生物有机肥替代化肥减施对大豆土壤微生物多样性的影响

论文摘要

化肥盲目过量地施用导致了土壤有机质含量下降和土壤酸化,对当前农业的可持续发展造成了严重威胁。生物有机肥则作为一种新型绿色肥料,能在有效提高土壤肥力和增加作物产量的同时,还会对作物病虫害具有一定的抑制作用。东北黑土作为一种宝贵的土壤资源,其土壤肥力直接决定着我国粮食的产量。本文旨在通过系统研究生物有机肥替代化肥减施应用对土壤理化性质、土壤酶活以及土壤微生物多样性的影响,并通过各指标关联性分析探究东北黑土肥力提升农业的可持续发展。主要的研究结果如下:生物有机肥替代化肥减施技术显著降低了土壤速效钾含量,其他理化指标均有提高。特别是在结荚期有机质含量较FJCK处理组显著提高了23.33%;FJT2处理组全钾含量较FJCK处理组显著提高了4.33~6.34%;FJT2处理组速效钾含量较FJCK处理组显著降低了13.75~32.82%。生物有机肥部分替代化肥处理方式和化肥增量施用方式对土壤蔗糖酶、脲酶以及磷酸酶活性均表现出显著降低的趋势:生物有机肥部分替代化肥处理方式分别显著降低了15.14~25.36%、4.65~8.86%和16.31~22.28%,化肥处理方式则分别显著降低0.3~29.91%、9.6~17.44%和16.59~30.46%。生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落组成有一定的影响,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌以及绿弯菌门是优势菌门,且FJT2处理组变形菌门相对丰度显著高于其它处理组,变形菌门细菌一般生长在营养丰富的环境,表明生物有机肥的施用增加了土壤养分含量;冗余分析(RDA)表明土壤细菌群落结构与部分土壤理化性质显著相关,如速效钾(AK)、有效磷(AP)、碱解氮(AN)和磷酸酶活性,表明生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响是由于理化性质的改变而间接影响。另外相对丰度较小的芽孢杆菌属其相对丰度随肥料施用呈现显著增加的趋势,表明肥料的施用对作物的生长发育具有一定的促进作用。生物有机肥替代部分化肥影响了土壤真菌群落组成,显著提高了久浩酵母菌属的相对丰度,并且降低了镰刀菌属的相对丰度,表明生物有机肥或者生物有机肥替代部分化肥能够有效地抑制作物病害的发生。冗余分析(RDA)表明土壤细菌群落结构与部分土壤理化性质显著相关,如全钾(TK)、碱解氮(AN)和蔗糖酶活性,表明生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响是由于理化性质的改变而间接影响。综上所述,生物有机肥和生物有机肥部分替代化肥处理提高了土壤理化性质和土壤酶活性;通过对土壤理化性质的改变进而改变了土壤微生物群落结构,另外,生物有机肥替代化肥减施使大豆产量显著提高了16.88%。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 我国大豆种植及化肥应用概况
•   1.2 化肥对土壤微生物多样性的影响研究进展
•   1.3 有机肥国内外研究进展
•     1.3.1 有机肥概述
•     1.3.2 有机肥配施化肥对土壤环境的影响
•     1.3.3 有机肥配施化肥对土壤微生物的影响
•     1.3.4 有机肥配施化肥对作物的影响
•   1.4 淡紫拟青霉的研究应用概况
•     1.4.1 淡紫拟青霉概述
•     1.4.2 淡紫拟青霉的生物防治及对作物生长的影响
•   1.5 本研究的目的及意义
•   1.6 本研究的主要内容及技术路线
•   1.7 课题来源
• 第2章 材料与方法
•   2.1 试验材料
•     2.1.1 试验地点
•     2.1.2 供试品种
•     2.1.3 供试肥料
•     2.1.4 试验所用试剂
•     2.1.5 试验所需仪器
•   2.2 试验设计
•   2.3 试验方法
•     2.3.1 样品采集与处理
•     2.3.2 大豆生物量的测量
•     2.3.3 土壤理化性质的测定
•     2.3.4 土壤酶活性测定
•     2.3.5 高通量测序实验方法
•   2.4 数据统计分析
• 第3章 结果与分析
•   3.1 生物有机肥替代化肥减施对大豆土壤理化性质的影响
•   3.2 生物有机肥替代化肥减施对土壤酶活性的影响
•     3.2.1 对土壤蔗糖酶活性的影响
•     3.2.2 对土壤脲酶活性的影响
•     3.2.3 对土壤磷酸酶活性的影响
•   3.3 生物有机肥替代化肥减施对大豆生长发育的影响
•   3.4 生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响
•     3.4.1 生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌相对丰度的影响
•     3.4.2 门水平上细菌丰度变化
•     3.4.3 纲水平上细菌丰度变化
•     3.4.4 属水平上细菌丰度变化
•     3.4.5 生物有机肥对土壤细菌群落主成分分析的影响
•     3.4.6 生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响
•   3.5 生物有机肥替代化肥减施对土壤真菌群落结构的影响
•     3.5.1 生物有机肥替代化肥减施对土壤真菌相对丰度的影响
•     3.5.2 门水平上真菌丰度变化
•     3.5.3 属水平上真菌丰度变化
•     3.5.4 生物有机肥对土壤真菌群落主成分分析的影响
•     3.5.5 生物有机肥替代化肥减施对土壤真菌群落结构的影响
• 第4章 讨论
•   4.1 生物有机肥替代化肥减施对土壤理化性质的影响
•   4.2 生物有机肥替代化肥减施对作物生长的影响
•   4.3 生物有机肥对土壤酶活性的影响
•     4.3.1 生物有机肥替代化肥减施对土壤蔗糖酶活性变化影响
•     4.3.2 生物有机肥替代化肥减施对土壤脲酶活性变化影响
•     4.3.3 生物有机肥替代化肥减施对土壤磷酸酶活性变化影响
•   4.4 生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落多样性的影响
•   4.5 生物有机肥替代化肥减施对土壤细菌群落结构的影响
•   4.6 生物有机肥替代化肥减施对土壤真菌群落多样性的影响
•   4.7 生物有机肥替代化肥减施对土壤真菌群落结构的影响
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 马利平

导师: 杨峰山

关键词: 生物有机肥部分替代化肥,理化性质,微生物多样性,细菌,真菌

来源: 黑龙江大学

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

单位: 黑龙江大学

基金: 国家重点研发计划项目:《耕地地力影响农业有害生物发生的机制与调控》,项目编号:2017YFD0200600-07

分类号: S154.3;S565.1

DOI: 10.27123/d.cnki.ghlju.2019.000057

总页数: 81

文件大小: 4112K

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