本文關(guān)鍵詞：秸稈還田配施氮肥對稻田土壤細菌基因多樣性和溫室氣體排放的影響

  更多相關(guān)文章： 秸稈還田 PCR-DGGE RT-PCR 溫室氣體 土壤固碳 amoA基因

【摘要】：本研究通過田間小區(qū)試驗,利用PCR-DGGE、RT-PCR以及靜態(tài)箱-氣象色譜法研究全量油菜秸稈配施梯度量氮肥對土壤理化性質(zhì)、土壤細菌基因多樣性、氨氧化古菌amoA基因豐度及溫室氣體排放的影響,以探索適宜當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)條件及溫室氣體減排的秸稈還田措施,為完善當?shù)亟斩掃�田技術(shù)、土壤培肥以及生態(tài)環(huán)境保護提供理論和依據(jù)。研究結(jié)果表明：秸稈還田顯著影響稻田土壤細菌多樣性,在水稻生育前期秸稈配施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)總體高于單施氮肥處理,而在水稻生育后期秸稈配施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)總體低于單施氮肥處理；秸稈配施氮肥處理和單施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)在水稻生育期內(nèi)隨施氮量的增加分別呈現(xiàn)不同的變化趨勢,而均勻度指數(shù)沒有顯著差異；在水稻不同生育期出現(xiàn)特異菌種,這些菌種主要歸屬于變形菌綱、放線菌綱、甲基單胞菌科、硝化螺菌屬和硬壁菌門。分蘗期各處理氨氧化古菌amoA基因豐度顯著高于其他時期,且秸稈配施氮肥處理的amoA基因豐度顯著低于單施氮肥處理。秸稈還田和氮肥施用是影響稻田土壤固碳潛力和溫室氣體排放的重要農(nóng)作措施。與單施氮肥(U1-U4)和單施秸稈處理(S)相比,秸稈還田配施氮肥(SU1-SU4)顯著增加土壤固碳量,秸稈配施氮肥處理固碳量最高值為147.74 kg·hm~(-2),比單施氮肥處理平均高出38%。在降低溫室效應(yīng)方面,與單施氮肥相比,秸稈配施氮肥處理顯著降低N20的累積排放量；與單一秸稈還田處理相比,秸稈配施氮肥處理顯著降低CO2的累積排放量,但在一定程度上增加了CH4的排放。秸稈配施氮肥處理(SU3)的溫室氣體強度和綜合溫室效應(yīng)分別為0.372、5394.22 CO2-eq kg·hm~(-2),顯著低于單施氮肥(U3)處理的0.630、9339.94 CO2-eq kg·hm~(-2),和單--桔稈還田處理(S)的0.816、9872.2CO2-ce kg·hm~(-2),因此,秸稈還田配施氮肥是降低溫室氣體排放強度,減緩凈溫室效應(yīng)的有效措施。
【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 PCR-DGGE RT-PCR 溫室氣體 土壤固碳 amoA基因
【學位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S511;S154
【目錄】：

