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植物营养与肥料学报 2024年第2期30卷 221-231页

作者：张乐妍陈春兰王逗王璟媛朱宝利秦红灵龙攀湖南农业大学农学院湖南长沙410128 中国科学院亚热带生态研究所湖南长沙410128 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070

【目的】利用同位素标记方法,研究化肥有机肥施用配比对油菜根际土壤利用光合碳细菌和真菌群落结构和多样性的影响,以了解有机肥改善根际土壤微生态环境的主要途径。【方法】盆栽试验在湖南中国科学院桃源农业生态试验站温室内进行,供... 详细信息

【目的】利用同位素标记方法,研究化肥有机肥施用配比对油菜根际土壤利用光合碳细菌和真菌群落结构和多样性的影响,以了解有机肥改善根际土壤微生态环境的主要途径。【方法】盆栽试验在湖南中国科学院桃源农业生态试验站温室内进行,供试油菜品种为湘杂油6号,土壤为红壤。在等氮磷钾投入量下,设置3个化肥有机肥配施比例处理:3∶1(OF25)、1∶1(OF50)、1∶3(OF75),以及单施有机肥(OF100)、单施化肥(CK)处理,共5个处理。于油菜移栽40天(蕾薹期)进行土壤^(13)CO_(2)标记,连续标记20天后采集根际土壤,用气相色谱-燃烧-同位素比率质谱联用仪测定各类磷脂脂肪酸plfa种类及其^(13)C值(^(13)C-微生物),用于分析微生物种类及其相对丰度,共获得15种plfa单体脂肪酸结构,依据^(13)C值计算各类微生物相对丰度和绝对含量,以其总和作为微生物总量。【结果】油菜根际土壤共测得12种利用光合同化碳细菌和3种真菌,细菌包括革兰氏阳性菌(G^(+))a15:0、i17:0,革兰氏阴性菌(G^(-))2OH 14:0、3OH 14:0、cy17:0;14:0、16:0、15:0、18:0、19:0、20:0、17:0;真菌为18:1w9tans、18:2w6c、18:1w9c。OF75和OF100处理^(13)C标记G^(+)细菌、真菌plfa量与CK无显著差异,G^(-)菌分别比CK提高36.41%和62.03%。^(13)C标记真菌和G^(+)菌是利用光合同化碳的主要群落,随着有机肥比例的增加,细菌相对丰度增加,真菌相对丰度减少;G^(-)菌相对丰度增加,G^(+)菌相对丰度减少。土壤有机碳、全磷、全氮以及氨基酸总量显著影响根际土壤微生物和利用光合沉积碳土壤微生物群落分布,而根际分泌物氨基酸量只与根际^(13)C土壤微生物多样性呈显著正相关。【结论】化肥有机肥配施比例引起土壤有机碳、全氮含量以及根系分泌物中氨基酸含量的变化,进而影响根际土壤中利用光合沉积碳微生物群落组成和多样性。当化肥和有机肥配施比例达到1∶3时,油菜根际土壤微生物特征性plfa含量和多样性明显优于单施化肥,表明此配比为根际土壤微生物提供了更友好的微生态环境。

关键词：化肥有机肥施用比例 13C-标记光合同化碳 plfa含量微生物多样性

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生物有机肥对不同土壤生物活性和油菜产量品质的影响

生物有机肥对不同土壤生物活性和油菜产量品质的影响

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作者：马静山西农业大学

学位级别：硕士

本文以自制生物有机肥为供试生物有机肥,以采自平朔露天矿区复垦区土壤以及太谷县耕地土壤为供试土壤,通过盆栽试验研究了生物有机肥和化肥配施对不同土壤中油菜生长以及土壤养分和微生物群落结构多样性的影响。研究结果表明:(1)各个施... 详细信息

