耕作措施对陇中旱农区小麦豌豆轮作系统土壤微生物学特性的影响

论文摘要

土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,与土壤质量密切相关,适宜的耕作措施和秸秆管理方式能为土壤微生物创造良好的土壤环境,进而对提高土壤质量、农业可持续发展具有重要意义。本研究依托2001年在陇中旱农区建立的长期保护性耕作定位试验,于2017年研究了传统耕作（T）与三种保护性耕作,即免耕秸秆覆盖（NTS）、免耕不覆盖（NT）、传统耕作秸秆翻埋（TS）对春小麦和豌豆生育期土壤温度、土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮、土壤微生物量碳氮、土壤微生物群落（细菌、真菌）丰度和多样性的影响,探究了耕作措施对麦豆轮作系统土壤微生物学特性的影响及机制。主要研究结果如下:1.相对于传统耕作,保护性耕作显著增加了作物成熟期0-30 cm土层微生物量碳、氮含量,其中以免耕秸秆覆盖最为显著。NTS处理下春小麦成熟期0-10cm土层中土壤微生物量碳、土壤微生物量氮含量比T处理分别提高了40.43%、30.56%;豌豆成熟期10-30cm土层NTS处理下土壤微生物量碳、土壤微生物量氮含量比T处理分别提高了64.64%、41.25%。2.免耕（NTS、NT）较传统耕作有利于提高豌豆成熟期0-30cm土层细菌和0-10cm土层真菌OTU种类,且特有种类也相对较高,细菌OTU种类高于真菌。细菌以放线菌门（36.80%）、变形菌门（15.24%）、绿弯菌门（10.47%）和酸杆菌门（10.29%）为优势种群,真菌以子囊菌门（61.58%）、担子菌门（15.22%）为优势种群,且放线菌门、担子菌门为特有优势种群。3.与传统耕作相比,保护性耕作能够显著降低土壤温度,提高土壤含水量,增加土壤有机碳含量。NTS处理下春小麦和豌豆生育期0-15cm土层平均土壤温度较T处理分别降低1.43℃和2.17℃;NTS处理下春小麦生育期0-30cm土层平均含水量较T处理提高17.10%;NTS处理下豌豆成熟期0-10cm、10-30cm土层土壤有机碳含量较T处理分别提高26.02%、19.57%。土壤温度、水分、有机碳与土壤微生物特性指标（SMBC、SMBN、细菌、真菌）之间均存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）相关性。综上所述,在陇中旱农区小麦豌豆轮作系统中细菌OTU种类高于真菌;细菌以放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门为优势种群,真菌以子囊菌门、担子菌门为优势种群,且放线菌门、担子菌门为特有优势种群。应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施改善了微生物生境,从而提高土壤微生物多样性,增加微生物量碳氮含量,增加土壤碳氮固存,有利于提高土壤质量。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 引言
• 第一章 文献综述
•   1.1 土壤微生物对农田土壤质量的意义
•   1.2 耕作措施对农田土壤微生物特性的影响
•   1.3 耕作措施影响土壤微生物特性的机制
• 第二章 材料与方法
•   2.1 研究内容
•   2.2 研究路线
•   2.3 试区概况
•   2.4 试验设计
•   2.5 测定项目与方法
•     2.5.1 土壤温度测定
•     2.5.2 土壤水分测定
•     2.5.3 土壤有机碳、全氮测定
•     2.5.4 土壤主要微生物学特性指标的测定
•     2.5.5 数据处理与分析
• 第三章 结果与分析
•   3.1 耕作措施对土壤主要微生物学特性相关因子的影响
•     3.1.1 耕作措施对作物生育期土壤温度的影响
•     3.1.2 耕作措施对作物生育期土壤含水量的影响
•     3.1.3 耕作措施对作物成熟期0-30cm土层土壤有机碳含量的影响
•     3.1.4 耕作措施对作物成熟期0-30cm土层土壤全氮含量的影响
•     3.1.5 耕作措施对作物成熟期0-30cm土层土壤有机碳/全氮的影响
•   3.2 耕作措施对土壤主要微生物学特性的影响
•     3.2.1 耕作措施对土壤微生物量碳氮含量的影响
•     3.2.2 耕作措施对豌豆成熟期土壤细菌群落的影响
•     3.2.3 耕作措施对豌豆成熟期土壤真菌群落的影响
•   3.3 土壤理化指标与土壤微生物学特性指标的关系
•     3.3.1 豌豆成熟期土壤理化指标与细菌特性指标的关系
•     3.3.2 土壤理化指标与豌豆成熟期细菌优势种群相关性
•     3.3.3 豌豆成熟期土壤理化指标与真菌特性指标的关系
•     3.3.4 豌豆成熟期土壤理化指标与真菌优势种群的关系
• 第四章 讨论与结论
•   4.1 讨论
•     4.1.1 耕作措施对陇中旱农区麦豆轮作体系土壤主要微生物特性的影响
•     4.1.2 不同耕作措施下土壤理化指标与土壤微生物学特性指标的关系
•   4.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邓超超

导师: 李玲玲

关键词: 免耕,秸秆覆盖,土壤微生物量碳氮,土壤细菌,土壤真菌

来源: 甘肃农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学,农作物,园艺

单位: 甘肃农业大学

分类号: S512.1;S643.3;S154.3

DOI: 10.27025/d.cnki.ggsnu.2019.000060

总页数: 60

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