生物炭连续还田对苏打盐碱水稻土养分及真菌群落结构的影响
发布时间：2021-08-18 01:47
以苏打盐碱土为供试土壤,设置0,3.0,7.5,12.0,16.5 t/hm2 5个梯度生物炭还田量,通过盆栽试验研究不同量生物炭连续多年还田对苏打盐碱水稻土养分及真菌群落结构的影响。结果表明:（1）不同量生物炭还田后,提高了土壤pH、有机质、速效钾、有效磷和全磷含量,土壤全氮和全钾含量呈现先增加后降低的趋势,对盐碱土起到了改良的效果。（2）Illumina MiSeq测序结果表明,还田量为7.5 t/hm2时,Aphelidiomycota、担子菌门以及链格孢属的相对丰度显著高于对照;还田量为12.0 t/hm2时,子囊菌门、毛霉亚门以及被孢霉属的相对丰度显著高于对照,相关分析显示土壤理化特性与菌门和菌属的相对丰度关系密切,表明生物炭通过调节土壤的理化特性,从而影响真菌的相对丰度。（3）生物炭还田处理对土壤真菌α多样性影响不显著,对土壤真菌群落结构产生一定的影响,其中高生物炭还田量处理对其影响更为显著。进一步利用冗余分析（RDA）研究影响群落结构变化的环境因子表明,全钾含量对群落结构影响最大。
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同处理对真菌属水平上物种相对丰度的影响
表3 不同处理土壤真菌群落丰富度指数和多样性指数 处理 OTU ACE指数 Chao1指数 Simpson指数 Shannon指数 覆盖度/% CK 406±11ab 415.53±10.47ab 420±10ab 0.056±0.009a 4.02±0.009a 99.96 RB1 428±6a 440.86±3.26a 442±3a 0.069±0.024a 3.49±0.058a 99.96 RB2 418±18a 425.95±18.06a 429±20ab 0.049±0a 4.33±0.04a 99.96 RB3 394±3ab 435.14±16.37a 438±18a 0.059±0.021a 4.07±0.38a 99.91 RB4 361±29b 366.36±30.12b 369±32b 0.021±0a 4.47±0.17a 99.97 注:表中数据为平均值±标准差;同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。3 讨 论
已有大量的研究[15-16]表明,生物炭能够改善土壤的理化特性,但是关于生物炭对苏打盐碱土改良效果的长期定位试验报道较少。生物炭多为碱性,并且生物炭中含有较多的盐基离子,施入土壤后这些离子得到一定程度的释放,交换土壤中的氢离子和铝离子,导致土壤pH升高[17]。本研究结果表明,土壤pH随生物炭连续还田量的增加呈先升后降的趋势,还田量12.0 t/hm2 pH最高,显著高于其他处理,原因可能是苏打盐碱土土质黏重,孔隙度低,随生物炭还田量的增加,土壤通透性和pH同步增加,离子淋洗加速,达到一定程度之后,pH则呈下降趋势。生物炭本身具有丰富的矿质成分,特殊的微孔结构和极强的吸附能力能够较好地吸附并固定土壤中植物生长所必需的营养元素,减少土壤淋溶引起的土壤养分流失,从而有效调控土壤中营养元素的循环,达到改良土壤的目的[18-19]。本研究表明,生物炭连续还田5年,土壤有机质、有效磷、全磷和速效钾含量均明显增加,而全钾含量随着生物炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其原因可能是生物炭本身含有的钾含量低于土壤中钾含量,随着添加量的增加,对土壤全钾含量有一定的稀释作用,降低了混合土壤中的全钾含量;另外可能是生物炭施用较大程度地增加了土壤速效钾含量,来自土壤或生物炭中的钾更多地被作物吸收利用。已有研究[20]证实,生物炭施用能增加植物对钾素的吸收利用,从而使土壤中剩余的钾量降低[10]。3个处理的碱解氮含量均低于对照,与郭伟等[21]、赵铁民等[22]的研究结果相似,原因是生物质炭具有比表面积大、孔隙结构发达的特点,施入土壤后使土壤的通气性得到改善,耕层土壤所受的扰动比较大,加速了土壤中尿素的挥发,使得土壤中碱解氮的百分比减少[8]。土壤类型和生物炭种类不同,可能导致其对不同营养元素的吸附能力存在差异,不同植物对不同营养元素的利用效率也存在差异,这些可能是生物炭引起不同类型土壤中营养元素含量存在差异的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
本文编号：3348942
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同处理对真菌属水平上物种相对丰度的影响
表3 不同处理土壤真菌群落丰富度指数和多样性指数 处理 OTU ACE指数 Chao1指数 Simpson指数 Shannon指数 覆盖度/% CK 406±11ab 415.53±10.47ab 420±10ab 0.056±0.009a 4.02±0.009a 99.96 RB1 428±6a 440.86±3.26a 442±3a 0.069±0.024a 3.49±0.058a 99.96 RB2 418±18a 425.95±18.06a 429±20ab 0.049±0a 4.33±0.04a 99.96 RB3 394±3ab 435.14±16.37a 438±18a 0.059±0.021a 4.07±0.38a 99.91 RB4 361±29b 366.36±30.12b 369±32b 0.021±0a 4.47±0.17a 99.97 注:表中数据为平均值±标准差;同列不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。3 讨 论
已有大量的研究[15-16]表明,生物炭能够改善土壤的理化特性,但是关于生物炭对苏打盐碱土改良效果的长期定位试验报道较少。生物炭多为碱性,并且生物炭中含有较多的盐基离子,施入土壤后这些离子得到一定程度的释放,交换土壤中的氢离子和铝离子,导致土壤pH升高[17]。本研究结果表明,土壤pH随生物炭连续还田量的增加呈先升后降的趋势,还田量12.0 t/hm2 pH最高,显著高于其他处理,原因可能是苏打盐碱土土质黏重,孔隙度低,随生物炭还田量的增加,土壤通透性和pH同步增加,离子淋洗加速,达到一定程度之后,pH则呈下降趋势。生物炭本身具有丰富的矿质成分,特殊的微孔结构和极强的吸附能力能够较好地吸附并固定土壤中植物生长所必需的营养元素,减少土壤淋溶引起的土壤养分流失,从而有效调控土壤中营养元素的循环,达到改良土壤的目的[18-19]。本研究表明,生物炭连续还田5年,土壤有机质、有效磷、全磷和速效钾含量均明显增加,而全钾含量随着生物炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其原因可能是生物炭本身含有的钾含量低于土壤中钾含量,随着添加量的增加,对土壤全钾含量有一定的稀释作用,降低了混合土壤中的全钾含量;另外可能是生物炭施用较大程度地增加了土壤速效钾含量,来自土壤或生物炭中的钾更多地被作物吸收利用。已有研究[20]证实,生物炭施用能增加植物对钾素的吸收利用,从而使土壤中剩余的钾量降低[10]。3个处理的碱解氮含量均低于对照,与郭伟等[21]、赵铁民等[22]的研究结果相似,原因是生物质炭具有比表面积大、孔隙结构发达的特点,施入土壤后使土壤的通气性得到改善,耕层土壤所受的扰动比较大,加速了土壤中尿素的挥发,使得土壤中碱解氮的百分比减少[8]。土壤类型和生物炭种类不同,可能导致其对不同营养元素的吸附能力存在差异,不同植物对不同营养元素的利用效率也存在差异,这些可能是生物炭引起不同类型土壤中营养元素含量存在差异的原因。
【参考文献】：
期刊论文
[1]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
本文编号：3348942
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3348942.html
