長期輪作施肥對棕壤氨氧化微生物豐度的影響
本文關鍵詞:長期輪作施肥對棕壤氨氧化微生物豐度的影響
【摘要】:氨氧化微生物是催化硝化作用的關鍵微生物,是地球氮素循環(huán)過程的主要承擔者,在土壤氮素轉化進程中發(fā)揮著重要的作用。本試驗在沈陽農業(yè)大學棕壤肥料長期定位試驗的基礎上,采用實時熒光定量PCR (qPCR)技術,結合土壤理化性質分析,研究長期輪作施肥對棕壤氨氧化微生物豐度的影響,主要研究結果如下:(1)不同施肥顯著影響了土壤理化性質。長期施用有機肥顯著提高了土壤pH值、堿解氮(AHN)、速效磷(AP)、速效鉀(AK)、有機質(SOM)和全氮(TN)。長期單施化肥降低了土壤pH值,單施氮肥處理土壤的pH值最低。不同施肥處理土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的含量有顯著差異。施用有機肥有利于土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的積累,土壤pH值、速效磷、速效鉀、堿解氮、有機質、全氮均與土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量呈顯著的正相關關系。表明長期施用有機肥有利于保持土壤質量,而不平衡施肥則使土壤條件惡化。(2)長期輪作施肥條件下,不同施肥處理棕壤氨氧化古菌數量明顯高于氨氧化細菌。長期施用有機肥棕壤氨氧化微生物豐度明顯高于不施肥處理(CK)和單施化肥處理,單施有機肥(M2)土壤氨氧化微生物的數量最多,而單施氮肥處理數量最少。單施有機肥(M2)和單施化學氮肥(N1、N2)對棕壤氨氧化微生物的豐度影響較大。表明長期施用有機肥能顯著提高土壤氨氧化微生物的數量。(3)各施肥處理土壤中氨氧化古菌的豐度隨作物生育時期的化規(guī)律基本一致,在整個生育時期呈現逐漸增長的趨勢。而不同生育時期對氨氧化細菌的影響不同,有機肥處理氨氧化細菌的數量先增加后減少,最后達到平穩(wěn)的狀態(tài),不施肥和單施化肥處理播前、苗期和拔節(jié)期三個時期基本保持平穩(wěn),抽雄期和收獲期未檢測到氨氧化細菌的amoA基因,表明施用有機肥有利于維持土壤氨氧化微生物群落的穩(wěn)定性。(4)RDA分析結果表明,長期輪作施肥條件下,長期施肥土壤理化性質對棕壤氨氧化微生物豐度的影響因子主要有土壤pH值、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質和全氮,且呈顯著正相關關系。影響玉米生育期內AOB豐度的環(huán)境因素為土壤pH值、堿解氮、土壤有機質、硝態(tài)氮、可溶性有機碳、全氮,而AOA豐度玉米生育期內的影響因子主要有土壤pH值、土壤含水量、土壤有機質。
【關鍵詞】:長期施肥 棕壤 氨氧化微生物 豐度
【學位授予單位】:沈陽農業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S154.3
【目錄】:
- 摘要9-11
- Abstract11-13
- 第一章 前言13-21
- 1.1 國內氮肥施用現狀13-14
- 1.2 土壤的硝化作用14-16
- 1.2.1 土壤氮循環(huán)中的微生物14-16
- 1.2.2 硝化作用的概述16
- 1.3 氨氧化微生物16-19
- 1.3.1 氨氧化細菌17-18
- 1.3.2 氨氧化古菌18-19
- 1.4 實時熒光定量PCR技術 (Real-time QPCR)19
- 1.5 本研究的目的意義19-21
- 第二章 材料與方法21-28
- 2.1 試驗地基本概況21
- 2.2 試驗設計21-22
- 2.3 樣品采集22
- 2.4 測定方法22-27
- 2.4.1 土壤理化性質測定22
- 2.4.2 主要培養(yǎng)基22-23
- 2.4.3 土壤總DNA提取23
- 2.4.4 聚合酶鏈式反應(PCR)23-24
- 2.4.5 實時熒光定量PCR (Real-time QPCR)24-25
- 2.4.6 氨氧化細菌amoA基因和氨氧化古菌arch-amoA基因克隆文庫構建25-27
- 2.5 數據處理27-28
- 第三章 長期施肥對棕壤氨氧化微生物豐度的影響28-36
- 3.1 不同施肥處理對棕壤氨氧化微生物的豐度影響28-32
- 3.1.1 不同施肥處理對氨氧化細菌的豐度影響28-30
- 3.1.2 不同施肥處理對氨氧化古菌的豐度影響30-31
- 3.1.3 不同施肥處理氨氧化古菌和氨氧化細菌的比率31-32
- 3.2 氨氧化微生物隨作物生育時期的變化32-34
- 3.2.1 不同生育時期氨氧化細菌的豐度變化32-33
- 3.2.2 不同生育時期氨氧化古菌的豐度變化33-34
- 3.3 小結34-36
- 第四章 長期施肥對棕壤氨氧化微生物豐度的影響因素36-55
- 4.1 長期施肥對棕壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮及植物氮吸收量的影響36-41
- 4.1.1 不同施肥處理對土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的影響36-37
- 4.1.2 不同施肥處理影響土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的因子37-39
- 4.1.3 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮隨作物生育期的變化規(guī)律39-40
- 4.1.4 不同施肥處理對植物氮吸收量的影響40-41
- 4.2 土壤理化性質41-48
- 4.2.1 土壤pH值41-42
- 4.2.2 土壤速效養(yǎng)分42-44
- 4.2.3 有機質和全氮44-46
- 4.2.4 土壤理化性質對棕壤氨氧化微生物豐度的影響46-48
- 4.3 棕壤氨氧化微生物隨作物生育時期變化的影響因素48-53
- 4.3.1 土壤含水量隨作物生育期的變化規(guī)律48-49
- 4.3.2 土壤pH隨作物生育期的變化規(guī)律49
- 4.3.3 土壤堿解氮隨作物生育期的變化規(guī)律49-50
- 4.3.4 土壤可溶性有機碳(DOC)隨作物生育期的變化規(guī)律50-51
- 4.3.5 棕壤氨氧化微生物與土壤環(huán)境因子的相關分析51-53
- 4.4 小結53-55
- 第五章 結論55-57
- 5.1 研究結論55-57
- 參考文獻57-63
- 致謝63-65
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65
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