旱区滴灌条件下不同养分组合对叶用枸杞土壤活性碳库及细菌群落的调控效应

王 芳，沈舒雨，杨 柳，林妍敏，南雄雄，张俊华

（1.宁夏大学地理科学与规划学院，银川750021；2.教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室，银川750021；3.宁夏林业研究院股份有限公司，银川750004；4.国家林业和草原局枸杞工程技术研究中心，银川750004；5.宁夏大学生态环境学院，银川750021）

0 引 言

土壤有机碳（SOC）是全球碳循环中最重要的碳库之一。采用合理的农业管理措施，可使全球农业土壤碳库提高约0.4～0.9 Pg/a，50年可累积增加24～43 Pg C[1]。根据功能、周转时间以及化学属性的不同，土壤有机碳库可分为活性库、慢性库和惰性库，而土壤碳库的动态变化主要体现在土壤活性碳库中[2]。尽管活性有机碳只占土壤有机碳总量的一小部分，但能够在土壤全碳变化之前反映出土壤微小的变化。作为对外界环境变化响应更敏感的指标，它不仅能对耕作、施肥措施做出快速响应，而且在调节土壤养分转化方面也发挥着重要作用[3,4]。土壤活性有机碳通常用易氧化有机碳（EOC）、水溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）等指标来表征[5]。

枸杞是宁夏优势特色作物，枸杞产业已成为当地农民增收的主要来源之一。叶用枸杞是我国特有的“药食同源”绿色木本蔬菜，其生育期内养分需求规律、栽培技术等方面均与传统枸杞存在很大差别[6,7]。目前叶用枸杞的施肥量大多也是根据传统果用枸杞及其他草本叶菜种植经验得出的施肥量，差异较大，且大部分地区采用粗放的施肥管理模式，施肥时机、种类、数量均不能与叶用枸杞的养分需求相匹配。宁夏是中国水资源最少的省区，降雨量、地表水和地下水量都十分贫乏，而叶用枸杞生育期内农户常用灌水量也远远大于其本身生长所需，造成不必要的水资源浪费。不合理的水肥管理方式不但引起严重的资源浪费，同时也加剧了环境污染[8]。因此寻求经济有效的土壤养分管理措施，改善产区土壤质量，提高土壤肥力和作物生产力，是旱区叶用枸杞产业可持续生产亟待解决的问题。滴灌水肥一体化技术是一种灌溉与施肥融为一体的农业新技术，可显著地提高灌溉、施肥效率，提高作物产量品质，从而提高经济效益。因此，成为实施范围较广的一种重要的农田管理措施[9]。研究发现，滴灌施肥对提高土壤活性有机碳有积极的作用，会影响土壤水分分布和碳循环[1,10]。与常规施肥相比，滴灌一体化增加了番茄产量，提高了氮肥利用率[11]。目前滴灌水肥一体化技术也逐渐应用在枸杞栽培种植上[12]，根据当地土壤特点和枸杞需肥规律选择适宜适量的水肥用量是提高肥料利用率和产量的关键，施肥方式的重大转变，该地区叶用枸杞种植土壤活性有机碳库将如何响应？目前关于叶用枸杞科学水肥管理措施方面的研究不足，可查阅的文献资料大多也是根据传统果用枸杞种植或其他草本叶菜种植经验获得的施肥量，且施肥量差异较大。

土壤微生物是土壤养分生物地球化学循环和发挥生态系统功能的驱动者和重要载体[13]，土壤微生物组在氮磷养分迁移转化等关键土壤过程中发挥了决定性的作用[14]，也是维系陆地生态系统中植物地上-地下相互作用的纽带[15]。土壤微生物生物量和群落组成变化驱动着土壤氮磷的转化，为植物高效利用肥料和生态平衡提供基础，是农田生态系统功能和稳定性的敏感指标[16]。研究表明，不同施肥和土地利用方式可通过改变土壤的微环境直接或间接影响土壤微生物群落结构、组成及其功能，并且受土壤pH、质地、水分、有机碳含量、养分有效性等因子的驱动[17,18]。因此充分了解不同农田管理措施下土壤微生物调控养分有效性的影响机制，对于实现作物高产优质、养分高效利用和农业可持续发展具有重要意义。

