不同施肥方式下土壤氨氧化细菌的群落特征

论文摘要

为了研究长期定位施肥对棕壤中氨氧化细菌（ammonia-oxidizing bacteria,AOB）种群结构多样性和垂直分布特征的影响,本研究采用化学分析、荧光定量PCR（qPCR）和变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术,针对沈阳农业大学试验区不同施肥方式（不施肥、低量无机氮肥、高量无机氮肥、无机氮肥与有机肥配施）下不同土壤深度（0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm）的土壤理化性质、AOB丰度及种群多样性进行分析,比较不同施肥方式对土壤AOB种群的影响。结果显示,与不施肥相比,施肥会降低土壤pH,增加土壤铵态氮（70.5%～939.21%）和硝态氮（253.20%～625.48%）含量。随土壤深度增加,土壤pH升高,铵态氮和硝态氮含量除低量无机氮肥处理外,多呈降低趋势。土壤增施氮肥可提高AOB丰度,降低总细菌丰度。其中,0～20 cm土层中AOB丰度较高,且高量无机氮肥处理的AOB数量最高,为9.65×105拷贝数·g-1（干土）。DGGE图谱分析显示,不同处理下,AOB群落结构多样性指数存在明显差异（P<0.05）,各多样性指数均在表层（0～20 cm）最高,增施氮肥则显著降低AOB的多样性。聚类分析表明,4个施肥处理中,高量无机氮肥处理聚为一类,其他处理则因土壤深度不同而异;3个土壤深度中,除不施肥处理外,所有施肥处理均表现为0～20 cm、20～40 cm土层发生聚类,40～60 cm则明显与其他两层分开。冗余梯度分析（RDA）显示,硝态氮（P=0.027）是造成影响AOB群落结构差异的主要原因。上述研究结果表明,长期定位施肥土壤AOB的数量和群落结构多样性受施肥方式显著影响,并表现出明显的垂直分布特征。与无机氮肥相比,有机无机配施处理有助于改善土壤pH,维持不同土壤深度下AOB群落结构多样性。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料与样品采集
•   1.2 土壤理化指标的测定
•   1.3 土壤微生物总DNA提取
•   1.4 细菌16S rDNA和AOB amo A基因的荧光定量PCR
•   1.5 氨氧化细菌16S rDNA的PCR扩增
•   1.6 PCR产物的变性梯度凝胶电泳 （DGGE） 分析
•   1.7 数据分析
• 2 结果与分析
•   2.1 长期不同施肥处理下土壤理化性质的变化
•   2.2 长期不同施肥处理下土壤总细菌和AOB数量的变化
•   2.3 长期不同施肥处理下土壤AOB细菌群落结构的变化
•     2.3.1 DGGE图谱
•     2.3.2 多样性指数
•   2.4 长期不同施肥处理下土壤中AOB数量、丰度、群落结构与土壤理化性质的相关性分析
• 3 讨论
•   3.1 不同施肥处理及土壤深度变化对AOB数量的影响
•   3.2 不同施肥处理及土壤深度变化对AOB群落结构多样性的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 任灵玲,李秀玲,刘灵芝

关键词: 棕壤,施肥方式,氮肥,氨氧化细菌,群落结构,土壤深度

来源: 中国生态农业学报(中英文) 2019年01期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学

单位: 沈阳农业大学土地与环境学院/土肥资源高效利用国家工程实验室/农业部东北耕地保育重点实验室

基金: 辽宁省高等学校基本科研项目(LSNZD201705),国家自然科学基金项目(31101504)资助~~

分类号: S154.3

DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.180645

页码: 11-19

总页数: 9

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