本文關(guān)鍵詞：有機(jī)物料部分替代化肥對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物特性的影響

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【摘要】：目前設(shè)施菜田過(guò)量施肥現(xiàn)象非常普遍,導(dǎo)致土壤次生鹽漬化、養(yǎng)分比例失調(diào)、重金屬污染等問(wèn)題日益突出,已對(duì)蔬菜高效安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。土壤微生物在碳、氮等養(yǎng)分的循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,土壤微生物學(xué)特性是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),通過(guò)土壤微生物學(xué)特性來(lái)評(píng)價(jià)不同農(nóng)藝措施對(duì)糧田土壤肥力和健康的影響已成為近些年研究的熱點(diǎn)。但是關(guān)于不同有機(jī)物料(豬糞、秸稈)與化肥配施對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物學(xué)特性影響方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。為此,從2009年起,在天津市西青區(qū)基地日光溫室開(kāi)展了蔬菜不同施肥模式定位試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理:(1)不施氮、(2)全部施用化肥氮(4/4CN)、(3)3/4化肥氮+1/4豬糞氮(3/4CN+1/4PN)、(4)2/4化肥氮+2/4豬糞氮(2/4CN+2/4PN)、(5)1/4化肥氮+3/4豬糞氮(1/4CN+3/4PN)、(6)2/4化肥氮+1/4豬糞氮+1/4秸稈氮(2/4CN+1/4PN+1/4SN)、(7)2/4化肥氮+2/4秸稈氮(2/4CN+2/4SN)和(8)農(nóng)民習(xí)慣施肥(CF)。除不施氮和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理外,其余處理等氮等磷等鉀。本研究調(diào)查了第9茬蔬菜(設(shè)施秋冬茬芹菜)和第10茬蔬菜(設(shè)施春茬番茄)生育期間不同施肥模式土壤微生物量碳氮和酶活性的動(dòng)態(tài)變化特征,探討了不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,為設(shè)施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持續(xù)利用提供依據(jù)。研究取得的主要進(jìn)展如下:1.有機(jī)物料與化肥配合施用,特別是配施秸稈模式,可以顯著提高設(shè)施菜田土壤微生物量碳、氮含量?jī)刹缡卟松陂g不同施肥模式土壤微生物量碳、氮含量總體上均呈先增后降的趨勢(shì),芹菜季不同施肥模式較高土壤微生物量碳含量出現(xiàn)在定植后90 d,土壤微生物量氮含量出現(xiàn)在定植后60 d;番茄季不同施肥模式較高土壤微生物量碳含量出現(xiàn)在定植后20-80 d,土壤微生物量氮含量出現(xiàn)在定植后60 d。芹菜季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式(5個(gè)處理)土壤微生物量碳、氮含量分別在185.0~514.6和34.3~79.1 mg/kg之間,較全部施用化肥模式(4/4CN)平均分別增加15.1%~81.7%和24.5%~100.0%,其中以配施秸稈模式(2/4CN+1/4PN+1/4SN、2/2CN+2/4SN)土壤微生物量碳、氮含量相對(duì)較高,平均分別增加62.0%~81.7%和81.1%~100.0%;番茄季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分別在120.7~338.0和25.5~68.8 mg/kg之間,較4/4CN模式分別平均增加16.9%~86.9%和12.2%~109.3%,其中以配施秸稈模式土壤微生物量碳、氮含量最高,平均分別增加61.4%~86.9%和78.2%~109.3%。2.有機(jī)物料與化肥配合施用,特別是配施秸稈模式,可以顯著增加設(shè)施菜田土壤酶的活性兩茬蔬菜生育期間不同施肥模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維二糖苷酶和幾丁質(zhì)酶的活性總體上均呈先增后降的趨勢(shì),芹菜季較高土壤酶活性出現(xiàn)在定植后60~90 d,番茄季較高土壤酶活性出現(xiàn)在定植后60 d;芹菜季和番茄季土壤磷酸酶活性總體上也呈先增后降的趨勢(shì),較高土壤酶活性分別出現(xiàn)在芹菜定植后60 d和番茄定植后100 d;芹菜季土壤脲酶活性總體上呈逐漸升高的趨勢(shì),而番茄季土壤脲酶活性呈先增高后趨于平緩的趨勢(shì),較高土壤酶活性出現(xiàn)在番茄定植后60~120 d。