目前关于叶用枸杞科学施肥管理措施方面的研究鲜见报道，且有关滴灌条件下不同养分组合对叶用枸杞种植土壤微生物多样性和群落结构变化影响方面的研究尚未见到报道。鉴于此，本文通过田间定位试验，以叶用枸杞园土壤为研究对象，分析滴灌条件下不同养分组合对叶用枸杞种植土壤肥力和微生物群落特征的影响，为旱区特色作物养分高效利用和资源可持续发展提供理论依据。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

田间定位试验在国家林业局枸杞工程技术研究中心的枸杞示范基地（35°25′ N，106°10′ E）进行，海拔约1 110 m，试验区地处西北内陆，属于暖温带大陆性季风气候，昼夜温差大，年平均降水量180 mm 左右，年蒸发量1 883 mm 左右，相对湿度45%～60%，年平均气温8.5 ℃，雨雪稀少，蒸发强烈，冬春干旱，四季多风。全年无霜期160～170 d，年平均日照时间2 800～3 000 h，土壤类型为风沙土。2017年3月开始田间试验。试验前0～20 cm 土壤的化学性质为：有机质4.83 g/kg，全氮0.41 g/kg，全磷0.56 g/kg，速效氮45 mg/kg，速效磷13.2 mg/kg，速效钾66 mg/kg。

1.2 试验设计

试验在枸杞传统养分施入量的基础上，针对叶用枸杞养分携出比例，对氮磷质量浓度进行调整，将氮素质量浓度设3个水平，分别为40（N1）、60（N2）、80（N3）mg/L；磷素质量浓度设3 个水平，分别为10（P1）、20（P2）、30（P3）mg/L；钾素质量浓度统一设置为40 mg/L，将人工撒施肥料设为对照（CK，月中旬施肥一次，全年施肥四次，N、P、K 纯养分施肥量达到1 402.5、292.5和132 kg/hm2）。试验共设10个处理，分别为：N1P1（N 40 mg/L，P 10 mg/L）；N1P2（N 40 mg/L，P 20 mg/L）；N1P3（N 40 mg/L，P 30 mg/L）；N2P1（N 60 mg/L，P 10 mg/L）；N2P2（N 60 mg/L，P 20 mg/L）；N2P3（N 60 mg/L，P 30 mg/L）；N3P1（N 80 mg/L，P 10 mg/L）；N3P2（N 80 mg/L，P 20 mg/L）；N3P3 （N 80 mg/L，P 30 mg/L）；CK，每个处理重复3 次，采用随机区组设计，小区面积为35 m2（10 m×3.5 m）。每小区种植5 行枸杞，株行距70 cm×20 cm，种植密度7 万株/hm2。

试验期间每个小区采用滴灌，灌水时间、灌水量均一致，灌水时间从3月底土层解冻后开始，至11月土壤封冻前结束，共计灌水7 500 m3/hm2。N、P、K 肥按照试验设计质量浓度配置成肥液，全生育期通过比例施肥器随水施入。供试肥料为尿素（含N 量46%）、磷酸二氢钾（含K2O 量34%、含P2O5量52%）、硝酸钾（含K2O 量46%、含N 量14%）。施肥装置由水源、水表、液压比例施肥泵、滴灌管、输配水管等组成。比例施肥泵的进出口直径为25 mm，流量为20～2 500 L/h，水压为0.02～0.3 MPa。内置滴灌管直径为16 mm，壁厚为0.20 mm，工作压力为50～100 kPa，滴管间距为0.30 m，额定流量为2.0 L/h。在整个生长季，肥料按照试验设计的质量浓度配置成肥液，通过比例施肥器随水施入。各处理锄草、修剪等田间管理均保持一致。供试作物为枸杞“宁杞9 号”（6年生），是国家林业局枸杞工程技术研究中心采用倍性育种方法选育出的三倍体叶用枸杞新品种，该品种具有生长量大、生长势强、栽培性能好、适应性强等特性，其植株叶芽鲜嫩、风味良好、营养丰富，适于枸杞芽菜、芽茶的产业化开发与利用。

