小麥秸稈不同還田方式下土壤微生物碳代謝多樣性特征
本文選題:秸稈 切入點:生物質(zhì)炭 出處:《生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:秸稈還田是影響稻田土壤固碳潛力的重要措施,研究秸稈不同還田方式下土壤微生物碳源代謝特征對提高農(nóng)作物秸稈利用和增加土壤碳固定具有重要意義,為此采用自動微生物鑒定系統(tǒng)(Biolog-ECO)研究在短期耕作條件下小麥秸稈不同還田方式對稻田耕層土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響。以江蘇省六合區(qū)黃棕壤為研究對象,對等氮量秸稈發(fā)酵床墊料化還田(SP)、秸稈炭化(補施化肥)還田(BR)、秸稈+豬糞發(fā)酵還田(OF)、傳統(tǒng)施用化肥(CF)和不施肥(CK)對照處理土壤進行分層采樣,采用Biolog-ECO方法揭示微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性,并采用主成分分析法(PCA)探討土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化特征。結(jié)果表明,不同秸稈還田方式能顯著影響土壤微生物碳代謝特征,OF處理土壤微生物碳代謝能力、微生物多樣性各項指數(shù)及糖類、氨基酸、胺類和多聚物利用率明顯高于其他處理;而SP處理土壤微生物的影響明顯小于OF、BR處理;不同秸稈還田方式能顯著影響土壤表層(0~5 cm)和耕作亞表層(5~10 cm)微生物碳利用,而對耕作底層(10~20 cm)的影響較小;不同秸稈還田方式影響土壤微生物多樣性,與CF和BR處理相比,OF和SP處理增加了土壤微生物多樣性。認為OF和BR處理可在短期內(nèi)顯著提高土壤微生物碳代謝多樣性和對碳源的利用。
[Abstract]:Straw returning is an important measure to affect the potential of carbon sequestration in paddy soil. It is important to study the characteristics of soil microbial carbon source metabolism in different ways of returning straw to improve the utilization of crop straw and increase soil carbon fixation. In this paper, an automatic microbial identification system was used to study the effects of wheat straw returning methods on the soil microbial community structure and diversity in paddy field under short-term tillage. The yellow brown soil in Liuhe region of Jiangsu Province was taken as the research object. Soil samples were collected by stratified sampling in the same nitrogen fermentation bed, straw carbonization (supplemental chemical fertilizer), straw carbonization (supplemental chemical fertilizer), straw fermenting and pig manure fermenting (OFN), conventional chemical fertilizer application (CFC) and non-fertilization CK). The diversity of microbial community structure was revealed by Biolog-ECO method, and the variation characteristics of soil microbial community structure were studied by principal component analysis. Soil microbial carbon metabolism characteristics were significantly affected by different straw returning methods. The microbial diversity indexes and utilization efficiency of carbohydrates amino acids amines and polymers were significantly higher in the treatments treated with OF than in other treatments. The effect of SP treatment on soil microorganism was obviously smaller than that of OFN Br treatment, and different straw returning methods could significantly affect the soil surface layer (0 ~ 5 cm) and tillage subsurface layer (5 ~ 10 cm) microbial carbon utilization, but had little effect on the bottom layer (10 ~ 20 cm). Soil microbial diversity was affected by different straw returning methods. Compared with CF and Br treatments, the microbial diversity of soil was increased with the treatment of OF and SP, and it was concluded that the treatment of of of F and Br could significantly increase the diversity of carbon metabolism and the utilization of carbon source in the short term.
【作者單位】: 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所;揚州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(41401259) 江蘇省自然科學(xué)基金(BK20161379) 江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金[CX(17)3019]
【分類號】:S141.4;S154.3
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本文編號:1595847
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