滴灌水分和有机肥对土壤微生物活性空间分布的影响

发布时间：2017-09-30 02:13

  本文关键词：滴灌水分和有机肥对土壤微生物活性空间分布的影响

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【摘要】：【目的】滴灌条件下有机肥在水分的驱动下,随时间延长,肥料中的养分随水分不断向周围土体扩散、迁移,在土壤空间中分布不均匀,使土壤微生物结构和微生物活性发生变化。本试验采用小区滴灌模拟试验,研究不同种类有机肥(鸡粪、生物有机肥)、不同滴水位置对土壤微生物活性在空间的分布规律的影响,为大田施肥和灌溉技术提供理论依据。【方法】本研究采用小区滴灌模拟试验,在不同滴水位置和不同种类有机肥与不同施肥方式结合的方式下,采用平板计数法和酶活比色法以及磷脂脂肪酸法,研究施肥处理后不同时期土壤微生物活性在空间结构分布的特点。【主要结果】1.分析了滴灌条件下穴施鸡粪和不同滴水位置对土壤酶活性空间动态分布特征的影响。研究结果表明,各施肥处理中CM0更有利于提高土壤酶活性。随土壤深度加深土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性减小,水平方向上CM0和CK土壤酶活均为以肥料(不施肥以滴头为中心)为中心向四周减小。CM30处理下脲酶活性处理后3-15d以水分为主要驱动力,各水平位30cm20cm10cm,离滴头越远活性越低,处理后25-55d以肥料为主要驱动力,各水平为10cm20cm30cm,距离肥料越远活性越低;碱性磷酸酶活性0-20cm土层,处理后5-25d滴头位置(水平30cm)活性最高,处理后40-55d离肥料最近水平10cm和滴头位置(水平30cm)活性最高,20-40cm土层滴头位置碱性磷酸酶活性最高;蔗糖酶0-60cm土层各水平均无明显规律。2.研究了滴灌条件下生物有机肥和不同滴水位置对土壤酶活和微生物数量空间动态分布特征的影响。研究发现各施肥处理中处理初期BU处理各指标均较高,随着处理时间的延长,穴施生物有机肥各水平逐渐高于BU处理,穴施生物有机肥中以B0效果最好,而碱性磷酸酶则是BU处理最好。随土壤深度加深土壤细菌、真菌和放线菌数量减少,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性降低,水平方向上BU和CK均以滴头为中心向四周减小,B0处理以肥料为中心向四周减小。B30处理下0-20cm土层,细菌、放线菌和蔗糖酶活性处理3-15d以水分为主要驱动力,各水平离滴头越远越低,30-60d以肥料为主要驱动力,各水平微生物活性离肥际越远越低;脲酶处理7-60d,以肥料为主要驱动力。真菌数量受水分影响小,在整个处理周期均以肥料为中心想四周径向减小。3.利用磷脂脂肪酸技术研究滴灌条件生物有机肥对土壤微生物群落结构的影响。发现土壤主要微生物PLFA含量除G+菌PLFA量和真菌PLFA量外,均随土壤深度加深而减小。G+/G-PLFA随深度增加而增加,离肥际越远比值越大。细菌/真菌PLFA比值随深度增加而减小,离肥际越远越低。穴施肥降低了G+/G-比值,增加了细菌/真菌PLFA比值。处理后30d不同土层不同处理解释了76.1%和14.3%的变异,0-20cm土层不同水平和不同处理解释了81.6%和8.4%的变异,20-40cm土层不同水平和不同处理解释了78.1%和10.3%的变异,其中B0处理与PC1相关性最高。4.施肥处理和处理时间解释了64.4%和19.2%的变异,各处理中水肥一致处理与PC1轴相关度最高。土壤主要微生物PLFA量中细菌和厌氧菌PLFA量与PC1轴相关度最高。土壤酶活中脲酶与PC1轴相关度最高。细菌/真菌PLFA比值随时间延长而增加,G+/G-比值随处理时间的延长而减小,穴施肥降低了G+/G-比值,增加了细菌/真菌PLFA比值。因此,将滴灌技术与穴施有机肥结合,水肥同位施入方式能增加土壤微生物活性,其活性大小由肥点向四周逐渐减小,可为干旱地区水肥合理使用提供科学的指导。
【关键词】：滴水位置 有机肥 土壤酶活性 土壤微生物数量 土壤微生物群落结构
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S154.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 英文缩写12-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景及意义13-15
• 1.2 国内外研究现状及分析15-18
• 1.2.1 水分对土壤微生物在空间分布的影响15
• 1.2.2 肥际微域养分在土壤空间分布特点15-16
• 1.2.3 肥际微域微生物在空间分布的特点16-18
• 第二章 研究内容及材料与方法18-27
• 2.1 研究内容18
• 2.1.1 穴施鸡粪对土壤酶活空间分布特征的影响18
• 2.1.2 生物有机肥对土壤微生物活性空间分布特征的影响18
• 2.2 研究材料与方法18-21
• 2.2.1 穴施鸡粪对土壤酶活空间分布的试验区概况18
• 2.2.2 生物有机肥对土壤微生物活性空间分布的试验区概况18-19
• 2.2.3 测定指标与方法19-21
• 2.2.3.1 土壤酶活性测定19-20
• 2.2.3.2 土壤微生物数量测定20
• 2.2.3.3 土壤微生物生物量测定20-21
