下的不同品種果樹栽培土壤健康狀況的認(rèn)識。

1材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

取樣地點位于浙江省衢州市某典型果園。衢州作為典型的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，年平均降水量為 1636mm ，具有“春早、秋短、夏冬長、溫適、光足、旱澇明”的特征。該地區(qū)以山地丘陵為主，總面積為 8844km² 其中園地面積 84489.71hm² ，果園面積占園地面積的69.71% ，果樹栽培的經(jīng)濟效益為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收入做出了重要貢獻。

1.2樣品采集與前處理

2023年10月在衢州市某果園采集種植了5a藍莓和櫻桃的土壤，以鄰近不栽培植物田塊土壤作為對照，土壤類型為紅黃壤。施肥管理方式為：復(fù)合肥[m（N）：m（P）：m（K）=15：15：15] 每年投加1次，已連續(xù)投加5年，每年投加量為 1.2t?hm^-2 ，分基肥和追肥2次撒施；豬糞發(fā)酵有機肥投加量 7.5t?hm^-2 ，其養(yǎng)分含量分別為總氮含量 1.2% ，總磷含量 0.8% ，總鉀含量1.0% 。每個品種果樹設(shè)置3個樣地（樣地規(guī)格為 15m× 15m ，取樣時沿著果樹的滴水線依據(jù)5點法采集混合土樣，每個樣地取3個重復(fù)土樣（土樣重量為 2kg ），裝入無菌封口袋中，低溫迅速帶回實驗室。一部分土樣用于土壤宏基因組測序與分析，其余土壤風(fēng)干過2mm 篩后用于理化性狀分析。

1.3土壤樣品測定

土壤pH采用 1：2.5 的水土比電極法測定；有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀法測定；電導(dǎo)率通過電導(dǎo)率儀測定；土壤堿解氮含量采用堿解擴散法測定；有效磷含量通過鹽酸-氟化銨法測定；速效鉀含量采用火焰光度法測定，以上測定方法均參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[15]。

使用PowerSoilDNAIsolationKit（MOBIOLaboratories，Carlsbad，CA，USA）從土壤樣本中提取微生物總DNA。使用260/280、 260/230nm 的吸光度比值評估DNA的質(zhì)量和濃度。獲得的高質(zhì)量DNA樣品委托北京諾未致源科技股份有限公司完成宏基因組測序與分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS27.0進行單因素方差分析，然后進行TukeyHSD后檢驗，以 plt;0.05 為差異顯著標(biāo)志。使用pheatmap軟件包和R軟件包vegan生成熱圖和統(tǒng)計相關(guān)性[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1長期施肥對不同品種果樹土壤理化性狀的影響

如表1所示，與對照組相比，長期施肥顯著提高了不同果樹栽培土壤的養(yǎng)分含量（ plt;0.05 ）。具體來看，與對照相比，藍莓和櫻桃土壤中有機質(zhì)含量分別增加了 83.98% 、 111.93% ；在土壤電導(dǎo)率方面，藍莓土壤增長了 300.18% ，而櫻桃土壤增長更為顯著，增加了 1 080.22% ；速效鉀含量在藍莓土壤中增長了27.73% ，櫻桃土壤增長了 198.19% ；土壤堿解氮含量在藍莓土壤中增長了 215.81% ，櫻桃土壤中增長了614.98% ；土壤有效磷含量在藍莓土壤中增加了2 137.93% ，櫻桃土壤中增加了 6296.55% 。相反，對照組處理的土壤 pH 值為 4.75±0.02 ，與之相比，不同果樹土壤 pH 值均顯著降低（ plt;0.05 ，其中藍莓土壤下降了0.86個單位，櫻桃土壤pH值下降了0.4個單位。

