秸秆还田下不同施肥模式对水稻土微生物群落的影响

论文摘要

为深入分析秸秆还田对土壤养分特征和微生物区系的影响,本试验参考稻麦轮作体系利用小麦-水稻茬口期进行秸秆还田、氮肥前移盆栽试验,研究秸秆还田模式下配施不同氮肥对土壤和田面水氮素转化的影响,同时通过PLFA、Biolog等分析研究了不同施肥模式对稻田土壤养分和微生物群落结构的影响,得出以下结论:（1）通过对不同氮肥处理下土壤和田面水氨氮、硝氮、亚硝态氮含量进行分析,可知:（1）土壤中尿素和沼液处理的氨氮含量始终高于碳铵、无秸秆还田和仅秸秆还田的处理,1 d时尿素处理的硝态氮含量显著高于其它各处理。（2）田面水中碳铵和沼液处理的氨氮含量高于其它处理,硝态氮含量无秸秆还田处理最高,亚硝态氮含量在14 d时沼液和尿素处理高于其它各处理。（3）14 d后,沼液和尿素处理的氨氮和硝氮含量在土壤和田面水中的占比仅次于碳铵处理,但其总氮含量远远高于碳铵,可作为秸秆还田同时配施的氮肥。（2）根据茬口期不同施肥模式下土壤养分和微生物群落结果:（1）秸秆还田能提高各处理的速效钾含量,氮肥前移和沼液配施处理的碱解氮含量显著高于常规施肥处理。（2）除沼液配施处理外的其它处理的木质纤维素含量表现为纤维素>半纤维素>木质素,沼液配施处理则表现为纤维素>木质素>半纤维素;沼液配施或氮肥前移能有效提高秸秆腐解率。（3）秸秆还田能提高各处理土壤微生物的碳源利用能力,氮肥前移和沼液配施处理对碳源的利用能力始终高于常规施肥和空白,其中沼液配施处理的Shannon指数和Pielou指数较高,氮肥前移处理的Simpson指数较高。（4）秸秆还田各处理在7 d和14 d时的土壤微生物生物量显著高于空白,细菌是水稻土中的绝对优势菌群。主成分分析显示茬口期在水稻土中起主导作用的微生物主要为细菌和放线菌。（5）碱解氮与酚酸、真菌总PLFA含量呈显著负相关;有效磷与氨基酸呈极显著正相关,与碳水化合物、多聚物呈显著正相关;速效钾与细菌总PLFA、放线菌总PLFA、多聚物呈极显著正相关,与碳水化合物、氨基酸、胺类、酚酸、羧酸呈显著正相关。（3）通过对水稻各生育期土壤养分、植株养分和微生物群落进行分析:（1）土壤中的速效钾和碱解氮含量在孕穗期时最低,有效磷含量在成熟期时最低,当施肥量为18 kg N·（666.7 m2）-1时,有效磷含量最高。秸秆还田处理的速效钾含量高于空白。（2）秸秆还田各处理水稻的全氮含量高于空白,全钾含量低于空白,除S1F1T2、S1F1T3外,其它处理的全磷含量均高于空白,当施肥量为18 kg N·（666.7 m2）-1施肥量时,全钾含量最高。（3）与不还田处理相比,秸秆还田处理秸秆腐解率相对较高,除空白、S1F1T1和S1F2T3外,其它处理的木质纤维素含量均表现为木质素>半纤维素>纤维素。空白、S1F1T1和S1F2T3表现为木质素>纤维素>半纤维素。（4）当施肥量为15 kg N·（666.7 m2）-1时,秸秆还田同时氮肥前移能显著提高稻田土壤中微生物的碳源代谢强度。施肥量过多会导致物种多样性、均一性降低;沼液配施有利于提高微生物优势种群的数量。（5）秸秆还田各处理的土壤微生物生物量显著高于空白,秸秆还田同时氮肥前移(施肥量为15 kg N·（666.7 m2）-1)能显著提高微生物生物量,促进微生物生长;细菌是水稻土中的绝对优势菌群。主成分分析和B/F值显示常规施肥和氮肥前移处理可能存在致病风险,因此选取沼液配施处理最优。（6）有效磷与细菌总PLFA、放线菌总PLFA呈极显著正相关,与真菌总PLFA呈显著正相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 选题依据与研究意义
•     1.1.1 选题依据
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 秸秆还田对稻田养分影响的研究
•     1.2.2 秸秆还田对稻田微生物群落结构影响的研究
•     1.2.3 沼液施用对稻田养分影响的研究
•     1.2.4 沼液施用对稻田微生物群落结构影响的研究
•   1.3 研究的主要内容、技术路线
•     1.3.1 研究的目标
•     1.3.2 主要研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2 试验设计和方法
•   2.1 试验设计
•     2.1.1 不同氮肥对淹水稻田氮素转化的影响
•     2.1.2 不同施肥模式对稻田土壤养分和微生物群落的影响
•   2.2 测定方法
•     2.2.1 土壤养分含量测定
•     2.2.2 植株养分含量测定
•     2.2.3 硝氮、亚硝态氮的测定
•     2.2.4 秸秆腐解率及木质纤维素含量测定
•     2.2.5 土壤微生物学特征的测定
•       2.2.5.1 土壤微生物磷脂脂肪酸（PLFA）的测定方法
•       2.2.5.2 土壤微生物Biolog的测定方法
•   2.3 数据处理
• 3 结果与分析
•   3.1 不同氮肥对淹水稻田氮素转化的影响
•     3.1.1 土壤氮素转化
•     3.1.2 田面水氮素转化
•     3.1.3 讨论
•     3.1.4 小结
•   3.2 茬口期不同施肥模式对土壤养分和微生物群落的影响
•     3.2.1 土壤理化性质
•     3.2.2 木质纤维素含量及秸秆腐解率
•     3.2.3 Biolog 分析
•     3.2.4 PLFA分析
•     3.2.5 环境因子与土壤微生物群落相关性
•     3.2.6 讨论
•     3.2.7 小结
•   3.3 不同施肥模式对水稻各生育期土壤养分和微生物群落的影响
•     3.3.1 土壤理化性质
•     3.3.2 植株理化性质
•     3.3.3 木质纤维素含量及秸秆腐解率
•     3.3.4 Biolog分析
•     3.3.5 PLFA分析
•     3.3.6 环境因子与土壤微生物群落相关性
•     3.3.7 讨论
•     3.3.8 小结
• 4 结论与展望
•   4.1 结论
•   4.2 展望
• 参考文献
• 术语缩写表
• 个人简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王青霞

导师: 沈阿林

关键词: 秸秆还田,沼液,氮肥前移,土壤养分,磷脂脂肪酸

来源: 浙江农林大学

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

单位: 浙江农林大学

基金: 国家重点研发项目“浙江单季稻区不同轮作模式下的土壤养分动态及微生物增效技术研究”(2016YFD0200804)

分类号: S154.3

总页数: 57

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