非生物及生物因子对土壤团聚体形成及土壤酶活性的影响

发布时间：2020-09-19 18:14

　　 土壤团聚体是土壤的重要组成部分,在土壤中发挥着重要作用。本文从三个地区采集不同的土壤,即海南蕉园土壤、南京黄棕壤以及青海盐碱土,通过设计控制非生物和生物因子的土培试验,探究不同环境因子对土壤团聚体形成影响。研究结果如下:1、室内逆境培养对土壤理化性质、土壤团聚体形成及微生物群落结构的影响。结果表明:(1)与对照相比,经干旱、渍水、酸化和病原菌入侵不同处理后土壤样品的理化性质发生了显著变化。不同处理土壤的总碳、总氮均低于对照土壤,约低5.96%-51.33%(除砖红壤渍水处理);酸化处理水稳定性大团聚体含量高于对照处理,在2mm的团聚体中所占百分比是对照处理的1.42倍、3.15倍,渍水处理则低于对照处理;在2mm的团聚体中所占百分比是对照处理的0.38倍;不同处理土壤的蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性均低于对照土壤,约低19.28%89.29%;经不同处理后土壤中细菌、真菌的种群数量均低于对照土壤,经酸化和病原菌入侵处理后土壤中尖孢镰刀菌的数量显著增加。(2)通过提取土壤DNA和Miseq测序,发现经干旱、渍水、酸化和病原菌入侵等不同处理后,土壤微生物群落结构发生了显著变化。在细菌群落结构中,酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度显著降低,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度显著增加;在真菌群落结构中,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著增加,具有有性生殖阶段的镰刀菌(Fusarium)属于该门。提取0.25-2 mm 土壤团聚体DNA和Miseq测序,发现不同处理后0.25-2 mm 土壤团聚体细菌、真菌的群落结构与对照相比均发生了显著的变化。在细菌群落结构中,酸杆菌门、变形菌门的相对丰度显著降低,厚壁菌门的相对丰度显著增加;在真菌群落结构中,子囊菌门在干旱、病原菌入侵处理后其相对丰度显著增加。在属的水平上也发生了显著变化。表明逆境处理后土壤团聚体不能稳定土壤微生物群落结构。2、筛选获得3株产胞外多聚物的功能微生物,经初步鉴定菌株R1为粘红酵母(Rhodotorula mucilaginosa),菌株 G-C 为根瘤菌(Rhizobium lusitanum),菌株P-C3为肠杆菌(Enterobacteriaceae sp.)。菌株R1在PDA培养基上和G-C在YMA培养基上培养5d后EPS产量最高,分别为2485mg/L和276mg/L。P-C3在蒙金娜培养基上培养2d后,pH值下降至3.6,有效磷浓度为500mg/L。利用功能微生物进行土培试验和黄瓜盆栽试验。(1)土培试验结果表明,接种产胞外多聚物功能微生物处理、接种拮抗微生物处理以及接种功能微生物复合处理在2 mm粒径团聚体比例是对照的7、3、7.5倍,其中接种产胞外多聚物功能微生物处理形成大团聚体(0.25 mm)的效果最好,大团聚体比例达到22%。而接种功能微生物复合处理的酶活性最高,与对照相比,蔗糖酶、脲酶以及中性磷酸酶显著增加;(2)盆栽的试验结果表明,与对照相比,接种产胞外多聚物功能微生物处理、接种拮抗微生物处理以及接种功能微生物复合处理的黄瓜植株的株高分别增加20%、15%、50%。接种拮抗微生物的处理生物量最高,为28.25 g/盆。与土培试验相比,各个处理的大团聚体(0.25 mm)比例得到显著增加,经过盆栽后,在0.053 mm粒径上,其他处理较对照有非常显著增加。3、将土壤微生物及有机物料接种青海盐碱土,进行土培试验,比较不同处理土壤pH、EC、团聚体形成及微生物数量等变化。结果表明,,接种土著微生物和有机肥的处理效果好于接种外源微生物和有机肥的处理;比较各处理,接种土著微生物及添加半腐熟有机物料处理的效果最好,该处理土壤pH下降幅度最明显,与对照相比降低了 0.6个单位;EC值下降0.4个单位;且土壤团聚体形成效果优于其它处理,形成了 0.62%的大团聚体(2mm),而其它处理均未形成2mm的大团聚体,并增加了小团聚体(2-0.25mm)的形成比例;该处理亦显著提高了土壤酶活性及土壤呼吸强度。实验结果为制备盐碱土改良措施提供了理论参考。
【学位单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S152;S154.2
【部分图文】：

Ａ．鹿糖酶酶活性Ｉｎｖｅｒｔａｓｅ邋ａｃｔｉｖｉｔｙ；邋Ｂ．脲酶酶活性Ｕｒｅａｓｅ邋ａｃｔｉｖｉｔｙ；邋Ｃ．中性a愃崦该富钚裕危澹酰簦颍幔戾澹穑瑁铮螅穑瑁幔簦幔螅邋义希幔悖簦椋觯椋簦�；邋Ｄ．过氧化氢酶酶活性邋Ｃａｔａｌａｓｅ邋ａｃｔｉｖｉｔｙ逡逑不同处理对砂壤酶活性的影响结果见图２－２。由图２－２可知：土壤经干旱、渍逡逑水、酸化和病原菌入侵等处理，土壤酶活性的变化趋势与砖红壤相似，与其对照相逡逑比均降低。蔗糖酶活性与对照相比分别降低了邋１９．６７％，３４．６８邋％，邋４０．２３邋％，逡逑５６．４９邋％；脲酶活性较对照分别降低了邋７５．４４％，邋７０．１８％，邋７５．４４％，邋６４．０４％；中性磷逡逑酸酶活性较对照分别降低了邋７２．２０％，７６．２６％，６３．１０％，邋５９．９０％；过氧化氢酶活性逡逑较对照分别降低了邋３３．１３�

本文编号：2822847