目前,因農(nóng)田土壤開墾過度、肥料施用過量,導(dǎo)致土壤環(huán)境被破壞、肥力下降,嚴(yán)重阻礙農(nóng)田土壤的可持續(xù)利用。硅藻頁巖由于有豐富的納米微孔、超強(qiáng)吸附等優(yōu)良特性,向土壤中施用硅藻頁巖可以改善土壤環(huán)境,促進(jìn)作物生長。因此,本研究設(shè)置了施用硅藻頁巖的水稻試驗區(qū),于初次施肥時一次性添加硅藻頁巖粉0kg/hm~2(CK)、150kg/hm~2(DS10)、300kg/hm~2(DS20)、600kg/hm~2(DS40),在水稻成熟期采集試驗田中水稻根際的土壤樣品,測定土壤理化性質(zhì)及酶活性,并采用Illumina Miseq測序技術(shù),研究不同劑量的硅藻頁巖對水稻根際土壤中細(xì)菌及真菌群落豐度、多樣性及結(jié)構(gòu)的影響,解析硅藻頁巖與土壤理化因子和微生物群落間的關(guān)系。本研究為農(nóng)業(yè)上合理施用硅藻頁巖資源提供參考依據(jù)。主要的研究結(jié)果如下:1.硅藻頁巖施用后土壤pH值降低了1.73%-6.14%,全氮含量增加了20.69%-51.72%,速效氮含量增加了25.05%-32.76%,速效鉀含量增加了19.05%-38.78%。土壤有機(jī)碳含量在DS10和DS20處理中增加了46.21%和32.94%,土壤全磷含量在DS10和DS20處理中增加了24.97%和17.52%,土壤速效磷含量在DS40處理中降低了20.34%,土壤全鉀含量在各硅藻頁巖處理中均沒有發(fā)生顯著變化。2.硅藻頁巖施用后土壤脫氫酶活性顯著降低,過氧化氫酶活性沒有顯著改變,蔗糖酶活性增加了18.03%-45.48%,淀粉酶活性增加了19.66%-37.06%,纖維素酶活性增加了11.71%-169.49%。土壤脲酶活性在DS10和DS20處理中增加了21.31%和29.51%,在DS40處理中降低了50%。土壤酸性磷酸酶活性在DS10處理中增加了24.05%,在DS20處理中無顯著變化,在DS40處理中降低了19.59%。硅藻頁巖施用過后,土壤各種酶活性與理化性質(zhì)具有不同程度的相關(guān)關(guān)系。3.硅藻頁巖施用后土壤細(xì)菌群落豐富度指數(shù)降低了0.28%-1.02%,多樣性指數(shù)降低了0.33%-1.96%;土壤真菌群落豐富度指數(shù)降低了7.98%-34.51%,多樣性指數(shù)在DS10處理中增加了20.14%,在DS40和DS20處理中降低了21.49%和46.23%。主成分分析表明,硅藻頁巖改變了土壤細(xì)菌及真菌群落的結(jié)構(gòu)。群落組成分析顯示,硅藻頁巖影響了土壤細(xì)菌及真菌群落組成,變形菌門、綠彎菌門、酸桿菌門、放線菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢細(xì)菌門,子囊菌門和擔(dān)子菌門為優(yōu)勢真菌門。與對照處理相比,變形菌門相對豐度在DS40處理中增加了3.33%,綠彎菌門相對豐度在硅藻頁巖的各處理中增加了3.64%-14.06%,硝化螺旋菌門相對豐度在DS10和DS40處理中增加了8.33%和11.43%,子囊菌門在DS20處理中增加了24.77%,在DS10和DS40處理中降低了9.48%和17.32%。物種與環(huán)境因子關(guān)聯(lián)分析表明,土壤速效氮、全氮、全磷、全鉀與細(xì)菌群落組成有極顯著相關(guān)關(guān)系,土壤速效磷、速效氮與真菌群落組成有極顯著相關(guān)關(guān)系,說明硅藻頁巖施用后土壤細(xì)菌及真菌群落結(jié)構(gòu)的變化可能由土壤理化性質(zhì)的改變間接引起。
【學(xué)位單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S154.3;S511

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本文編號：2808691