紫云英作为豆科绿肥，可通过自生固氮作用，将大气中的N₂转化为生物可利用的氮。同时土壤自生固氮菌群随有机肥和无机肥的长期施用而改变。然而在紫云英-水稻轮作体系中，将水稻季的磷肥前移至紫云英季，对紫云英盛花期土壤固氮菌种群、养分和土壤酶活性及酶化学计量的影响尚不清楚。通过长期定位试验，利用基于nifH基因的Illumina Miseq测序，研究了紫云英季施用磷肥与固氮微生物群落和土壤养分之间的关系。试验处理包括：完全不施肥冬闲处理，水稻季磷肥不前移处理，水稻季磷肥前移1/3处理，水稻季磷肥前移2/3处理，全量前移处理。施磷肥增加紫云英固氮量以及水稻的产量，同时增加紫云英盛花期土壤有效磷、有机质、全氮、铵态氮及硝态氮的含量，且磷肥前移1/3和2/3处理土的硝态氮含量显著高于磷肥全量前移处理。土壤碳氮磷相关的酶活性及酶化学计量比的结果表明，磷肥前移1/3处理碱性磷酸酶和脲酶活性显著降低，说明施肥减少了土壤微生物对有机养分的需求，且随着施磷量的增加，降低了磷养分对土壤微生物的限制。磷肥前移处理增加Frankia、skermanella和mesorhizobium菌门的相对丰度、Shannon和Simpson指数，随磷肥前移量的增加，Frankia、skermanella和mesorhizobium的相对丰度增加。相关性分析表明，Frankia、skermanella和mesorhizobium与土壤有效磷、全氮、有机质、铵态氮和硝态氮呈正相关。偏最小二乘法路径分析表明，土壤有效磷显著影响土壤固氮菌群的相对丰度，上述菌群对土壤氮和有机质、紫云英产量的相关性指数分别达到0.52、1.07和1.59。综上所述，在紫云英-水稻轮作体系，不同磷肥前移比例重塑了土壤固氮微生物群落，改变了土壤微生物对C、N和P的需求，磷肥前移1/3对提高土壤磷有效性和土壤氮的含量起关键作用。
 

磷肥 土壤固氮微生物 酶活性 土壤养分