1.3 样品采集与测定方法

2019年枸杞收获后采集0～20 cm耕层土壤样品，各小区按照S 形5 点采样。剔除杂物后混合制样，过2 mm 筛，部分样品风干后分别过1 mm和0.15 mm，于4 ℃冰箱内保存，用于理化测试与微生物分析。

土壤基本理化性质的测定参考文献[19]。土壤有机碳采用重铬酸钾稀释热法；土壤水溶性有机碳采用水浸提法(水土比2∶1)测定，土壤易氧化有机碳采用0.02 M 高锰酸钾氧化法测定，土壤硝态氮采用紫外分光光度法，土壤微生物碳采用熏蒸提取法。

土壤微生物群落总DNA 采用E.Z.N.A.® soil DNA kit(Omega Bio-tek， Norcross，GA， U.S.)进行抽提，使用1%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA 的提取质量，使用NanoDrop2000 测定DNA 浓度和纯度。将同一样本的PCR 产物混合后使用2%琼脂糖凝胶回收PCR 产物，利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit （Axygen Biosciences， Union City，CA，USA）进行回收产物纯化，2% 琼脂糖凝胶电泳检测，并用Quantus ™Fluorometer（Promega，USA）对回收产物进行检测定量。使用NEXTFLEX Rapid DNA-Seq Kit 进行建库：接头链接；使用磁珠筛选去除接头自连片段；利用PCR 扩增进行文库模板的富集；磁珠回收PCR 产物得到最终的文库。利用Illumina 公司的MiSeq PE300平台进行测序。

1.4 数据分析

根际土壤微生物高通量测序数据利用Miseq PE300 平台分析。具体如下：①物种注释与评估：利用Uparse（vsesion 7.1http：//drive5.com/uparse/），对97%相似水平下的群落聚类（OTU）进行生物信息统计分析，并通过mothur 指数分析计算α 多样性指数；②物种组成分析：基于tax_summary_a 文件夹中的数据表，利用R 语言工具作图；③样本比较分析：PCoA（Principal co-ordinates analysis） 即主坐标分析利用R 语言PCoA 统计分析和作图；④环境因子关联分析：RDA 利用R 语言Vegan 包中RDA 分析和作图。相关性Heatmap 分析利用软件R（heatmap package）作图。⑤Network 网络分析：单/双因素相关性网络分析利用软件Networkx 进行分析作图。数据利用Excel 2010分析。

2 结果与分析

2.1 不同养分组合对叶用枸杞产量及土壤活性有机碳库的影响

不同养分组合对叶用枸杞产量及土壤活性有机碳库的影响如表1所示。添加氮肥、磷肥用量对叶用枸杞的产量有显著影响（P＜0.01），而氮磷的交互作用对枸杞产量无显著影响。中、低氮肥用量下，当磷肥用量为30 mg/L 时，处理间差异显著；中、低磷肥用量下，当氮肥用量为80 mg/L 时，处理间差异显著。10 个处理中，以N2P3 处理的枸杞产量最高，N3P3处理次之，分别较对照显著提高43.0%和35.9%。

表1 不同养分组合对叶用枸杞产量及土壤活性有机碳库的影响Tab.1 Effects of different nutrient combinations on yield of lycium barbarum L and soil active organic carbon pool

