长期不同培肥模式下典型潮土有机碳、氮矿化特征及其驱动因素

发布时间：2020-06-29 09:44

【摘要】：土壤生物肥力在土壤培肥和维持农田生产力方面具有重要意义,本研究以天津39年的农田长期定位施肥试验为平台,选取不施肥(CK)、化学氮肥(N)、常量氮磷钾肥(NPK)、化学氮肥+有机肥(NM)、化学氮肥+绿肥(NG)、化学氮肥+秸杆还田(NS)6个施肥处理,探究不同培肥模式下土壤碳、氮矿化和微生物学肥力特征,分析微生物肥力特征对土壤碳、氮矿化的影响及其驱动因素。主要研究结果如下:1):均衡施用化肥和配施有机物料能显著增加土壤有机碳,改善土壤养分状况。单施化肥或有机肥、秸秆配施显著降低了土壤pH(分别降低了0.42,0.35,0.42个单位),配施有机肥极其显著的增加了土壤速效磷含量(增加了59倍)。长期不同培肥显著改变了土壤团聚体粒径分布。均衡化肥和配施有机物料显著增加了0.25-2 mm和0.25 mm粒径团聚体的含量,降低了2 mm团聚体含量,但这些处理显著降低了土壤平均重量直径,可能是长期有机肥施用导致的Na~+富集破坏了团聚体结构。均衡化肥和配施有机物料显著增加了0.25-2 mm粒径团聚体的有机碳、全氮、无机碳含量。2)配施有机物料均显著增加了微生物量碳氮;长期不同培肥显著改变了PLFA群落结构和胞外酶活性,均衡施肥和配施有机物料显著增加了PLFA各物种丰度和水解酶活性的几何平均值(GMea),配施有机物料处理显著降低了氧化酶活性。驱动微生物PLFA群落结构变化的主要因素为有机质和速效磷,驱动胞外酶活性变化的主要因素为土壤全氮和全磷。长期单施化肥导致变形菌门(Proteobacteria)等富营养菌丰度下降,酸杆菌门(Acidobacteria)等贫营养菌丰富增加;配施有机肥导致绿湾菌门(Chloroflexi)等贫营养菌丰度下降,厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加;均衡化肥和配施有机物料真菌座囊菌纲(Dothideomycetes)贫营养菌丰度降低。3)土壤属性和生物肥力因子对有机碳、氮矿化的总解释率达到了75.37%。潮土有机碳矿化与多酚氧化酶、过氧化物酶、所有PLFA种群含量、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿湾菌门(Chloroflexi)显著相关,微生物呼吸熵(qCO_2)的与球囊菌门(Glomeromycota)、圆盘菌纲(Orbiliomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)显著正相关。有机氮矿化与β-葡萄糖苷酶和乙酰氨基葡萄糖苷酶、细菌含量、SMBC显著相关。、综上得出,不同培肥模式主要通过改变潮土养分含量从而驱动微生物群落结构和胞外酶改变影响土壤有机碳、氮矿化。配施有机物料增加了土壤养分,土壤中富营养菌增加、贫营养菌减少、水解酶活性增加、氧化酶活性降低,从而在一定程度上降低微生物呼吸熵,促进土壤有机碳矿化,增加了潮土供氮能力。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S158
【图文】：

示意图,团聚体,作物吸收,有机氮

（Kumar et al., 2017）图 2.1 团聚体筛分过程示意图process of sieving soil aggregates by dry-sievin能被作物吸收利用，因此有机氮的矿

氮矿化,有机碳,氧化酶活性,矿化量

图 5.4 各因子对有机碳、氮矿化的贡献率ative contribution of different types of factors to soil organic carbon and nitrogen示胞外酶活性，S 表示微生物 PLFA 群落结构。s, E=enzyme activities, S=community structure.下土壤碳累积矿化量和两种氧化酶活性显著负相关；土壤微生物24.63%

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