• 2.3 数据分析21-22
• 2.4 试验设计22-25
• 2.4.1 穴施鸡粪对土壤酶活性空间分布的影响22-23
• 2.4.2 有机肥对土壤微生物活性空间分布的影响23-25
• 2.5 技术路线25-27
• 2.5.1 水分驱动穴施鸡粪对土壤酶活性空间分布的影响25-26
• 2.5.2 滴灌条件下滴水位置和有机肥对土壤微生物空间分布特征的影响26-27
• 第三章 滴灌水分驱动穴施鸡粪对土壤酶活空间分布的影响27-33
• 3.1 穴施鸡粪和滴头位置对脲酶活性空间动态分布特征的影响27-28
• 3.2 穴施鸡粪和滴头位置对蔗糖酶活性空间动态分布特征的影响28-29
• 3.3 穴施鸡粪和滴头位置对碱性磷酸酶活性空间动态分布特征的影响29-30
• 3.4 讨论30-32
• 3.4.1 水分对土壤酶活空间分布的影响30-31
• 3.4.2 滴头与肥料位置一致对土壤酶活空间分布的影响31
• 3.4.3 滴头与肥料位置不一致对土壤酶活空间分布的影响31-32
• 3.5 小结32-33
• 第四章 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤微生物空间分布特征的影响33-42
• 4.1 生物有机肥对土壤酶活性空间动态分布特征的影响33-36
• 4.1.1 生物有机肥对脲酶活性空间动态分布特征的影响33-34
• 4.1.2 生物有机肥对蔗糖酶活性空间动态分布特征的影响34-35
• 4.1.3 生物有机肥对碱性磷酸酶活性空间动态分布特征的影响35-36
• 4.2 生物有机肥对土壤微生物数量在空间动态分布特征的影响36-39
• 4.2.1 生物有机肥对土壤细菌数量在空间动态分布特征的影响36-37
• 4.2.2 生物有机肥对土壤真菌数量在空间动态分布特征的影响37-38
• 4.2.3 生物有机肥对土壤放线菌数量在空间动态分布特征的影响38-39
• 4.3 讨论39-41
• 4.3.1 生物有机肥和滴水位置在空间上对土壤微生物活性的影响39-40
• 4.3.2 生物有机肥和滴水位置在时间上对土壤微生物活性的影响40-41
• 4.4 小结41-42
• 4.4.1 生物有机肥和滴头位置对土壤酶活性空间动态分布特征的影响41
• 4.4.2 生物有机肥和滴头位置对土壤微生物数量空间动态分布特征的影响41-42
• 第五章 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤微生物群落多样性的影响42-54
• 5.1 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤PLFA总量的影响42-43
• 5.2 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤主要微生物（PLFAs）含量的影响43-45
• 5.3 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤主要微生物（PLFAs）含量之间比值的影响45-46
• 5.4 滴灌条件下滴水位置和生物有机肥对土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析46-51
• 5.4.1 不同土层对土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析46-48
• 5.4.2 0-20cm土层各水平土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析48-49
• 5.4.3 20-40cm土层各水平土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析49-51
• 5.5 讨论51-52
• 5.6 小结52-54
• 5.6.1 土壤总PLFA含量52
• 5.6.2 土壤主要微生物52
• 5.6.3 主要微生物PLFA含量主成分分析52-54
• 5.6.3.1 不同土层对土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析52
• 5.6.3.2 0-20cm土层各水平土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析52-53
• 5.6.3.3 20-40cm土层各水平土壤中微生物磷脂脂肪酸的主成分分析53-54
• 第六章 肥际土壤微生物活性54-61
• 6.1 肥际微域土壤酶活性54-55
• 6.2 肥际微域土壤微生物数量55-58
• 6.3 肥际微域土壤主要微生物PLFAs和土壤酶活主成分分析58-59
• 6.4 讨论59
• 6.5 小结59-61
• 6.5.1 肥际微域土壤酶活性59-60
• 6.5.2 肥际微域土壤微生物数量60
• 6.5.3 肥际主成分分析60-61
• 第七章 主要结论与研究展望61-62
• 7.1 主要结论61
• 7.2 研究展望61-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 作者简介68-69
• 附表69

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本文编号：945548