表1長期施肥下不同果樹栽培土壤的理化性狀

注：同列不同小寫字母表示差異顯著 （plt;0.05） 。

2.2長期施肥對不同品種果樹土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

進一步分析長期施肥對不同果樹土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果如圖1-a所示，對照組土壤中的主要優(yōu)勢細(xì)菌門為酸桿菌門（Acidobacteriota）、假單胞菌（Pseudomonadota）、放線菌門（Actinomycetota）、綠彎菌門（Chloroflexota）、粘球菌（Myxococcota）、疣微菌門（Verrucomicrobiota）；長期施肥下的櫻桃土壤中主要優(yōu)勢細(xì)菌門為放線菌門（Actinomycetota）、假單胞菌（Pseudomonadota）、酸桿菌門（Acidobacteriota）、綠彎菌門（Chloroflexota）；長期施肥的藍莓土壤中主要優(yōu)勢細(xì)菌門為放線菌門（Actinomycetota）、假單胞菌（Pseudomonadota）、酸桿菌門（Acidobacteriota）、綠彎菌門（Chloroflexota）、疣微菌門（Verrucomicrobiota）。與對照組相比，長期施肥下的果樹土壤微生物組成較為相似。由圖1-b可知，與對照組相比，施肥后的果樹土壤中特有菌屬種類都有所增加，其中，藍莓土壤的特有菌屬增加了142.81% ，而櫻桃土壤的特有菌屬增加了 5.48% 。

2.3長期施肥對不同品種果樹土壤微生物群落功能的影響

從圖2-a可以看出，蛋白復(fù)合物（Protein-containingcomplex）在所有土壤樣本中占比最高，與對照組相比，蛋白復(fù)合物含量在長期施肥的藍莓土壤中降低了 46.27% ，在櫻桃土壤中降低了 50% ；相反，長期施肥的藍莓土壤中參與代謝過程（Metabolicprocess）、細(xì)胞結(jié)構(gòu)體（Cellularanatomicalentity）、細(xì)胞過程（Cellularprocess）、運輸體活動（Transporteractivity）的基因豐度相比對照組分別增加了 1.49% 、29.85% 、 11.94% 、 2.99% ；此外，長期施肥的櫻桃土壤中參與代謝過程（Metabolicprocess）、小分子傳感器活性（Smallmolecule sensor activity）的基因豐度均增加了 25% 。

圖1長期施肥下不同品種果樹栽培土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)變化

圖2長期施肥下不同品種果樹栽培土壤的微生物群落功能變化

由圖2-b可以看出，主要功能預(yù)測（Generalfunctionpredictiononly）、氨基酸運輸和代謝（Aminoacidtransportandmetabolism）在所有土壤樣本中占比較高，豐度為 8.52%～9.52% ；長期施肥后的藍莓土壤和櫻桃土壤中碳水化合物轉(zhuǎn)運代謝（Carbohydrate transportandmetabolism）的基因豐度相較于對照組，分別提升了 7.47% 和 10.33% ；而參與轉(zhuǎn)錄（Transcription）的基因豐度分別提升了7.05% 和 22.18% 。

