本文關(guān)鍵詞：灌溉方式對設(shè)施土壤微生物學(xué)特性的影響　出處：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：灌溉是設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不科學(xué)灌溉不僅造成水資源浪費嚴(yán)重,也導(dǎo)致設(shè)施土壤退化嚴(yán)重。土壤微生物與土壤質(zhì)量、作物生長相互影響、相互反映,因而研究不同灌溉方式對土壤微生物特性的影響,探尋灌溉方式與微生物群落間的關(guān)系可為合理灌溉制度的確定提供理論依據(jù)。本研究以沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)長期定位灌溉試驗基地為平臺,采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),研究覆膜滴灌(DI)、滲灌(SDI)及溝灌(Control)下土壤微生物活性、群落結(jié)構(gòu)及功能多樣性變化和氮循環(huán)相關(guān)微生物的變化規(guī)律,主要研究結(jié)果如下:(1)采用微量熱法、土壤酶活性和土壤呼吸法研究不同灌溉方式下土壤微生物活性變化,覆膜滴灌、滲灌與對照相比土壤酶活性無顯著差異,土壤呼吸在番茄3個主要生長季也無明顯變化規(guī)律;而微量熱法為傳統(tǒng)方法下不易檢測的微生物活性提供了新思路。微量熱法得到的熱功率時間曲線呈現(xiàn)了典型的微生物生長特征趨勢,覆膜滴灌生長速率常數(shù)較對照提高了 17%,總熱量、最大熱功率與對照無明顯差異。(2)應(yīng)用高通量技術(shù)研究灌溉方式對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響可知,設(shè)施土壤優(yōu)勢細(xì)菌為變形菌、放線菌、酸桿菌,起主導(dǎo)作用的真菌是子囊菌、擔(dān)子菌和接合菌門。與對照相比,覆膜滴灌對細(xì)菌群落影響較小且有利于結(jié)構(gòu)多樣性保持,并存在較多有益變形菌和放線菌;真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性發(fā)生顯著變化,覆膜滴灌和滲灌有相對豐度較高的接合菌目和被孢霉目,還有少量擔(dān)子菌目和糙孢孔目,并發(fā)現(xiàn)一些有益真菌。Biolog技術(shù)研究不同灌溉方式下土壤碳源利用能力可知,覆膜滴灌與對照以酸類、糖類、氨基酸類碳源為主,而滲灌是以糖類為主的碳源利用方式。(3)采用實時熒光定量技術(shù)研究不同灌溉方式下土壤硝化、反硝化微生物的功能基因,硝化作用中AOB aoA基因豐度較AOAamoA高1～2個數(shù)量級;反硝化作用中nirK、cnorB功能基因豐度無顯著差異,僅覆膜滴灌及滲灌的nosZ基因豐度比對照顯著減少了 50%～53%。穩(wěn)定同位素核酸探針技術(shù)和克隆測序技術(shù)相結(jié)合研究不同灌溉方式下土壤氨氧化微生物特征,培養(yǎng)過程中,土壤硝化作用顯著增強(qiáng),氨氧化細(xì)菌amoA基因在重層DNA被13C顯著標(biāo)記,即不同灌溉方式下氨氧化細(xì)菌可能主導(dǎo)了土壤硝化過程中的氨氧化作用。由氨氧化細(xì)菌系統(tǒng)發(fā)育樹可知所有氨氧化細(xì)菌均屬于Nitrosospira-like,亞硝化螺菌屬。綜上,覆膜滴灌在灌水量僅為對照1/2的情況下仍能保證較高的土壤微生物活性和多樣性,應(yīng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用。同時,從微生物群落水平研究不同灌溉方式對土壤微生物的影響,可為設(shè)施土壤保育和優(yōu)化微生物群落結(jié)構(gòu),強(qiáng)化其代謝功能提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S275;S154.3

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