长期不同施肥措施下红壤旱地土壤微生物的生物量和多样性

论文摘要

本文采用稀释平板培养计数、生理菌群分析、生物量分析以及细菌16S-rDNAV3区PCR-DGGE分析的方法,比较了湖南祁阳长期定位试验点不同施肥处理土壤的微生物量和微生物多样性,主要结果如下:1.与不施肥处理和其他不均衡施加化肥处理土壤相比,单施氮肥提高了土壤可培养真菌的数量。与单施氮磷钾处理相比,秸秆还田处理提高了土壤细菌的数量,却在一定程度上减少了可培养真菌数量。所有施加有机肥（猪粪）处理的土壤可培养细菌、真菌以及放线菌数量,明显高于没有施加有机肥处理的土壤;撂荒处理土壤的可培养细菌、放线菌以及真菌高于不施肥和所有单施加化肥的土壤,与所有施加有机肥处理土壤没有明显差异。有机无机配施处理的土壤细菌数量高于单独施加化肥或者有机肥处理的土壤,真菌数量低于单独施加有机肥处理,高于单独施加化肥处理,放线菌数量高于单施化肥处理,与单施有机肥没明显差异。三茬轮作的土壤的细菌、真菌以及放线菌数量高于两茬轮作的土壤。从以上结果来看,有机无机配施处理维持和提高土壤微生物数量的效果优于其它处理。2.所有施加有机肥处理的土壤中,反硝化细菌、好气性纤维素分解菌以及好气性自生固氮菌的数量高于没有有机肥处理的土壤。与不施肥处理比较,不均衡施加化肥抑制了三类生理菌群的生长。三茬轮作与两茬轮作处理的土壤三类生理菌群没有明显差异。与氮磷钾处理相比,秸秆还田处理减少了三类生理菌群的数量。磷钾处理土壤的好气性自生固氮菌数量仅仅低于单施有机肥处理,而高于其他单施加化肥的处理,说明氮抑制了土壤好气性自生固氮菌的生长。撂荒处理的三类生理菌群数量普遍高于其他施肥处理。单施有机肥的处理,反硝化细菌的数量最高。3.不同施肥处理的土壤微生物生物量碳为34.4-792.6μg/g,微生物生物量氮为19.4-78.4μg/g。单施氮肥的微生物量碳和氮钾肥处理的微生物量氮最低。所有施加有机肥处理的土壤微生物生物量碳、氮高于长期施加无机肥和不施肥的处理。与单施化肥比较,秸秆还田增加了土壤的微生物生物量。三茬轮作的土壤微生物量高于两茬轮作。施加磷肥处理的土壤微生物量高于没有施加磷肥的处理。撂荒处理的微生物量碳最高,土壤微生物量氮高于所有未施加有机肥的处理。4.增量有机无机肥配施处理的土壤微生物Shannon指数值最高,单施氮肥处理最低。与不施肥处理比较,长期不均衡施加化肥降低了土壤微生物Shannon指数。与两茬轮作相比,三茬轮作处理降低了Shannon指数。所有施加有机肥处理的土壤微生物Shannon指数高于无机肥的处理。撂荒处理土壤的Shannon指数仅低于有机无机配施处理（包括常量有机无机配施、增量有机无机配施和三茬轮作处理）,说明长期单施化肥或者有机肥减少了土壤微生物的丰富度。氮磷钾处理与氮磷钾+秸秆还田处理相比较,Shannon指数没有明显变化,说明秸秆还田对土壤微生物多样性没有促进作用。磷钾处理的Shannon指数高于单施氮肥、氮磷肥以及氮钾肥,说明施加了磷肥和钾肥有利于提高土壤微生物的丰富度。综上所述,湖南祁阳红壤试验站的长期不同施肥的处理之间可培养微生物数量、土壤微生物量以及微生物多样性都差异显著。施加无机肥和有机肥都在一定程度上增加了土壤微生物量,施加有机肥还增加了土壤微生物丰富度,而施加无机肥与之相反,减少了土壤微生物丰富度。有机无机肥配施有利于土壤微生物群落结构的稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1.前言
• 1.1 施肥对土壤微生物的影响
• 1.1.1 土壤微生物的特点
• 1.1.2 微生物数量
• 1.1.3 土壤微生物生物量
• 1.1.4 土壤微生物多样性
• 1.2 土壤微生物多样性的检测
• 2.材料和方法
• 2.1 土壤微生物培养基及相关仪器、试剂
• 2.1.1 本研究所用的培养基
• 2.1.2 土壤DNA提取所用试剂
• 2.1.3 DGGE仪器及试剂
• 2.2 土样采集及基本性质分析
• 2.3 土壤中可培养细菌、放线菌及真菌计数
• 2.4 土壤中可培养功能细菌计数
• 2.5 土壤微生物量C、N分析
• 2.6 土壤微生物多样性的DGGE分析
• 3.结果与分析
• 3.1 不同施肥处理土壤可培养细菌、放线菌及真菌数量
• 3.2 不同施肥处理土壤特殊生理菌群数量
• 3.4 不同土壤微生物群落的遗传多样性比较
• 3.4.1 土壤细菌总DNA提取及PCR结果
• 3.4.2 土壤细菌16S rDNA V3区DGGE分析
• 3.5 不同施肥处理土壤实验数据统计分析
• 4.结论
• 参考文献
• 致谢