芹菜季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維二糖苷酶、幾丁質(zhì)酶、磷酸酶和脲酶的活性較4/4CN模式平均分別增加22.9%~92.0%、20.1%~152.4%、23.1%~145.1%、28.7%~273.8%、9.2%~207.8%、13.7%~86.8%和6.5%~56.5%,其中以配施秸稈模式土壤酶活性相對(duì)較高,較4/4CN模式平均分別增加59.9%~92.0%、98.9%~152.4%、90.3%~145.1%、171.6%~273.8%、106.4%~207.8%、68.8%~86.8%和30.7%~56.5%;番茄季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纖維二糖苷酶、幾丁質(zhì)酶、磷酸酶和脲酶的活性較4/4CN模式平均分別增加4.1%~83.4%、7.3%~155.7%、20.0%~128.3%、23.5%~242.6%、22.4%~248.9%、16.2%~78.9%和7.4%~58.0%,其中配施秸稈模式這幾種土壤酶的活性增加值分別高達(dá)51.1%~83.4%、106.5%~155.7%、98.8%~128.3%、186.9%~242.6%、178.3%~248.9%、60.5%~78.9%和41.8%~58.0%。3.有機(jī)物料與化肥配合施用,特別是配施秸稈模式,可有效增加設(shè)施菜田土壤微生物PLFA總量,以及細(xì)菌、真菌和放線菌PLFA含量第9茬蔬菜(設(shè)施秋冬茬芹菜)收獲期和第10茬蔬菜(設(shè)施春茬番茄)拉秧期有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤PLFA總量分別在20.5~31.2和14.9~26.3 nmol/g之間,較4/4CN模式分別增加34.7%~105.5%和15.9%~103.9%,其中以配施秸稈模式土壤PLFA總量相對(duì)較高,較4/4CN模式分別增加100.9%~105.5%和44.0%~103.9%。芹菜季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤細(xì)菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量分別在26.2~35.5、2.60~4.09和9.35~13.43之間,較4/4CN模式分別增加8.8%~47.4%、20.5%~85.5%和19.1%~77.1%,其中以配施秸稈模式土壤細(xì)菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量總體上相對(duì)較高,較4/4CN模式分別增加32.9%~47.4%、71.1%~85.5%和44.1%~71.1%。番茄季有機(jī)無(wú)機(jī)肥料配施模式土壤細(xì)菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量分別在24.4~30.1、1.36~2.33和7.36~10.29之間,較4/4CN模式分別增加23.5%~52.1%、5.4%~80.5%和27.8%~78.6%之間,其中以配施秸稈模式土壤細(xì)菌、真菌和放線菌PLFA摩爾百分比含量總體上相對(duì)較高,較4/4CN模式分別增加45.5%~52.1%、62.3%~80.5%和64.1%~78.6%。4.設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮、酶活性和各菌群PLFA含量三者之間密切相關(guān),秸稈、豬糞與化肥三者配施模式(2/4CN+1/4PN+1/4SN)對(duì)培肥土壤、增加產(chǎn)量的綜合效應(yīng)最佳兩茬蔬菜不同生育期土壤微生物量碳、氮含量與土壤可溶性有機(jī)碳、氮含量及當(dāng)季蔬菜產(chǎn)量和定位試驗(yàn)開(kāi)始以來(lái)蔬菜總產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系。兩季蔬菜不同生育期測(cè)定的7種土壤酶活性與土壤微生物量碳氮及可溶性有機(jī)碳氮含量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系。設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期和設(shè)施春茬番茄拉秧期土壤各菌群PLFA(PLFA總量,細(xì)菌、真菌、放線菌、革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌PLFA含量)與土壤有機(jī)質(zhì)、可溶性有機(jī)碳氮和微生物量碳氮含量及7種土壤酶活性之間總體上均呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系。綜合考慮不同有機(jī)物料與化肥對(duì)提高土壤微生物量特性和蔬菜產(chǎn)量的作用和實(shí)際可行性,秸稈、豬糞與化肥三者配施(2/4CN+1/4PN+1/4SN)是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)可持續(xù)的高產(chǎn)施肥模式。
【關(guān)鍵詞】：設(shè)施菜田 有機(jī)物料部分替代化肥 土壤微生物量碳氮 土壤酶活性 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S626;S154.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 第一章 緒論15-28
