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本研究依托吉林省农业科学院(公主岭院区)连续6年的定位试验,选取不施肥(CK)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、磷钾肥+接种根瘤菌(PK+5821)共4个处理为研究对象,对不同施肥处理的大豆产量、土壤化学性质及细菌菌群结构进行了测定,重点比较分析了接种根瘤菌对大豆产量的影响及其所引起的土壤细菌菌群变化,为接种根瘤菌技术在大豆高效种植生产中的应用提供一定的理论依据。研究取得的主要进展如下:两年大豆产量结果显示:2015年NPK处理与PK+5821处理的大豆产量基本持平,均比CK处理增产了15.2%;2016年NPK处理的大豆产量最高,为3138.2 kg/hm~2,PK+5821处理的大豆产量次之,为2977.1 kg/hm~2,分别比CK处理增产了18.8%和12.7%。土壤理化性质测定结果显示:与CK处理相比,NPK处理pH值两年分别下降了0.06和0.19,而PK+5821处理则无显著变化。以上结果表明,接种根瘤菌能够有效提高大豆产量,虽然增产稳定性不如化学氮肥,但可以避免化学氮肥所引起的土壤酸化。土壤细菌菌群结构的分析结果显示,PK+5821处理的16S rRNA基因拷贝数最多(4.03×10~8copies/g soil),比CK处理增加了21%。采用高通量测序技术进一步分析结果显示,在各施肥处理中根瘤菌的相对丰度依次为PK+5821>PK>CK>NPK,且PK+5821处理中根瘤菌的相对丰度显著高于其它3个处理(P<0.01),说明多年接种根瘤菌能够提高土壤中根瘤菌的数量,有利于大豆结瘤固氮。土壤nifH群落结构的分析结果显示,PK+5821处理的nifH基因拷贝数最多,为13283.9 copies/μLDNA,比CK处理(7068.5copies/μLDNA)增加了87.9%,其中慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)是土壤中的优势固氮菌群。以上结果表明接种根瘤菌提高了土壤中nifH型固氮菌的丰度。综上所述,在多年不施氮肥的情况下,接种根瘤菌可以满足大豆高效生产所需的氮素需求,还可提高土壤中根瘤菌和固氮菌的数量,进一步改善土壤生物固氮环境,为提高大豆生物固氮创造了良好的条件。本研究结果只表明了试验初期接种根瘤菌的作用,长期接种根瘤菌的田间效果及其对土壤细菌的影响还要持续跟踪研究。