与对照（CK）相比，滴灌条件下不同养分配施处理显著增加土壤有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳和硝态氮含量（P＜0.05）。土壤有机碳含量增幅为33.6%～144.4%，中等氮肥用量下（60 mg/L），土壤有机碳含量总体呈现出随磷肥用量的增加而增加的趋势，且处理间差异显著(P＜0.05)；中、高磷肥用量下（20 mg/L 和30 mg/L），土壤SOC 含量随着氮肥的增加而显著增加。所有施肥处理中以N3P3 处理的土壤SOC 含量最大，达到6.77 g/kg，较对照显著提高144.4%。中等氮肥用量下，水溶性有机碳随磷肥用量的增加而显著增加。在高氮肥用量下（80 mg/L），水溶性有机碳随施磷水平的增加而显著降低，但3个处理仍显著高于对照。同一氮肥用量下，土壤易氧化有机碳含量总体表现出随磷肥用量的增加而逐渐降低的趋势，除N1P3 处理外，各处理仍高于对照。中、低磷肥用量下（20 mg/L 和10 mg/L），不同施氮水平间差异不显著，而高磷肥用量下，易氧化有机碳含量随氮肥的增加而显著增加（P＜0.05）。中、低氮肥用量下（60 mg/L和40 mg/L），MBC 含量随磷肥的增加而显著增加（P＜0.05）。所有施肥处理中以N2P3 处理的MBC 含量最高，几乎是对照的6倍。随着氮肥用量的增加，硝态氮含量明显增加，N2P2 和N3P2 增加幅度最大。除了土壤易氧化有机碳、硝态氮和产量指标外，氮、磷的交互作用对土壤有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳含量均有显著影响（P＜0.05）。

2.2 不同养分组合对土壤细菌α 多样性指数的影响

不同处理各样本抽平后的有效序列数为28594。28个土壤样本共获得4 000 个OTUs，将其进行物种分类统计包括：42个门、124 个纲、295个目、468 个科和842 个属。各处理根际土壤细菌群落的α 多样性指数如表2所示。通过比较分析可以看出滴灌条件下不同养分配施处理改变了土壤细菌的丰富度和多样性。与CK 相比，不同氮磷配施处理Sobs 指数较对照均有增加的趋势，其中N1P3、N2P1、N2P2 及N3P2 处理显著增加，N1P3 处理Sobs 指数最大，达到1 617，较对照显著提高23.15%，而N3P3 处理Sobs 指数与其他氮磷配施处理相比，数值最低，为1 348。与Sobs 指数变化趋势相似，不同氮磷配施处理下Shannon 指数均有增加，N1P3 处理增加幅度最大，达6.03%，而N3P3 处理的Shannon 指数最小，较对照显著降低14.41%。Sobs指数与Shannon 指数均在高氮高磷养分组合下数值最低。高氮肥用量下（90 mg/L），Simpson 指数随磷肥的增加而增加，不同施磷水平间差异不显著；高磷肥用量下（30 mg/L），Simpson 指数随氮肥的增加而降低，不同施氮水平间差异不显著，除N2P2 处理外，各处理均高于对照。Shannon指数和Simpson 指数是衡量群落多样性的重要指标，Shannon指数越大，表明群落的丰富度和多样性越高；Simpson 指数越小，丰富度越大。与CK 相比，N1P2 处理显著增加了Simpson指数，表明该处理的群落丰富度最低。

表2 不同养分组合对土壤细菌α 多样性指数的影响Tab.2 Effects of different nutrient combinations on α diversity index of soil bacteria

与CK 相比，N2P3 处理显著增加了Ace 指数，N2P1 处理显著增加了Chao 指数，表明在N2P3 和N2P1 养分组合处理下物种总数较对照有显著增加的趋势。不同氮磷养分组合下代表测序深度的覆盖度（Coverage）均无显著差异，反映了本次测序结果能够代表所有样本中微生物的真实情况和一致性，可以较为准确的描述样本的微生物群落信息。