• 摘要6-7
• 1 前言7-18
• 1.1 國內(nèi)外秸稈資源的利用現(xiàn)狀7-9
• 1.2 秸稈還田對農(nóng)田土壤理化性質(zhì)的影響9-10
• 1.2.1 秸稈還田對農(nóng)田土壤物理性質(zhì)的影響9
• 1.2.2 秸稈還田對農(nóng)田土壤化學性質(zhì)的影響9-10
• 1.2.3 秸稈還田對土壤微生物量及酶活性的影響10
• 1.3 土壤微生物多樣性的研究內(nèi)容、方法進展概況10-14
• 1.3.1 土壤微生物多樣性的研究內(nèi)容10-11
• 1.3.2 土壤微生物多樣性的研究方法與進展11-14
• 1.4 秸稈還田對稻田土壤細菌基因多樣性的影響14-15
• 1.5 秸稈還田對稻田土壤溫室氣體排放的影響15-16
• 1.6 研究的目的與意義16-17
• 1.7 研究內(nèi)容17
• 1.8 技術(shù)路線17-18
• 2 材料與方法18-25
• 2.1 試驗地概況18
• 2.2 供試材料18-19
• 2.3 試驗設(shè)計19-20
• 2.4 取樣方法20
• 2.5 研究方法及數(shù)據(jù)處理20-25
• 2.5.1 土壤理化性質(zhì)的測定20-21
• 2.5.2 溫室氣體的研究方法21-22
• 2.5.2.1 土壤溫室氣體(CO_2、CH_4、N_2O)排放通量21
• 2.5.2.2. 溫室氣體綜合效應(yīng)和排放強度21
• 2.5.2.3 水稻季土壤固碳量21-22
• 2.5.3 土壤微生物遺傳多樣性的鑒定22-25
• 2.5.3.1 土壤總DNA的提取22
• 2.5.3.2 16SrDNA、amoA基因的PCR擴增22-23
• 2.5.3.3 PCR產(chǎn)物DGGE檢測和條帶的回收23
• 2.5.3.4 DGGE條帶的純化及克隆23-24
• 2.5.3.5 測序及序列比對24
• 2.5.3.6 氨氧化古菌amoA基因豐度的測定24
• 2.5.3.7 數(shù)據(jù)分析24-25
• 3 結(jié)果與分析25-41
• 3.1 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤理化性質(zhì)及土壤固碳量的影響25-26
• 3.1.1 稻田土壤理化性質(zhì)25
• 3.1.2 稻田土壤固碳量25-26
• 3.2 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤細菌群落遺傳多樣性的影響26-37
• 3.2.1 土壤總DNA的提取與細菌16S rDNA的擴增26-27
• 3.2.2 DGGE圖譜、細菌遺傳多樣性指數(shù)及聚類分析27-32
• 3.2.3 稻田土壤細菌16SrDNA分析及系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建32-35
• 3.2.4 氨氧化古菌amoA基因拷貝量及其主成分分析35-37
• 3.3 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤溫室氣體排放效應(yīng)的影響37-41
• 3.3.1 稻田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體(N_2O、CH_4、CO_2)排放通量37-38
• 3.3.2 稻田溫室氣體累積排放量38-39
• 3.3.3 稻田土壤固碳量、溫室氣體強度、綜合溫室效應(yīng)39-41
• 4 討論41-46
• 4.1 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤理化性質(zhì)的影響41
• 4.2 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤固碳量的影響41-42
• 4.3 秸稈還田配施氮肥對稻田土壤細菌基因多樣性的影響42-44
• 4.4 秸稈還田配施氮肥對稻田氨氧化古菌amoA基因豐度的影響44-45
• 4.5 秸稈還田配施氮肥對稻田溫室氣體效應(yīng)的影響45-46
• 5 結(jié)論46-48
• 參考文獻48-56
• Abstract56-58
• 致謝58-60
• 資助項目60-62
• 碩士期間發(fā)表論文62

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1 黃艷勝;;三江平原川谷地中低產(chǎn)稻田土壤低產(chǎn)因素分析[J];牡丹江師范學院學報(自然科學版);2001年04期

2 陳中云,閔航,吳偉祥,陳美慈,張夫道,趙兼強;農(nóng)藥污染對水稻田土壤反硝化細菌種群數(shù)量及其活性的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學報;2003年10期

3 呂琴,陳中云,閔航;重金屬污染對水稻田土壤硫酸鹽還原菌種群數(shù)量及其活性的影響[J];植物營養(yǎng)與肥料學報;2005年03期

4 楊金剛;;4種稻田土壤對銨的礦物固定的動力學研究[J];湖南農(nóng)業(yè)科學;2007年04期

5 陳華癸;;水稻田土壤中OT優(yōu)勢的微生物種類[J];華中農(nóng)學院學報;1956年01期

6 陳華癸;水稻田土壤中占優(yōu)勢的微生物種類[J];土壤學報;1957年01期

7 蔡惠民;廣西的稻田土壤[J];土壤通報;1961年01期

8 李宗鐵;吉林省延邊地區(qū)稻田土壤的主要類型及其生產(chǎn)性能簡介[J];土壤通報;1965年05期

9 李宗鐵;延邊地區(qū)稻田土壤的主要類型及其生產(chǎn)性能[J];土壤;1979年05期

10 李宗哲;;延邊地區(qū)稻田土壤的主要類型及其生產(chǎn)性能[J];延邊農(nóng)學院學報;1979年02期

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1 楊謝;趙燮京;王昌全;王昌桃;;保護性耕作下麥稻輪作水稻田土壤的氮素動態(tài)變化[A];四川省水土保持學會第四屆會員代表大會暨學術(shù)交流會論文集[C];2007年

