Abstract High salinity, poor soil structure and nutrient deficiencies are the main limitations in saline-alkali soils. We investigated the effects on the microstructure, and the aerobic and anaerobic bacterial communities in the macroaggregates following addition of vermicompost and humic acid fertilizer to saline-alkali soil. These effects could enhance salt leaching and inhibit nitrogen losses in the topsoil. Vermicompost and humic acid fertilizer improved soil aggregate stability and the microstructure of macroaggregates (porosity, path tortuosity and effective porosity), which in turn increased soil permeability and salt leaching in saline-alkali topsoil. The improvement in aggregate microstructure affected the soil bacterial community of the macroaggregates by increasing the relative abundances of aerobic heterotrophs, such as Chloroflexi and Bacteroidetes. Additionally, vermicompost and humic acid fertilizer influenced nitrogen cycling by the macroaggregate microbial community, and stimulated nitrification by increasing archaeal and bacterial amoA gene copy numbers in the topsoil, but inhibited nitrite-reducing bacteria by decreasing nirS and nirK gene copy numbers. Furthermore, these amendments increased microbial N2O reduction by increasing nosZ gene copy numbers, suggesting that vermicompost and humic acid fertilizer have the potential to reduce N2O emissions in saline-alkali soil. In summary, vermicompost and humic acid fertilizer can ameliorate saline-alkali soils by replenishing organic matter, improving aggregate microstructure, and regulating the microbial community, which could increase salt leaching and inhibit nitrogen losses.

中文翻译：

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盐碱地施用蚯蚓粪和腐植酸肥改善大团聚体微观结构以增强盐浸和抑制氮流失

摘要 盐碱地土壤盐分高、土壤结构差和养分缺乏是盐碱地的主要限制因素。我们研究了在盐碱土中添加蚯蚓粪和腐植酸肥料后对微观结构以及大团聚体中好氧和厌氧细菌群落的影响。这些作用可以增强盐分浸出并抑制表土中的氮损失。蚯蚓堆肥和腐植酸肥料改善了土壤团聚体的稳定性和大团聚体的微观结构（孔隙度、路径曲折度和有效孔隙度），进而增加了盐碱表土的土壤渗透性和盐分浸出。团聚体微观结构的改善通过增加需氧异养菌的相对丰度来影响大团聚体的土壤细菌群落，如 Chloroflexi 和 Bacteroidetes。此外，蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料通过大聚集微生物群落影响氮循环，并通过增加表土中古菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。此外，蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料通过大聚集微生物群落影响氮循环，并通过增加表土中古菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐植酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可以通过补充有机质、改善团粒微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，从而增加盐分流失，抑制氮素流失。此外，蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料通过大聚集微生物群落影响氮循环，并通过增加表土中古菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料影响大聚集微生物群落的氮循环，并通过增加表土中古细菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原细菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料影响大聚集微生物群落的氮循环，并通过增加表土中古细菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原细菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐植酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。并通过增加表土中古菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原细菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。并通过增加表土中古菌和细菌 amoA 基因拷贝数来刺激硝化作用，但通过减少 nirS 和 nirK 基因拷贝数来抑制亚硝酸盐还原细菌。此外，这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料具有减少盐碱土壤中 N2O 排放的潜力。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料有可能减少盐碱土壤中的 N2O 排放。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。这些修正通过增加 nosZ 基因拷贝数增加了微生物 N2O 的减少，表明蚯蚓堆肥和腐殖酸肥料有可能减少盐碱土壤中的 N2O 排放。综上所述，蚯蚓粪和腐植酸肥可通过补充有机质、改善团聚体微观结构、调节微生物群落来改善盐碱地，增加盐分淋失，抑制氮素流失。