2.3 不同养分组合对土壤细菌群落组成的影响

各处理的根际土壤细菌在门分类水平和属分类水平的群落组成信息如图1所示。门分类水平上，各处理间细菌群落结构组成相似性较高， 主要优势菌群包括变形菌门（Proteobacteria，24.24%～55.97%）、放线菌门（Actinobacteria，10.19%～15.13%）、酸杆菌门 （Acidobacteria， 8.18%～15.53%）、绿弯菌门（Chloroflexi，7.05%～13.86%）、芽单胞菌门 （Gemmatimonadetes， 3.08%～16.12%） 、浮霉菌门（Planctomycetes， 3.05%～7.27%）、厚壁菌门（Firmicutes，0.87%～5.02%）、拟杆菌门（Bacteroidetes，1.23%～5.00%）、蓝藻门 （Cyanobacteria， 0.10%～7.52%） 、粘球菌门（Myxococcota，1.62%～3.74%），这10 个菌群相对丰度占土壤细菌群落的90%以上，其中变形菌门（Proteobacteria）占比最高。

图1 门水平和属水平根际土壤细菌群落组成相对丰度Fig.1 Histograms of relative abundances of bacterial communities in the rhizosphere soil at phylum and genus levels

土壤细菌群落组成变化对不同氮磷养分配施处理的响应存在差异。与传统人工施肥处理相比，N1P3、N2P1、N2P2、N3P1 处理降低了Proteobacteria 的相对丰度，N1P1 和N3P3 处理降低了Chloroflexi 的相对丰度。滴灌条件下不同的氮磷养分配 施 处 理 下，Actinobacteria、Planctomycetes、Firmicutes 和Myxococcota 的相对丰度均有增加的趋势，而Acidobacteria、Gemmatimonadetes 和Bacteroidetes 表现出下降趋势。属分类水平上，丰度Top 35 的优势属占总序列相对比例的50%～70%，各处理间优势属均为假单胞菌属（Pseudomonas，1.82%～17.07%）、克雷伯氏菌属（Klwbsiella， 0.50%～19.59%）、Vicinamibacterales（1.93%～6.80%），这些优势菌属的相对丰度在不同处理间存在较大差异。与CK 相比，N2P1 处理中Pseudomonas 相对丰度有较大幅度下降，不同氮磷养分配施处理的Pseudomonas 相对丰度增加幅度表现为N3P3＞N2P3＞N1P1＞N3P2＞N1P2＞N3P1＞N1P3。与CK 相比，不同氮磷养分配施处理降低了芽单胞菌属（Gemmatimonas）的相对丰度，而增加了芽孢杆菌属（Bacillus）的相对丰度。

2.4 土壤细菌群落聚类特征与环境因子相关性分析

基于Bray_Curtis 距离的PCoA 研讨滴灌条件下不同养分配施处理与传统人工施肥土壤的细菌群落组成的相似性和差异性。图2 中图例分别代表不同N 和P 养分组合处理与传统对照的土壤样本，PC1 轴和PC2 轴对结果的解释度分别为23.33%和20.13%。相同处理的样本并没有聚集在同一区域，传统人工施肥处理与N1P3、N2P1、N2P2、N2P3、N3P1 处理之间并没有区分开，说明N1P3、N2P1、N2P2、N2P3、N3P1 处理对细菌群落结构影响较低，N1P1、N1P2、N3P2、N3P3 处理分布远离传统人工施肥处理，说明N1P1、N1P2、N3P2、N3P3处理对群落结构影响较大。滴灌条件下不同养分配施处理的样本之间也未清晰的区分开，这可能是样本本身造成的。结果表明，不同N和P养分组合处理的土壤细菌群落组成更加相似，N1P1、N1P2、N3P2、N3P3处理与传统人工施肥处理的细菌群落组成存在差异。这说明相较于传统人工施肥，N1P1、N1P2、N3P2、N3P3处理对根际土壤细菌群落组成有更大影响。

图2 不同氮磷养分组合土壤微生物PCoA图Fig.2 Principal coordinate analysis(PCoA)of bacterial communities in the rhizosphere of different samples