2 李成芳;曹湊貴;汪金平;;不同耕作方式下稻田土壤CO_2排放的研究[A];發(fā)展低碳農(nóng)業(yè) 應(yīng)對氣候變化——低碳農(nóng)業(yè)研討會論文集[C];2010年

3 崔中利;王英;滕齊輝;張斌;曹慧;;淹水和旱作稻田土壤中產(chǎn)甲烷菌的多樣性分異[A];第四次全國土壤生物和生物化學學術(shù)研討會論文集[C];2007年

4 倪國榮;潘曉華;魏賽金;吳建富;石慶華;;長期不同施肥制度下贛撫平原雙季稻田土壤宏蛋白組研究[A];中國作物學會2013年學術(shù)年會論文摘要集[C];2013年

5 禹盛苗;朱練峰;歐陽由男;劉法謀;許佳瑩;張均華;金千瑜;;稻鴨種養(yǎng)模式對稻田土壤理化性狀及肥力因素的影響[A];中國作物學會50周年慶祝會暨2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

6 趙娜;;爐渣施用對稻田土壤pH、Eh和鹽度影響的有效性分析[A];地理學核心問題與主線——中國地理學會2011年學術(shù)年會暨中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所建所五十年慶典論文摘要集[C];2011年

7 李成芳;曹湊貴;汪金平;翟中兵;梅少華;;不同耕作方式下稻田土壤CH_4和CO_2的排放及碳收支估算[A];第三屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 商慶銀;楊秀霞;;長期不同施肥制度對雙季稻田土壤固碳速率的影響[A];中國作物學會2013年學術(shù)年會論文摘要集[C];2013年

9 李天安;樊小林;劉芳;呂雪娟;;覆膜旱種稻田N_2O排放量及排放機理[A];第八屆全國青年土壤暨第三屆全國青年植物營養(yǎng)與肥料科學工作者學術(shù)討論會論文集[C];2002年

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1 鄧立平;施點石灰 水稻高產(chǎn)[N];湖南科技報;2007年

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1 李亮;稻田土壤遺存磷的賦存形態(tài)、微生物酶學轉(zhuǎn)化及活化技術(shù)研究[D];浙江大學;2014年

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7 黃山;基于碳組分分析的稻田土壤固碳優(yōu)勢及其保持途經(jīng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2011年

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1 陳佳娜;成都平原區(qū)稻田土壤鎘污染防控技術(shù)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學;2013年

2 韓興國;大氣二氧化碳濃度和氣溫升高下生物質(zhì)炭輸入對稻田土壤甲烷排放的影響研究[D];浙江大學;2016年

3 王欣悅;不同耕作制稻田土壤甲基汞的分布特征[D];西南大學;2016年

4 顧春朝;施肥類型和種植年限對稻田土壤氮礦化及可溶性有機碳、氮的影響[D];延邊大學;2016年

5 劉春海;施肥類型與開墾年限對延邊稻田土壤溫室氣體排放的影響[D];延邊大學;2016年

6 李卉;旱地與稻田土壤微生物生物量周轉(zhuǎn)及其氮素轉(zhuǎn)化對外源添加碳、氮的響應(yīng)[D];湖南農(nóng)業(yè)大學;2015年

7 馮曉峗;秸稈還田配施氮肥對稻田土壤細菌基因多樣性和溫室氣體排放的影響[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2016年

8 朱曉杰;鈾礦山典型場地中鈾分布特征及形成機理研究[D];東華理工大學;2013年

9 查婷;浙江溫嶺稻田土壤中多環(huán)芳烴的空間分布及風險評價[D];浙江大學;2015年

10 張弛;稻田土壤對甲烷的吸收作用及其影響因素研究[D];浙江大學;2002年

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