本文關(guān)鍵詞：干旱區(qū)施肥和秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤微生物多樣性的影響

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【摘要】：土壤微生物多樣性與土壤功能密切相關(guān),對(duì)保持土壤系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡具有重要貢獻(xiàn)。新疆干旱區(qū)植被稀疏,綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)脆弱,如果農(nóng)田管理不善,可能造成土壤生態(tài)系統(tǒng)不佳、有機(jī)質(zhì)缺乏,農(nóng)田環(huán)境惡化。因此,研究施肥方式和秸稈還田對(duì)干旱區(qū)綠洲農(nóng)田土壤環(huán)境的影響具有重要意義。本研究應(yīng)用定位試驗(yàn)方法,采用裂區(qū)設(shè)計(jì),以不同施肥和秸稈還田方式為處理,在播種前、盛花期和收獲期取土樣,測(cè)定不同處理土壤pH、微生物生物量碳(MBC)、土壤酶酶活性、土壤微生物碳源利用模式和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成,分析秸稈還田和施肥方式對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性的影響,研究結(jié)果顯示:土壤pH、土壤微生物生物量碳、酶活性對(duì)不同施肥處理有明顯的響應(yīng),(1)秸稈還田處理土壤pH有增加的趨勢(shì);與對(duì)照相比,施肥處理中氮磷鉀化肥和有機(jī)肥混施顯著降低土壤pH,0-20 cm土層土壤pH小于20-40 cm土層(2)秸稈還田處理顯著增加土壤微生物生物量碳,施肥處理為氮磷鉀化肥和有機(jī)肥混施處理微生物生物量碳最高;土壤MBC在各個(gè)取樣時(shí)期0-20 cm顯著高于20-40 cm(3)土壤酶活性表現(xiàn)為秸稈還田下的脲酶、蔗糖酶活性顯著高于秸稈不還田(P0.05);施肥處理為氮磷鉀化肥和有機(jī)肥混施處理下的酶活性最高,其次是單施化肥或單施有機(jī)肥(P0.05),但單一施肥之間酶活性差異不顯著(P0.05),土壤0-20cm的酶活性顯著高于20-40 cm(P0.01),盛花期表現(xiàn)的尤為明顯(4)不同管理措施綜合對(duì)比,結(jié)果為秸稈還田和化肥配施有機(jī)肥措施能顯著增強(qiáng)微生物對(duì)碳源的利用能力(AWCD),顯著增加微生物多樣性。微生物利用各碳源的能力不同,PCA結(jié)果顯示碳水化合物類、聚合物類和氨基酸類是本實(shí)驗(yàn)中NPK+OM處理下土壤微生物主要利用的碳源,且NPK處理的土壤微生物主要利用的碳源類型與NPK+OM處理接近(5)PCR-DGGE分析結(jié)果顯示盛花期0-20cm細(xì)菌群落多樣性顯著高于20-40cm,秸稈還田和施肥都能夠增加盛花期土壤細(xì)菌群落多樣性,秸稈兼顧有機(jī)無(wú)機(jī)肥混施措施對(duì)土壤細(xì)菌多樣性增加最有利。施肥可降低土壤pH,增加土壤微生物生物量碳,提高土壤脲酶、蛋白酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶的活性,但單一施肥的效果有限,化肥與有機(jī)肥配施能改善單一化肥造成的土壤環(huán)境變劣的狀況,能降低干旱區(qū)土壤堿性,增加微生物生物量碳、土壤酶活性。秸稈還田處理顯著增加微生物生物量碳、土壤酶活性,但是單一實(shí)施秸稈還田不能降低土壤堿性,需要化肥和有機(jī)肥配施,以削弱棉花秸稈對(duì)土壤pH的增強(qiáng)作用。秸稈還田總體既有利于土壤有機(jī)物的增加,刺激微生物生長(zhǎng),增加生物量碳又有利于環(huán)境;外援營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入,除了秸稈還田措施,另外還有施用化肥和有機(jī)肥,這些措施不僅能增加有機(jī)碳等多類作物生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng),而且增加微生物種類,增加土壤環(huán)境微生物多樣性,使土壤環(huán)境更穩(wěn)定,形成一個(gè)“土壤-微生物-作物”的良性生態(tài)系統(tǒng),土壤環(huán)境得到改善,土壤質(zhì)量進(jìn)一步提高,有利于農(nóng)田土壤的可持續(xù)利用。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S154.3

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