通过RDA 揭示不同处理根际土壤样本细菌属水平群落组成与不同环境因子之间的相关性（图3）。结果表明，RDA1可以解释12.58%的变异，RDA2可以解释2.72%的变异，第一主轴和第二主轴解释了细菌总变异量的15.3%。与传统人工施肥处理相比，不同处理的样品点没有明显分开，其中N3P3 处理与CK 处理在RDA1 轴方向上分开一定距离，如图所示，N3P3处理位于RDA1 的正半轴，传统人工施肥处理位于RDA1 的负半轴，N3P3处理与传统人工施肥处理有明显分异，说明N3P3处理对微生物群落结构具有一定的影响。易氧化有机碳、水溶性有机碳和硝态氮之间呈锐角，说明它们呈正相关，并存在一定的协同作用。土壤微生物量碳、硝态氮、有机碳、易氧化有机碳和水溶性有机碳与根际土壤细菌群落变化具有明显的相关性，说明这些环境因子对根际土壤细菌群落结构多样性有影响。

图3 不同氮磷养分组合菌群与环境因子的RDAFig.3 Redundancy analysis of bacterial community and environmental factors in different samples

通过相关性Heatmap图分析不同的环境因子对根际土壤细菌属水平群落组成的影响（图4）。Pseudomonas与DOC（r=0.058，p=0.768）、EOC（r=0.360，p=0.061）、MBC（r=0.004，p=0.985）和NO3-N（r=0.240，p=0.220）呈负相关，而与TOC（r=-0.140，p=0.477） 呈正相关；MND1和unclassified_f__Comamonadaceae 与TOC 呈显著正相关关系；norank_f__norank_o__Ardenticatenales 与EOC 呈显著负相关关系；Arthrobacter 与Altererythrobacter 分别与TOC 呈显著和极显著负相关关系；Bacillus 与DOC 呈显著正相关；Streptomyces 与MBC 呈显著正相关关系，而Solirubrobacter 与MBC 呈显著负相关关系。上述结果表明根际土壤细菌群落受土壤理化性质的影响，这种差异与不同的水肥管理模式和滴灌条件下不同的氮磷养分浓度有关。

图4 环境因子与细菌群落组成Spearman相关性热图Fig.4 Spearman correlation Heatmap to study the environmental factors and bacterial community composition

2.5 物种相关性网络分析

选择分类（属）水平总丰度前40 的物种进行物种相关性分析，图5（a）为单因素相关性网络，根据物种与物种之间的相关关系绘制网络图，用于反映样本中物种间的相互作用。属水平相关性网络图揭示了不同属之间具有显著的相互作用（红色连线表示正相关，蓝色连线表示负相关，连线的粗细代表相关性系数的大小，线的多少表示节点之间联系的密切程度）。结果表明，土壤Proteobacteria、 Chloroflexi 和Actinobacteria 与其他物种的相关性较密切， 而Armatimonadota、Firmicutes 和Myxococcota 与其他物种的相关性较低。40个菌属间相关性程度不同，其中有164个呈正相关关系和33 个负相关关系。图5（b）为双因素相关性网络，根据物种与环境因子之间的相关关系绘制网络图，用于反映样本中环境因子与物种间的相互作用。与相关性Heatmap图分析结果一致，MND1、unclassified_f__Comamonadaceae 与TOC 呈显著正相关、Bacillus 与DOC 呈显著正相关、Streptomyces 与MBC 呈显著正相关，Arthrobacter、Altererythrobacter 与TOC 呈显著负相关、Solirubrobacter与MBC呈显著负相关。

