本文關(guān)鍵詞：秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤細(xì)菌基因多樣性和溫室氣體排放的影響

  更多相關(guān)文章： 秸稈還田 PCR-DGGE RT-PCR 溫室氣體 土壤固碳 amoA基因

【摘要】：本研究通過田間小區(qū)試驗(yàn),利用PCR-DGGE、RT-PCR以及靜態(tài)箱-氣象色譜法研究全量油菜秸稈配施梯度量氮肥對(duì)土壤理化性質(zhì)、土壤細(xì)菌基因多樣性、氨氧化古菌amoA基因豐度及溫室氣體排放的影響,以探索適宜當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)條件及溫室氣體減排的秸稈還田措施,為完善當(dāng)?shù)亟斩掃�田技術(shù)、土壤培肥以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供理論和依據(jù)。研究結(jié)果表明：秸稈還田顯著影響稻田土壤細(xì)菌多樣性,在水稻生育前期秸稈配施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)總體高于單施氮肥處理,而在水稻生育后期秸稈配施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)總體低于單施氮肥處理；秸稈配施氮肥處理和單施氮肥處理的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)在水稻生育期內(nèi)隨施氮量的增加分別呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì),而均勻度指數(shù)沒有顯著差異；在水稻不同生育期出現(xiàn)特異菌種,這些菌種主要?dú)w屬于變形菌綱、放線菌綱、甲基單胞菌科、硝化螺菌屬和硬壁菌門。分蘗期各處理氨氧化古菌amoA基因豐度顯著高于其他時(shí)期,且秸稈配施氮肥處理的amoA基因豐度顯著低于單施氮肥處理。秸稈還田和氮肥施用是影響稻田土壤固碳潛力和溫室氣體排放的重要農(nóng)作措施。與單施氮肥(U1-U4)和單施秸稈處理(S)相比,秸稈還田配施氮肥(SU1-SU4)顯著增加土壤固碳量,秸稈配施氮肥處理固碳量最高值為147.74 kg·hm~(-2),比單施氮肥處理平均高出38%。在降低溫室效應(yīng)方面,與單施氮肥相比,秸稈配施氮肥處理顯著降低N20的累積排放量；與單一秸稈還田處理相比,秸稈配施氮肥處理顯著降低CO2的累積排放量,但在一定程度上增加了CH4的排放。秸稈配施氮肥處理(SU3)的溫室氣體強(qiáng)度和綜合溫室效應(yīng)分別為0.372、5394.22 CO2-eq kg·hm~(-2),顯著低于單施氮肥(U3)處理的0.630、9339.94 CO2-eq kg·hm~(-2),和單--桔稈還田處理(S)的0.816、9872.2CO2-ce kg·hm~(-2),因此,秸稈還田配施氮肥是降低溫室氣體排放強(qiáng)度,減緩凈溫室效應(yīng)的有效措施。
【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 PCR-DGGE RT-PCR 溫室氣體 土壤固碳 amoA基因
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S511;S154
【目錄】：

• 摘要6-7
• 1 前言7-18
• 1.1 國內(nèi)外秸稈資源的利用現(xiàn)狀7-9
• 1.2 秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤理化性質(zhì)的影響9-10
• 1.2.1 秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤物理性質(zhì)的影響9
• 1.2.2 秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤化學(xué)性質(zhì)的影響9-10
• 1.2.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物量及酶活性的影響10
• 1.3 土壤微生物多樣性的研究?jī)?nèi)容、方法進(jìn)展概況10-14
• 1.3.1 土壤微生物多樣性的研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.3.2 土壤微生物多樣性的研究方法與進(jìn)展11-14
• 1.4 秸稈還田對(duì)稻田土壤細(xì)菌基因多樣性的影響14-15
• 1.5 秸稈還田對(duì)稻田土壤溫室氣體排放的影響15-16
• 1.6 研究的目的與意義16-17
• 1.7 研究?jī)?nèi)容17
• 1.8 技術(shù)路線17-18
• 2 材料與方法18-25
• 2.1 試驗(yàn)地概況18
• 2.2 供試材料18-19
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-20
• 2.4 取樣方法20
• 2.5 研究方法及數(shù)據(jù)處理20-25
• 2.5.1 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定20-21
• 2.5.2 溫室氣體的研究方法21-22
• 2.5.2.1 土壤溫室氣體(CO_2、CH_4、N_2O)排放通量21
• 2.5.2.2. 溫室氣體綜合效應(yīng)和排放強(qiáng)度21
• 2.5.2.3 水稻季土壤固碳量21-22
• 2.5.3 土壤微生物遺傳多樣性的鑒定22-25
• 2.5.3.1 土壤總DNA的提取22
• 2.5.3.2 16SrDNA、amoA基因的PCR擴(kuò)增22-23
• 2.5.3.3 PCR產(chǎn)物DGGE檢測(cè)和條帶的回收23
• 2.5.3.4 DGGE條帶的純化及克隆23-24
• 2.5.3.5 測(cè)序及序列比對(duì)24
• 2.5.3.6 氨氧化古菌amoA基因豐度的測(cè)定24
• 2.5.3.7 數(shù)據(jù)分析24-25
• 3 結(jié)果與分析25-41
• 3.1 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤理化性質(zhì)及土壤固碳量的影響25-26
• 3.1.1 稻田土壤理化性質(zhì)25
• 3.1.2 稻田土壤固碳量25-26
• 3.2 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤細(xì)菌群落遺傳多樣性的影響26-37
• 3.2.1 土壤總DNA的提取與細(xì)菌16S rDNA的擴(kuò)增26-27
• 3.2.2 DGGE圖譜、細(xì)菌遺傳多樣性指數(shù)及聚類分析27-32
• 3.2.3 稻田土壤細(xì)菌16SrDNA分析及系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建32-35
• 3.2.4 氨氧化古菌amoA基因拷貝量及其主成分分析35-37
• 3.3 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤溫室氣體排放效應(yīng)的影響37-41
• 3.3.1 稻田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體(N_2O、CH_4、CO_2)排放通量37-38
• 3.3.2 稻田溫室氣體累積排放量38-39
• 3.3.3 稻田土壤固碳量、溫室氣體強(qiáng)度、綜合溫室效應(yīng)39-41
• 4 討論41-46
• 4.1 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤理化性質(zhì)的影響41
• 4.2 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤固碳量的影響41-42
• 4.3 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田土壤細(xì)菌基因多樣性的影響42-44
• 4.4 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田氨氧化古菌amoA基因豐度的影響44-45
• 4.5 秸稈還田配施氮肥對(duì)稻田溫室氣體效應(yīng)的影響45-46
• 5 結(jié)論46-48
• 參考文獻(xiàn)48-56
• Abstract56-58
• 致謝58-60
• 資助項(xiàng)目60-62
• 碩士期間發(fā)表論文62

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