發(fā)布時間：2021-11-21 20:40

　　為了解東北黑土旱田改種稻田后土壤團(tuán)聚體中微生物群落功能多樣性的變化,將東北黑土旱田（種植玉米為主）改種為稻田（簡稱"旱改稻"）,采用Biolog-Eco微平板技術(shù),研究了"旱改稻"后不同粒徑土壤團(tuán)聚體微生物的多樣性指數(shù)以及其對碳源利用能力的變化。結(jié)果表明,"旱改稻"顯著增加了黑土土壤水穩(wěn)性微團(tuán)聚體數(shù)量,增加了不同粒徑土壤團(tuán)聚體內(nèi)有機(jī)碳（SOC）的含量。旱田和稻田不同粒徑土壤團(tuán)聚體內(nèi)的土壤微生物群落平均顏色變化率（AWCD）表現(xiàn)為旱田淤泥+粘土>旱田大團(tuán)聚體>旱田微團(tuán)聚體>稻田大團(tuán)聚體>稻田淤泥+粘土>稻田微團(tuán)聚體。"旱改稻"明顯降低了各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物的多樣性指數(shù)以及碳源利用能力,尤其對氨基酸與碳水化合物最為明顯。主成分分析結(jié)果表明,旱田和稻田不同粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落功能多樣性差異顯著。綜上,"旱改稻"明顯改變了黑土土壤團(tuán)聚體微生物群落功能多樣性,降低了以碳源為底物的土壤微生物代謝活性。本研究結(jié)果為東北黑土區(qū)土壤可持續(xù)利用提供了理論參考。 

【文章來源】：核農(nóng)學(xué)報. 2020,34(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

旱田與稻田的不同粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體SOC和TN含量(n=3)

由圖2可知,隨著培養(yǎng)時間的延長,培養(yǎng)0～216 h過程中,旱田和稻田各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物利用碳源的總量呈逐漸增加的趨勢,且旱田和稻田不同粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落的AWCD增長幅度不同,說明各粒徑土壤團(tuán)聚體內(nèi)微生物群落對碳源的利用能力存在差異,反映了各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落組成的差異,這可能與土地種植作物改變,返還土壤中的養(yǎng)分不同有關(guān)。在培養(yǎng)24 h內(nèi),各粒徑土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體微生物群落的AWCD無明顯變化;培養(yǎng)24 h后,各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落的AWCD快速提高,至培養(yǎng)96 h時,生長較緩慢的微生物均已參與碳源的代謝。與旱田相比,稻田土壤不同粒徑團(tuán)聚體中土壤微生物群落的AWCD在培養(yǎng)96 h時基本處于穩(wěn)定,碳源利用能力達(dá)到相對穩(wěn)定階段用時較短,說明稻田土壤具有較高的碳螯合效率。在培養(yǎng)216～240 h期間,旱田大團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體呈下降趨勢,可能是因為沒有足夠碳源可以被各粒徑團(tuán)聚體中的微生物利用或者各粒徑團(tuán)聚體微生物對碳源的利用能力減弱。總體來看,旱田和稻田各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落的AWCD變化幅度為:旱田淤泥+粘土>旱田大團(tuán)聚體>旱田微團(tuán)聚體>稻田大團(tuán)聚體>稻田淤泥+粘土>稻田微團(tuán)聚體,旱田團(tuán)聚體微生物對碳源的利用程度均高于稻田,說明旱田團(tuán)聚體微生物活性和物種豐富度高于稻田,且旱田和稻田中均以微團(tuán)聚體微生物對碳源的利用能力最低。2.3 “旱改稻”對土壤團(tuán)聚體微生物群落利用碳源多樣性指數(shù)的影響

主成分分析采用降維的方法,在31個因子中提取了3個主成分因子,分別解釋所有變量方差的26.82%、20.35%和11.72%,主成分1和主成分2的累積貢獻(xiàn)率達(dá)47.17%,是變異的主要來源,可以解釋變量的絕大部分信息。由圖3可知,旱田淤泥+粘土位于PC1的正端,稻田淤泥+粘土位于PC1的負(fù)端;旱田微團(tuán)聚體多集中于PC2負(fù)端,稻田微團(tuán)聚體多集中于PC2正端,說明旱田與稻田土壤團(tuán)聚體微生物群落對碳源的利用具有一定差異�？傮w而言,旱田和稻田微生物的生理代謝功能差異明顯,PC1與PC2基本上能夠區(qū)分旱田和稻田各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落的代謝特征。由表5可知,與PC1顯著相關(guān)的碳源共16種,包括6種氨基酸、2種羧酸、2種酚酸類化合物、6種碳水化合物,說明這16種碳源導(dǎo)致旱田和稻田各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落代謝功能多樣性在PC1存在顯著差異。與PC2顯著相關(guān)的碳源有9種,包括1種胺類、1種氨基酸、4種羧酸、1種多聚合化合物、2種碳水化合物,說明這9種碳源導(dǎo)致旱田和稻田各粒徑土壤團(tuán)聚體微生物群落代謝功能多樣性在PC2存在顯著差異。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3510202