图5 物种相关性网络分析Fig.5 Network analysis applied to the species

3 讨 论

3.1 滴灌不同氮磷养分组合对土壤活性有机碳库的影响

土壤有机碳是土壤的重要组成部分，不仅在提高土壤肥力和农业生产力方面有着极为重要的作用，而且作为陆地生态系统重要的碳库，对碳素循环的平衡也起着重要作用。基于不同的试验条件，氮素添加对农田碳库的影响目前尚不存在统一结论。有研究表明，不同施肥处理下土壤有机碳含量与碳储量存在显著正相关关系[20]。徐阳春[21]等认为，长期单施化肥不利于土壤有机碳的保持与提高，氮肥的施用虽能促进植物根系生长，但会使土壤碳/氮下降，从而增加原有有机碳和新鲜有机碳的降解，使土壤有机碳含量减少。本研究表明，与传统人工施肥（CK）相比，随着氮磷施用量的增加，土壤有机碳含量有不同程度的增加，这与何伟[22]的研究结果相似。本研究条件下，各施肥处理增加了土壤有机碳含量，可能是由于水肥一体化实施过程中将含有低浓度养分的营养液少量多次灌溉于作物根系，改善了枸杞养分利用状况，减少养分损失，显著提高了水肥的利用效率，保障土壤根系微生物和作物根系活动具有良好的水、气、热条件，在一定程度上有利于微生物大量繁殖和有机物分解，进而利于土壤有机碳的累积。

土壤活性有机碳通常用易氧化有机碳（EOC）、水溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）等指标来表征。Melero[23]等人报道POXC是评价短期和长期土壤管理措施对土壤质量影响最灵敏和最可靠的指示剂。本研究表明，与对照相比，水肥一体化处理总体上增加了土壤EOC、DOC 和MBC 含量。这可能是由于氮、磷的施入，提高了土壤微生物酶活性，进而加快了EOC 分解速率。DOC 易受土壤pH、微生物量及活性、湿度等因素的影响，水肥一体化条件下，土壤DOC 含量较对照显著提高。养分添加能够显著提高植物的光合速率，促进植物生长，提高进入到土壤中枯枝落叶的量和根系分泌物的量，从而导致土壤溶解性有机碳含量增加。土壤MBC 表征土壤微生物活性，与土壤肥力密切相关。微生物生物量碳对氮添加的响应有所差异，杨雪艳[24]等研究表明，水肥一体化可以显著提高蔗糖田土壤微生物量碳。N2P3 处理的MBC 含量最高，说明合理的氮磷配施能增加土壤微生物量碳的含量。化肥的施用提高了土壤有机碳的分解速率，降低了土壤的C/N比，改善了土壤环境，从而增强了微生物活性。同时，随着氮肥用量的增加，土壤硝态氮含量明显增加，N3P2 增加幅度最大，说明过量施用氮肥，增加了地下水硝态氮污染的潜在风险。由此可见，合理的氮磷配比，对于增加土壤碳库，提升土壤肥力，提高叶用枸杞芽菜产量具有重要意义。

3.2 滴灌不同氮磷养分组合对叶用枸杞根际土壤细菌群落多样性的影响

根际微生物营养代谢受氮和磷的共同耦合限制，而根际是土壤微生物最活跃的区域。通过不同的氮磷养分配施，改变土壤的营养环境，从而影响土壤微生物群落的多样性和功能[25]。土壤细菌群落受环境变化的影响较大，与传统人工施肥相比，N1P3、N2P1、N2P2、N2P3 及N3P1 养分组合处理下物种总数有显著增加的趋势。可以看出，通过不同氮磷养分配施处理改变了土壤微生物的丰富度和多样性，在氮磷养分处于中低浓度时，土壤中的微生物多样性较高。这与袁颖红[26]等人和冯慧芳[27]等人对微生物功能多样性影响的研究结果相似，说明适量氮的施用能提高土壤微生物的多样性指数，而高氮处理则会抑制土壤微生物的多样性，施磷会间接影响土壤微生物群落的功能多样性，而过量施磷反而会抑制土壤微生物的代谢活性。与对照相比，N1P3、N2P1、N2P2、N3P1 处理Shannon 呈增加趋势，但不同养分配施处理间无显著性差异，这与不同施肥措施导致土壤微生物多样性产生差异[28]的结果矛盾，与刘雨薇[29]的研究结果一致，这可能是土壤的氮磷累积量在土壤细菌的承受范围内，因此没有对土壤微生物产生显著性影响。传统人工施肥处理和水肥一体化处理的优势菌群没有发生改变，均为变形菌门（Proteobacteria），与对照相比，不同氮磷养分处理变形菌门（Proteobacteria） 存在差异，N1P3、N2P1、N2P2、N3P1 变形菌门（Proteobacteria）存在不同程度的下降，这可能是因为中浓度氮肥和中低浓度磷肥抑制了优势菌的生长。传统人工施肥处理和水肥一体化处理的属水平相对丰度发生显著变化，优势属发生改变，N浓度一定时，随P 浓度的增加，假单胞菌属（Pseudomonas）相对丰度升高，克雷伯氏菌属（Klwbsiella）相对丰度有升高的趋势，说明假单胞菌属和克雷伯氏菌属对磷肥的敏感性较高。但不同氮浓度相对丰度没有显著的变化，无法得出优势属与氮之间是否存在灵敏关系的结论。