2.4土壤理化性狀與果樹土壤微生物群落的相關(guān)性分析

如圖3所示，土壤環(huán)境因子與微生物群落的相關(guān)性分析結(jié)果表明，大約 60% 的檢測菌門受到土壤pH的顯著調(diào)控。其中，酸桿菌門（Acidobacteriota）、芽孢桿菌門（Bacillota）、彎曲桿菌門（Campylobacterota） Candidatus_Aminicenantes、Candidatus_Bathyarchaeota、綠彎菌門（Chloroflexota）、藍綠藻門（Cyanobacteriota）、奇異球菌（Deinococcota）、迷蹤菌門（Elusimicrobiota）、芽單胞菌（Gemmatimonadota）、Ignavibacteriota、毛霉菌門（Mucoromycota）、亞硝化球菌門（Nitrososphaerota）、浮霉菌門（Planctomycetota）、鏈型植物門（Streptophyta）、熱微菌門（Thermomicrobiota）、疣微菌門（Verrucomicrobiota）與土壤pH值呈極顯著正相關(guān) ?plt;0.001 ），表明這些菌門可能不適應(yīng)酸性環(huán)境，更傾向于在偏中性土壤中富集。此外，裝甲菌門（Armatimonadota）、蛭弧菌門（Bdellovibrionota）、Candidatus_Binatota、 Candidatus_Eremiobacterota、Candidatus_Thermoplasmatota、脊索動物門（Chordata）、廣古菌門（Euryarchaeota）、假單胞菌門（Pseudomonadota）、螺旋體菌門（Spirochaetota）、互養(yǎng)菌門（Synergistota）與土壤有機質(zhì)（SOM）、速效鉀（AK）、電導(dǎo)率（EC）、堿解氮（HN）及有效磷（AP）含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)（ ），表明這些菌門可能屬于寡營養(yǎng)型類群，更適應(yīng)養(yǎng)分含量較低的土壤環(huán)境。相反，放線菌門（Actinomycetota）、子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）與土壤有機質(zhì)（SOM）、速效鉀（AK）、電導(dǎo)率（EC）、堿解氮（HN）及有效磷（AP）含量均呈極顯著正相關(guān)（ _plt;0.001） 一表明這些菌門更傾向于在有機質(zhì)含量高且養(yǎng)分豐富的土壤中生長和繁殖。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，長期施肥的果樹土壤pH值有所降低，可能是施肥過程中，植物吸收了大量的鹽基離子交換出氫離子，進而導(dǎo)致土壤酸化。長期施肥的藍莓王壤酸化尤為明顯，主要是因為藍莓果樹偏愛酸性土壤。已有的研究表明，高 pH 條件下，藍莓會出現(xiàn)缺鐵性萎黃病，影響藍莓的發(fā)育[17-18]，因此，土壤pH值降低有助于改善藍莓的生長環(huán)境。此外，長期施肥使得土壤電導(dǎo)率有所增加，其增加的原因可能是肥料在土壤中產(chǎn)生了大量的無機離子。有機質(zhì)含量增加主要是因為施用的肥料直接提供了有機碳源，并且肥料中含有一定量的氮、磷、鉀元素，施用后通過微生物分解或轉(zhuǎn)換，進而增加了速效鉀、堿解氮、有效磷的含量，使土壤中的氮磷鉀不斷蓄積，從而增加了土壤肥力，這有助于提高果樹作物的產(chǎn)量。

在菌門水平上，長期施肥顯著改變了果樹土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。與對照組相比，長期施肥的藍莓土壤和櫻桃土壤中優(yōu)勢細(xì)菌、真菌豐度增加，這可能是由于施肥后，氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)的增加，為適宜生長的細(xì)菌、真菌繁殖提供了良好環(huán)境[19]。長期施肥后，藍莓土壤和櫻桃土壤中主要的微生物群落功能均有增強。其中，果樹土壤的代謝過程（metabolicprocess）增加，表明長期施肥促進了藍莓和櫻桃果樹土壤的微生物生長和繁殖，提高了土壤微生物的活性，進而增加了土壤中微生物群落的多樣性。這一結(jié)果與弼猴桃之前的研究相似，有研究顯示長期有機施肥制度會影響弼猴桃果樹土壤根瘤層微生物多樣性和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性[20；張凱煜等人通過研究微生物有機肥對櫻桃果樹土壤的影響發(fā)現(xiàn)，施用微生物有機肥能提高細(xì)菌數(shù)量，且提高細(xì)菌多樣性和豐富度。

土壤理化性質(zhì)，尤其是土壤pH值是影響土壤微生物多樣性的重要因素22。研究發(fā)現(xiàn)酸桿菌門（Acidobacteriota）、芽孢桿菌門（Bacillota）等菌門更適應(yīng)偏中性土壤環(huán)境，可能是因為這些菌門具有一定的pH適應(yīng)范圍，在偏中性或堿性的土壤中有更好的生存和代謝能力。放線菌門（Actinomycetota）、子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）與土壤有機質(zhì)（SOM）含量呈顯著正相關(guān)，表明這些微生物可能在有機質(zhì)的分解和循環(huán)中發(fā)揮了重要作用。土壤中有機質(zhì)含量增加可以為微生物提供更多的碳源，從而促進它們的生長和繁殖，進而增強藍莓土壤和櫻桃土壤微生物群落的生物量和多樣性[23]。

3.2 結(jié)論

本試驗探討了長期施肥對2種果樹栽培土壤的微生物群落多樣性的影響，結(jié)果表明，施肥會提高土壤中的電導(dǎo)率和氮磷鉀含量，同時降低土壤pH值。長期施肥豐富了果樹土壤的微生物群落功能并提高了其多樣性和活性。今后可以考慮引入有機肥料或微生物肥料等新型施肥方式，或者適時深翻土壤，調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)和透氣性，以增加土壤中有益微生物數(shù)量，促進果樹栽培土壤健康。

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（責(zé)任編輯：易婧）