本文以自制生物有机肥为供试生物有机肥,以采自平朔露天矿区复垦区土壤以及太谷县耕地土壤为供试土壤,通过盆栽试验研究了生物有机肥和化肥配施对不同土壤中油菜生长以及土壤养分和微生物群落结构多样性的影响。研究结果表明:(1)各个施肥处理都能提高复垦土和耕地土收获期油菜的叶绿素、还原糖和产量,单施化肥处理没有生物有机肥和化肥配施效果好;复垦土和耕地土油菜叶绿素分别在FHS2(化肥+1%生物肥)和GHS3(化肥+2%生物肥)处理达到最大值16.74mg/g和19.52mg/g,油菜还原糖含量分别在FHS3(化肥+2%生物肥)和GHS3处理达到最大值0.71mg/g和0.84mg/g,油菜产量分别在FHS3和GHS3处理达到最大值4.73g/株和8.03g/株,分别比单施化肥处理高30.6%和57.6%。单施化肥处理增加了耕地土中收获期油菜硝酸盐含量,3个生物肥和有机肥配施处理均降低了复垦土和耕地土中油菜硝酸盐含量,分别在FHS3和GHS3处理达到最低值,159.3mg/kg和178.1mg/kg,分别比FH(化肥)处理、GH(化肥)处理降低55.1%和49.8%,FHS2和FHS3处理差异性不显著,GHS2和GHS3处理差异性不显著。(2)单施化肥对土壤微生物量碳没有明显作用;生物有机肥化肥配施处理都能显著增加土壤微生物量碳含量,耕地土在GHS2(化肥+1%生物肥)和GHS3处理之间不显著,耕地土和复垦土分别在FHS3处理和GHS2处理达到最大值97.2mg/kg和146.4mg/kg。各个施肥处理都能显著增加复垦土和耕地土壤微生物量氮含量,3个生物有机肥和化肥配施处理比单施化肥处理效果显著;相同施肥水平下复垦土效果比耕地土更显著,复垦土在FHS3处理处理达到最大值7.21mg/kg,耕地土在GHS3处理达到最大值12.67mg/kg。(3)土壤微生物plfa的测定结果表明,各个施肥处理都能增加复垦土和耕地土细菌plfa含量、细菌/真菌比值、G+/G-(革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌)比值、放线菌含量,3个生物有机肥和化肥配施处理比单施化肥处理影响更显著;复垦土细菌plfa含量在FHS3处理达到最大值,比FH(化肥)处理高118.2%,耕地土细菌plfa含量在GHS3处理达到最大值,比GH处理高70.3%;复垦土细菌/真菌plfa比值FHS3处理最大,为4.15,耕地土 GHS2处理和GHS3处理差异不显著,在GHS3处理比值最大,为5.08;复垦土和耕地土 G+/G-比值分别在FHS3处理和GHS3处理达到最大值1.33和2.29;复垦土和耕地土放线菌含量分别在FHS3处理和GHS3处理达到最大值0.02和0.06μg/g。单施化肥对复垦土壤微生物plfa总量、G+含量、G-含量有明显提高,但是对耕地土没有显著作用,施用生物有机肥和化肥配施能显著提高复垦土和耕地土微生物plfa总量、G+含量、G-含量,均在在FHS3处理和GHS3处理达到最大值。化肥对复垦土和耕地土中的真菌plfa含量都没有显著作用,3个施用生物有机肥和化肥配施处理都显著增加土壤真菌plfa含量,分别在FHS3和GHS3处理达到最大值,在FHS3处理达到最大值0.031μg/g,比FH处理高79.4%,在GHS3处理达到最大值0.074μg/g,比GH(化肥)处理高52.6%。(4)复垦土和耕地土均是中期土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性低于收获期,3个生物有机肥化肥配施处理均比单施化肥处理效果显著;复垦土中期各个处理脲酶活性差异性不显著,收获期各个施肥处理都明显增加,在FHS2处理达到最大值;耕地土脲酶活性中期和收获期各个施肥处理都达到显著性差异水平,在GHS3处理达到最大值;蔗糖酶复垦土耕地土中期和收获期差异性都显著,中期在FHS3处理和GHS3处理达到最大值,收获期在FHS3处理和GHS3处理达到最大值;复垦土和耕地土收获期土壤磷酸酶活性分别在FHS3和GHS3处理达到最大值。(5)土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量都是复垦土变化幅度比耕地土大;单施化肥对复垦土和耕地土有机质含量影响都不显著,对土壤全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量影响显著,但是没有3个生物有机肥化肥配施处理显著;复垦土和耕地土有机质含量、全氮含量分别在FHS3和GHS3处理达到最大值;复垦土和耕地土中期和收获期碱解氮含量、有效磷含量和速效钾含量分别在FHS3和GHS3处理达到最大值,收获期耕地土有效磷和速效钾含量在GHS2和GHS3处理差异性不显著。(6)综合表明,不同施肥处理对土壤微生物、养分及作物产量、品质都起到不同程度的作用,总体上表现为生物有机肥和化肥配施处理的效果最好,但是随着施肥用量的增加,土壤各项指标的增幅表现为减少的趋势,所以,从经济效益、施肥效果等方面综合考虑,复垦土

关键词：生物有机肥油菜品质土壤养分 plfa含量

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