【摘要】：本試驗(yàn)以長治市襄垣縣王橋鎮(zhèn)洛江溝村選取的采煤塌陷復(fù)墾土壤為研究對象,以玉米為供試作物,通過大田試驗(yàn),研究了化肥、有機(jī)月巴與磷細(xì)菌肥配施對采煤塌陷區(qū)復(fù)墾la、2a、5a、6a土壤微生物多樣性及磷有效性的影響,結(jié)果表明：(1)施肥能夠顯著增加不同復(fù)墾年限土壤微生物碳氮含量,復(fù)墾la和復(fù)墾2a土壤有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理的微生物碳氮含量最高,復(fù)墾5a和復(fù)墾6a土壤有機(jī)肥+化肥+菌肥處理的微生物碳氮含量最高。有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥可以提高土壤微生物商,加快土壤熟化。(2)土壤堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性均隨著土壤復(fù)墾年限的增加而增加。土壤堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性在復(fù)墾la和2a土壤中有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理最高,在復(fù)墾5a和6a土壤中有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理最高,土壤過氧化氫酶活性隨著土壤復(fù)墾年限的增加而降低,其中有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理與有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理降低幅度較大。復(fù)墾土壤微生物碳氮、微生物商與土壤堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與過氧化氫酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。(3)運(yùn)用磷脂脂肪酸(PLFA)技術(shù)研究了不同復(fù)墾年限土壤種群結(jié)構(gòu)多樣性,結(jié)果表明土壤PLFA總量、細(xì)菌PLFA、真菌PLFA、革蘭氏陽性細(xì)菌(口)、革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)、G+/G-在復(fù)墾1a和2a土壤中均以有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理最高,在復(fù)墾5a和6a土壤中均以有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理最高。有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥、有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理的細(xì)菌/真菌差異不顯著,但與單施化肥、CK之間差異顯著,施用有機(jī)肥與磷細(xì)菌肥可以顯著提高細(xì)菌/真菌比值。從PCA分析結(jié)果,復(fù)墾1a土壤施用磷細(xì)菌肥與不施磷細(xì)菌肥處理的PLFA的組成與結(jié)構(gòu)差別較小；復(fù)墾2a土壤有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理與單施有機(jī)肥處理之間差別較大；復(fù)墾5a和復(fù)墾6a土壤有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥、化肥+磷細(xì)菌肥與不施磷細(xì)菌肥處理之間的差異變大。(4)利用Iliumina Miseq高通量測序技術(shù),讀取生土和復(fù)墾5a土壤樣品中微生物基因序列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)墾5a土壤有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理的細(xì)菌群落多樣性最豐富,細(xì)菌群落中Actinobacteria和Proteobacteria所占比重最大。與生土對照相比,復(fù)墾5a土壤的Chaol指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)表現(xiàn)為有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥最高,施用磷細(xì)菌肥處理比不施磷細(xì)菌肥處理的多樣性指數(shù)均有所增大。PCA分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥明顯區(qū)別于生土對照和其他處理,化肥、有機(jī)肥+化肥、有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥、化肥+磷細(xì)菌肥之間的細(xì)菌群落沒有明顯差異。(5)運(yùn)用Biolog微平板技術(shù),分析了復(fù)墾1a、5a土壤微生物功能多樣性,發(fā)現(xiàn)復(fù)墾1a和復(fù)墾5a的土壤微生物群落AWCD值隨著培養(yǎng)時(shí)間的變化順序?yàn)橛袡C(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥有機(jī)肥+化肥有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥有機(jī)肥化肥+磷細(xì)菌肥化肥CK。有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理的土壤Shannon指數(shù)、Shannon均勻度指數(shù)、McIntosh指數(shù)和McIntosh均勻度指數(shù)均屬最高。從土壤微生物對不同碳源利用程度可以看出,施用磷細(xì)菌肥處理不施磷細(xì)菌肥處理,有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理對碳源利用能力最強(qiáng)。復(fù)墾1a土壤微生物利用的主要碳源是氧基酸、羧酸類碳源；連續(xù)復(fù)墾5a后主要是糖類、氨基酸類碳源。(6)不同復(fù)墾年限土壤全磷含量的影響順序?yàn)椋夯侍幚碛袡C(jī)肥有機(jī)肥+化肥,施用磷細(xì)菌肥處理與不施磷細(xì)菌肥處理相比,差異不顯著。復(fù)墾2a、復(fù)墾5a土壤有效磷含量均為有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理最高,分別比單施有機(jī)肥處理分別提高了7.97%～14.56%、7.97%。Hedley分級結(jié)果可以看出,與單施化肥處理相比,有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥、有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥可以顯著增加土壤H2O-P、NaHCO3-P、NaOH-P、HCl-Po含量,降低HCl-Pi、殘?jiān)鼞B(tài)-P含量,各有機(jī)肥處理之間差異不顯著。有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理的HCl-Pi、殘?jiān)鼞B(tài)-P比施用有機(jī)肥分別降低了1.35%～3.88%、2.63%-9.93%；有機(jī)肥+化肥+菌肥比有機(jī)肥+化肥降低了2.77%～2.89%、2.18%～8.19%。復(fù)墾土壤Olsen-P與Hedley各形態(tài)磷的通徑分析可知,土壤NaHCO3-Pi通過直接作用與NaOH-Pi、H2O-Pi、 NaHCO3-Po間的間接作用決定Olsen-P的變化。NaHCO3-Pi可以作為判斷復(fù)墾土壤磷素營養(yǎng)豐缺狀況的主要指標(biāo)。(7)復(fù)墾土壤磷Langmuir等溫吸附方程的相關(guān)系數(shù)r在0.9331～0.9950之間,相關(guān)性極顯著,可以用該方程來擬合復(fù)墾土壤磷的吸附特性。施用磷細(xì)菌肥處理在復(fù)墾2a土壤中的吸附常數(shù)K、土壤最大吸磷量(Xm)、土壤最大緩沖容量(MBC)順序大致為有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥化肥+磷細(xì)菌肥；復(fù)墾5a土壤中順序大致為有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥化肥+磷細(xì)菌肥；磷細(xì)菌肥處理不施磷細(xì)菌肥處理。在復(fù)墾2a土壤中有機(jī)肥+磷細(xì)菌肥處理的磷解吸量最高,平均解吸率最大,在復(fù)墾5a土壤中有機(jī)肥+化肥+磷細(xì)菌肥處理的土壤磷解吸量最高,平均解吸率最大。有機(jī)肥+化肥+菌肥、有機(jī)肥+菌肥處理可以提高復(fù)墾土壤最大解吸量與最大吸附量的比值。(8)復(fù)墾土壤微生物多樣性與磷有效性的相關(guān)性分析可知,復(fù)墾土壤微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、微生物商(MBC/MBN)、堿性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性與有效磷呈顯著正相關(guān)；復(fù)墾土壤微生物PLFA、細(xì)菌群落多樣性指標(biāo)、功能多樣性指標(biāo)均與有效磷呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S154.3

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本文編號：2391710