本文關鍵詞：長期定位施肥紅壤影響小麥苗期生長的微生物機制初探　出處：《中國農(nóng)業(yè)科學院》2016年博士后論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 紅壤 長期定位施肥 微生物 小麥 酶活

【摘要】：長期不同的施肥制度不僅改變土壤理化性質(zhì),也會引起土壤中微生物種群結構、數(shù)量和活性的變化,這種變化作用于土壤生態(tài)系統(tǒng),影響土壤結構和肥力,進而影響地上植物的生長。以往的研究主要集中在土壤與微生物多樣性的互作、土壤與植物的互作,近年來,植物與土壤微生物的互作機制得到了相當多的關注,尤其關于土壤微生物多樣性和植物生長相關性的研究逐漸增多,但是關于長期定位施肥制度對植物生長的微生物機制少見報道。本研究以滅菌祁陽土著紅壤為培養(yǎng)基質(zhì),以1%接種量接種四種長期施肥制度下的祁陽紅壤：長期未施肥(CK),長期施用有機肥(M),長期施用無機肥(NPK),長期施用有機和無機肥(MNPK)。接種后置于18度暗培養(yǎng)一個月進行微生物復壯,然后小麥表面消毒并催芽后,在溫室模擬自然條件下進行培養(yǎng),當小麥分孽數(shù)保持不變時停止培養(yǎng)。利用Ion Torrent高通量測序技術,結合土壤中C、N、P代謝相關的酶活性和土壤的理化性質(zhì),分析長期不同施肥制度下微生物多樣性與小麥苗期生長的相關性。結果表明長期定位施肥紅壤中的微生物菌群能夠促進小麥苗期的生長。尤其是長期施用NPK和MNPK,其紅壤中的微生物菌群對小麥的促生作用最強。長期定位施肥紅壤中的微生物菌群能夠顯著降低土壤中的N03--N和有效鉀的含量。p-1,4-N-乙�；被咸烟擒彰�(NAG)和纖維二糖水解酶(CBH)與小麥生物量呈極顯著負相關,而過氧化物酶(PhOx)則與小麥生物量呈極顯著正相關。小麥苗期的紅壤中,細菌主要門有變形菌門(Proteobacteria),擬桿菌門(Bacteroidetes),酸桿菌門(Acidobacteria)和疣微菌門(Verrucom icrobia) 。其中變形菌門在所有樣品中相對含量最高。相對含量大于0.1%的細菌屬包括Gp3, Flavisolibacter, Mucilaginibacter, Mesorhizobium, Phenylobacterium, TM7_genus_incertae_sedis與小麥生物呈顯著相關。真菌主要門為Ascomycota,且Ascomycota菌群多樣性與過氧化物酶顯著負相關。Bionectria, Conlarium, Edenia, Gibberella, Macrophomina, Myrmecridium, Myrothecium, Entoloma, Marasmius, Funneliformis, Fusarium, unclassified_Lasiosphaeriaceae, Zopfiella和一些其它不可分類的真菌與小麥生物量顯著相關(P0.5)。本研究中,真菌菌群對小麥苗期的土壤理化性質(zhì)、土壤酶活和小麥生長的影響顯著。根據(jù)結構功能模型預測,真菌菌群能夠通過顯著調(diào)控土壤酶活而影響小麥的生物量,是主要的間接因素。長期定位施肥紅壤中的微生物菌群對小麥內(nèi)生菌有一定的影響,長期施用M、NPK和MNPK的紅壤微生物對小麥內(nèi)生菌菌群的結構影響相似。其中,長期施用NPK和MNPK的紅壤微生物對小麥內(nèi)生細菌菌群的結構影響最相似,而長期施用M和MNPK對小麥內(nèi)生真菌菌群的結構影響最相似。與小麥生長顯著相關且相對含量大于0.1%根內(nèi)生菌(屬)包括:Streptophyta、3_genus_incertae_sedis, Clostridium_Ⅺ stridium_sensu_stricto、 Gp25、 Gp3、 Gp4、Gp5、 Lysobacter、 Nitrospira、 /Spartobactria_genera_incertae_sedis、 Steroidobacter 、 Streptophyta 、 Lysobacter、 Pedobacte、 Acidobacteria 、Actinobacteria、 Bacteroidetes、 Chloroflexi 、 Gemmatimonadetes、 Nitrospira、 Planctomycetes、 Proteobacteria、 Verrucomicrobia、 Firmicutes 和 TM7。本研究將為深入探索農(nóng)業(yè)管理-微生物-作物生長的互作提供科學參考,并為長期施肥制度的實施提供理論依據(jù)。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士后
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S512.1

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