通过RDA 分析表明，与CK 相比，N3P3 处理差异显著，对微生物群落结构具有一定的影响。土壤微生物碳、硝态氮、有机碳、易氧化有机碳和水溶性有机碳这些环境因子对根际土壤细菌群落结构影响较小。通过PCoA 分析表明，N1P1、N1P2、N3P2、N3P3 处理对根际土壤细菌群落组成有更大影响。与传统人工施肥相比，不同氮磷养分配施增加了土壤有效营养元素的含量，为细菌提供充分的养分来源。同时，土壤中的碳、氮水平可以调节土壤微生物对其利用的能力，增加土壤相关酶的活性，从而影响细菌群落结构[30]。相关性Heatmap 图分析结果表明，叶用枸杞根际土壤细菌群落受土壤理化性质的影响，不同养分组合因氮磷浓度的不同而对不同细菌菌属的影响程度不同。物种相关性网络分析反映出不同处理与细菌群落之间的相互作用，并得到了优势菌属与环境因子的关联，与崔丙健[31]等人的研究类似，Proteobacteria 和Actinobacteria 与其他物种的相关性较密切。在叶用枸杞根际细菌群落组成中，不同的氮磷养分配施会改变细菌种群的丰富度和多样性，而菌群与菌群之间也始终维持着密切的相关性。氮磷配施处理下土壤通气状况良好，为土壤中细菌菌群提供了良好的活动环境，改善了土壤肥力，有研究表明[32]，土壤有机碳水平影响着土壤微生物代谢功能多样性。因此，合理的氮磷配施可以提高土壤有机碳库水平，增加根际土壤微生物群落的丰富度和多样性，提高土壤微生物代谢速率，进而提高土壤保肥能力。

4 结 论

（1）滴灌条件下不同养分组合会对土壤碳库特征与叶用枸杞产量产生不同的调控效应。滴灌条件下不同养分组合能不同程度地提高土壤有机碳含量。各施肥处理的叶用枸杞产量较对照均有不同程度提高。总体来说目前60 mg/L 的氮肥用量，配施30 mg/L的磷肥对该地区叶用枸杞的增产效果最好。

（2）土壤活性有机碳可以快速对由土壤管理和施肥措施引起的有机碳的变化做出响应。与对照相比，水肥一体化处理总体上增加了土壤易氧化有机碳、水溶性有机碳和微生物量碳含量。

（3）不同氮磷配施对叶用枸杞根际土壤细菌群落多样性和丰富度的作用效果存在差异，中氮肥用量（60 mg/L）和低磷肥用量（10 mg/L）下，叶用枸杞根际土壤细菌群落多样性和丰富度最高。主要优势门有变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）等。叶用枸杞根际土壤优势属种类较少，其中克雷伯氏菌属（Klwbsiella）相对丰度最大，土壤有机碳、易氧化有机碳、水溶性有机碳、微生物碳以及硝态氮含量的变化影响叶用枸杞根际土壤细菌群落及多样性变化。