木醋液和牛粪配施对盐碱土化学性质和微生物群落结构的影响

作     者：唐晓倩 

作者单位：北京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：耿玉清

授予年度：2019年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：滨海盐土 木醋液 牛粪 土壤化学性质 土壤微生物群落结构 

摘      要：作为陆地和海洋之间的缓冲土壤地带,滨海盐土在土地资源利用和生态环境保护等方面具有重要前景。在滨海盐土改良过程中,土壤微生物群落结构能相对快速的做出反应而被作为土壤修复效果的指示指标之一。目前,大多学者关注改良过程中土壤理化性质的变化,对土壤微生物群落结构的研究相对较少。为探讨木醋液和牛粪配施对滨海盐土化学性质和微生物群落结构变化的影响,借助磷脂脂肪酸生物标记法(PLFA),测定土壤细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌和放线菌相关指标。本研究采用土壤培养试验,设置11个处理,分别为无木醋液和牛粪施入的空白对照(CK),3个木醋液处理P1、P2、P3(木醋液:水稀释倍数分别为1:100、1:50、1:20,其中木醋液按7.5 t·次-***-2量施用),3个牛粪处理C1、C2、C3(牛粪施入浓度分别为20.0、50.0和100.0 g kg-1)和4个木醋液、牛粪配施处理C1P1、C1P3、C3P1、C3P3。结果表明如下:(1)施用木醋液和牛粪基本均能显著增加土壤碳、氮和有效磷含量,显著降低滨海盐土pH值。滨海盐土有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳、全氮、铵态氮和硝态氮含量均在C3P3处理下达到最大值,分别为16.61g kg-1、226.30 mg kg-1、1049.65 ***-1、1.79 ***-1、2.79mg·kg-1和9.54 mg·kg-1。土壤有效磷含量在C3处理下达到最大值 106.71 ***-1。(2)不同木醋液和牛粪配施处理下滨海盐土微生物群落结构差异基本显著。木醋液和牛粪配施条件下,土壤革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌、放线菌和微生物总PLFA标记含量均在C3P3处理下达到最大值,值分别为100.14 nmol·g-1、120.16 nmol·g-1、228.59nmol·g-1、62.73 nmol·g-1、33.48 nmol·g-1、和 554.26 nmol·g-1。从真菌/细菌比来看,C3P1处理的比值相对较高,为0.32。(3)施用不同稀释倍数的木醋液和不同浓度的牛粪影响土壤微生物群落多样性指数。单施木醋液P3处理微生物多样性指数变化幅度相对较大。单施牛粪处理的土壤微生物群落多样性指数均大于CK处理。C1P1、C3P3和C3P1三个处理的Shannon-Wiener多样性指数H分别为3.34、3.26和3.28,分别高出CK 0.47、0.39和0.41个单位;Pielou均匀度指数J是CK的1.09倍、1.07倍和1.07倍;,C3P1处理的Simpson优势度指数D最高,为0.95。(4)土壤碳氮是驱动不同木醋液和牛粪配施下土壤微生物群落结构发生变化的主要因素。滨海盐土革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌、放线菌和微生物总PLFA标记含量均与土壤有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳、全氮、铵态氮和有效磷呈显著或极显著正相关关系。综合来看,施用木醋液和牛粪不仅可以改善滨海盐土化学性质,还可以提高微生物活性,且混施效果较单施更为显著。从主成分分析可以看出,C3P3处理的综合得分最高,值为1.99。C3P3可能是最佳混施方式。