农业管理措施对中国新疆苹果园土壤理化性质及根际微生物群落的影响

为应对中国新疆干旱地区土壤退化带来的挑战，绿色和有机管理措施已成为常规农业管理方式的有效替代方案，通过促进土壤自然恢复和生态平衡有助于减缓土壤退化。然而，现有研究大多侧重于单一管理措施或指标，缺乏对干旱区果园综合管理效应的系统评估。本研究旨在探讨不同农业管理措施如何影响新疆苹果园土壤理化性质和根际微生物群落，并确定影响根际微生物群落组成的主要理化因素。从新疆主要苹果产区采集了绿色管理（GM）、有机管理（OM）和常规管理（CM）下苹果园的根际土壤样本。采用高通量扩增子测序技术分析了样本的微生物多样性和群落组成。结果表明，不同管理措施下土壤理化性质存在显著差异（p < 0.05）。具体而言，与 OM 相比，GM 显著降低了土壤 pH 和 C:N。与 CM 相比，OM 和 GM 均显著降低了土壤速效养分含量。此外，GM 和 OM 显著增加了细菌多样性，并改变了细菌和真菌的群落组成。在所有管理措施中，Proteobacteria 和 Ascomycota 分别被确定为优势细菌和真菌门。线性判别分析（LEfSe）显示，OM 下的生物标志物更为丰富，表明 OM 可能通过特定的微生物类群促进生态功能。共生网络分析（构建微生物相互作用网络）表明，细菌和真菌的拓扑结构因管理措施不同而异，且 OM 增加了微生物共生网络的复杂性。Mantel 检验分析（分析土壤因子与微生物群落的相关性）显示，C:N 和速效钾（AK）与细菌和真菌群落组成呈显著正相关，C:N、土壤有机碳（SOC）和碱解氮（AN）与真菌多样性呈显著正相关。冗余分析（RDA）进一步表明，SOC、C:N 和 AK 是影响微生物群落组成的主要土壤理化因素。本研究为干旱区果园的可持续管理提供了理论指导。