近日，资源与环境学院张民教授团队在《Field Crops Research》在线发表了题为“Long-term application of controlled-release potassium chloride increases maize yield by affecting soil bacterial ecology, enzymatic activity and nutrient supply”的研究论文。博士生李泽丽为该论文的第一作者，张民教授和刘之广副教授为该论文的通讯作者。
土壤细菌群落对维持生态系统至关重要，然而其容易受长期栽培（包括施肥）的影响。尽管已经有很多关于控释氯化钾的研究，但是与提高钾肥利用效率和产量相关的土壤细菌生态学的研究非常有限。通过连续8年长期定位试验，结合高通量测序和酶联免疫技术，研究施用不同比例的控释氯化钾对土壤细菌多样性和群落结构、碳氮循环酶水平、土壤养分供应强度和玉米产量的影响。
图1. 控释氯化钾对土壤细菌群落多样性及相对丰度、共生网络的影响
图2. 施用控释氯化钾对土壤细菌生态和玉米产量影响的结构方程模型分析
增加施用控释氯化钾的百分比显著提高了与碳和氮循环相关的细菌（Bacillus, Gaiella, and Sphingomonas）的多样性和丰度；钾离子缓慢释放增强了共发生网络分类群之间的相互作用强度，减少功能冗余；显著提高了土壤肥力，增强了土壤菌落的组成和功能，解释了82.8%的细菌菌落变异；直接提高了土壤氮循环酶含量和细菌群落相对丰度，间接提高了土壤养分供应7.1–38.6%，玉米产量提高了11.7–11.8%，钾肥利用率提高了8.4–13.2百分点。
控释氯化钾显著增强了土壤细菌生态的稳定性，提高了土壤速效钾、铵态氮、硝态氮、可溶性氮含量和有机质含量，提高了玉米产量和钾肥利用率。长期施用控释氯化钾是调节土壤细菌生物多样性、碳氮循环酶活性和土壤养分供应强度来提高玉米产量和钾肥利用率的良好途径。
该研究得到了中国科学院重点研究项目、山东省重点研发项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.108946
编 辑：万 千
审 核：贾 波
