种植竹荪对农田土壤磷有效性及磷循环功能基因丰度的影响
陈俊华
福建农林大学海峡联合研究院,福建 福州 350002
摘要：为阐明农田种植竹荪对土壤磷循环的调控机制,选取竹荪种植地(JXZS)及对照地块(JXCK)为研究对象,通过测定土壤磷素含量与磷循环关键酶活性,并结合功能基因组学分析,系统探究了竹荪种植对土壤磷循环的影响.结果表明:竹荪种植提高了土壤总磷(TP)含量(54.7%)和有效磷(AP)含量(137.5%),并使酸性磷酸酶(ACP)活性显著提高 33.0%,植酸酶(PHY)活性显著升高,而磷酸二酯酶(PDE)活性未发生显著变化;微生物磷代谢策略由"低磷适应型"向"高效利用型"转变,对照地块富集ppk2(磷储存)、phnP(难降解有机磷利用)等基因及EC 3.1.4.55(复杂有机磷降解)等酶系,而竹荪种植地则富集E3.1.3.8(易降解有机磷矿化)基因及其对应酶系;土壤酶活性(PHY、PDE)是驱动微生物功能变异的关键因子,与ppx-gppA、ppa等核心基因呈显著负相关,而磷总量对功能调控无显著影响;磷代谢网络呈现"松散化特征、核心节点驱动"的结构特征,基因网络中仅存在 2 个连接节点(phnO、E3.1.3.1/phoA/phoB),在双因素网络中E3.1.3.8 和phoN为核心功能基因,而微生物属多为边缘节点.综上,竹荪种植地土壤磷循环效率提升的重要微生物学机制为竹荪种植通过提升农田土壤磷库容量并激活关键磷酸酶,系统性重塑了土壤微生物的磷代谢功能,促使微生物从依赖内源磷储备转变为优先利用外源易降解有机磷.
关键词：竹荪稻田土壤磷循环功能基因宏基因组学
分类号：S154.3(土壤学)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFD1900605-3)
论文发表日期：2025-11-28
在线出版日期：2026-03-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 11-18 )
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