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粉垄结合减氮施肥对木薯地微生物群落及温室气体排放的影响

日期:2022年01月06日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:490
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202112280959576370 论文字数:41252 所属栏目:农业论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:农业论文
壤细菌群落物种数(OTUs)范围是 5,062-5,497 个,而常规耕作下的则是 4,806-5,309 个(表3-7),粉垄耕作土壤的细菌群落物种数比常规耕作的多出 1.035%-1.053%,细菌群落物种数量随氮肥量的增加而有减少趋势。研究表明,较粉垄耕作,常规耕作各施氮处理间土壤细菌群落丰富多样性存在的差异更大,说明常规耕作下土壤的微环境变化较大,而粉垄耕作下土壤的微环境则相对稳定,使粉垄耕作下土壤的细菌群落多样性[24]维持在较高、较稳定水平。随氮肥量的增加土壤细菌 α 多样性、丰富度也会降低(表 3-9),这可能是增施氮肥降低土壤 pH[18],进而抑制某些微生物的生长繁殖[32,103],说明只有在适度施用氮肥的情况下才能保证土壤细菌 α 多样性更丰富。

在本研究发现,各土壤细菌群落的主要菌门包括放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria)(图 3-8A),这与前人研究基本一致[105,106]。粉垄耕作在门水平上厚壁菌门(Firmicutes)丰富度比常规耕作高,其中,粉垄耕作 25%N 处理下相对丰富度最大,其次是粉垄 50%N 处理,而厚壁菌门是一种快速生长的富营养细菌,可以在碳含量较高的环境下快速生长[107]。本研究还发现,属于厚壁菌门的芽孢杆菌纲(Bacilli)(图 3-8B)为革兰氏染色阳性菌,是专性好氧微生物[107],其相对丰富度在粉垄耕作中显著高于常规耕作,且土壤芽孢杆菌纲丰富度表现为施用氮肥比不施氮肥高。


5 结论与展


5.1 结论

(1)与常规耕作相比,粉垄耕作下土壤的容重明显更小、孔隙度明显变大,有效降低土温 1.35℃,改善土壤物理性质的同时,也改善了土壤的化学性质。

(2) 在块根形成期,第一次追肥刚结束不久,此时施氮效应比耕作效应大 10%,粉垄耕作小区的土壤含水量、pH 值、有机质、硝态氮、速效磷、硝酸还原酶、脲酶、过氧化氢酶等表征肥力的因子均高于常规耕作小区;粉垄不施氮处理的土壤肥力与常规耕作 25%N 和 50%N 处理的土壤肥力相当。在块根膨大期,此时两次施氮结束,此时施氮效应比耕作效应大 11%;粉垄耕作小区的土壤 pH 值、有机质、硝态氮、速效磷、脲酶等表征肥力的因子均高于常规耕作小区,施氮量越多,与脲酶距离越近。在块根成熟期,此时氮肥已被作物吸收,施氮影响效应减弱,耕作方式对土壤理化性状的影响占主导地位;粉垄耕作小区土壤含水量、pH 值、碱解氮、硝态氮、脲酶、过氧化氢酶等表征肥力的因子均高于常规耕作小区。

(3)粉垄与常规耕作处理土壤微生物群落 α 多样性的差异均与其系统分类学的差异相关,土壤的微生物群落 β 多样性的差异则与物种系统发育组成相关。不同氮肥处理下,粉垄耕作土壤的细菌 Shannon 指数、Ace 指数和 Chao 指数总体上要比常规耕作的大,说明粉垄耕作可以有效改善土壤细菌群落的α多样性。同一耕作方式不同施氮处理,这 3 个指数随着施氮量的增加而呈现减少趋势,说明施氮会影响土壤细菌群落的多样性和丰富度。与常规耕作相比,除了施氮会增加细菌厚壁菌门的相对丰富度外,粉垄耕作则进一步提高厚壁菌门的相对丰富度,说明粉垄耕作可以改善土壤耕作层的理化性状,提高土壤碱解氮等养分含量。

本研究还发现,土壤真菌群落 α 多样性会受施氮量的影响比土壤细菌大。土壤真菌群落与土壤有机质、微生物量碳/氮、速效钾、速效磷、碱解氮、铵态氮、过氧化氢酶和土壤硝酸还原酶关系密切。在目水平上,土壤真菌群落相对丰富度占据主导地位的肉座菌目、小丛壳目和粪壳菌目中,粉垄耕作 50%N、100%N 处理下的肉座菌目和小丛壳目相对丰富度是所有处理中最高的,而粪壳菌目相对丰富度则在常规耕作中更高。

参考文献(略)