为了评估黑土区农田施用猪粪肥的可行性,采用大田生产试验,设置了玉米连作常规施肥(Conventional fertilizer corn,CFC)、玉米连作施用猪粪肥(Swine waste water corn,SWC)和玉米-大豆轮作施用猪粪肥(Swine waste water soybean-corn,SWS)三个处理,研究了猪粪肥还田对黑土土壤有机质、氮、磷、钾、重金属以及细菌群落结构的影响。结果表明,除CFC土壤中的有机质含量比背景值降低了64.44%外,SWC和SWS土壤中的有机质含量分别比背景值提高了47.42%和48.33%。CFC、SWC和SWS土壤中的速效磷含量分别比背景值提高了97.81%、降低了3.28%和60.11%。CFC、SWC和SWS土壤中的速效钾含量分别比背景值提高了18.56%、22.68%和降低了12.37%。CFC、SWC和SWS土壤中铬、砷、铜、铅及镉的含量均远低于GB 15168—2018中规定的限值。SWC土壤中Nitrospira、Rhodoplanes和Kaistobacter菌属的相对丰度比CFC分别提高了16.13%、28.03%和344.04%。SWS土壤中Agrobacterium和Bradyrhizobium菌属的相对丰度显著增加。SWC土壤中的萜类和聚酮类物质的代谢(Metabolism of terpenoids and polyketides,MTP)、辅助因子和维生素的代谢(Metabolism of cofactors and vitamins,MCV)、氨基酸代谢(Amino acid metabolism,AAM)以及碳水化合物代谢(Carbohydrate metabolism,CM)的相对丰度,较CFC分别降低了2.73%和提高了1.55%、0.84%、0.25%。SWS土壤中的MTP、MCV、AAM和CM的相对丰度较CFC分别降低了1.67%、0.38%、0.74%和提高了0.002%。施用猪粪肥提高了参加外源物质的降解和代谢基因的相对丰度。土壤理化指标pH、有机质、总氮、总磷、总钾、铜和铬显著影响土壤中Nitrospira、Methylosinus、Kaistobacter和Agrobacterium菌属的相对丰度,进而影响菌属参与的萜类和多酮类的代谢、氨基酸代谢和糖类代谢。