• 1.1 研究背景15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展15-26
• 1.2.1 土壤微生物量碳、氮含量概況15-17
• 1.2.2 土壤微生物量碳、氮在土壤碳、氮轉(zhuǎn)化中的作用17-18
• 1.2.3 土壤微生物量碳、氮與土壤肥力之間的關(guān)系18-19
• 1.2.4 施肥對(duì)土壤微生物量碳、氮的影響19-21
• 1.2.5 土壤酶活性與土壤微生物量碳、氮的關(guān)系21-23
• 1.2.6 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)研究23-26
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與總體思路26-28
• 1.3.1 研究契機(jī)26
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容26-27
• 1.3.3 技術(shù)路線27-28
• 第二章 材料與方法28-32
• 2.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)28-30
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況28
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)28-30
• 2.2 土壤樣品采集30
• 2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法30-31
• 2.3.1 土壤微生物量碳氮測(cè)定30
• 2.3.2 土壤酶活性測(cè)定30
• 2.3.3 土壤磷脂脂肪酸（PLFA）含量測(cè)定30
• 2.3.4 土壤常規(guī)養(yǎng)分指標(biāo)測(cè)定30-31
• 2.4 數(shù)據(jù)處理31-32
• 第三章 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮的影響32-43
• 3.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物量碳動(dòng)態(tài)變化的影響32-35
• 3.1.1 設(shè)施芹菜生育期間不同施肥模式土壤微生物量碳動(dòng)態(tài)變化特征32-33
• 3.1.2 設(shè)施番茄生育期間不同施肥模式土壤微生物量碳動(dòng)態(tài)變化特征33-35
• 3.2 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物量氮?jiǎng)討B(tài)變化的影響35-37
• 3.2.1 設(shè)施芹菜生育期間不同施肥模式土壤微生物量氮?jiǎng)討B(tài)變化特征35-36
• 3.2.2 設(shè)施番茄生育期間不同施肥模式土壤微生物量氮?jiǎng)討B(tài)變化特征36-37
• 3.3 設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮含量與蔬菜產(chǎn)量之間的關(guān)系37-38
• 3.3.1 設(shè)施秋冬茬芹菜生育期間不同取樣時(shí)間土壤微生物量碳氮含量與蔬菜產(chǎn)量之間的相關(guān)性37-38
• 3.3.2 設(shè)施春茬番茄生育期間不同取樣時(shí)間土壤微生物量碳氮含量與蔬菜產(chǎn)量之間相關(guān)性38
• 3.4 設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮含量與土壤可溶性有機(jī)碳氮含量之間的關(guān)系38-40
• 3.4.1 設(shè)施秋冬茬芹菜生育期間不同取樣時(shí)間土壤微生物量碳氮含量與土壤可溶性有機(jī)碳氮含量之間的相關(guān)性38-39
• 3.4.2 設(shè)施春茬番茄生育期間不同取樣時(shí)間土壤微生物量碳氮含量與土壤可溶性有機(jī)碳氮含量之間的相關(guān)性39-40
• 3.5 討論40-42
• 3.5.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮含量的影響40
• 3.5.2 設(shè)施蔬菜不同生育期土壤微生物量碳氮含量的差異40-41
• 3.5.3 設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮與蔬菜產(chǎn)量的關(guān)系41
• 3.5.4 設(shè)施菜田土壤微生物量碳氮與土壤可溶性有機(jī)碳氮的關(guān)系41-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 第四章 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤酶活性的影響43-65
• 4.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施秋冬茬芹菜生育期間土壤酶活性動(dòng)態(tài)變化的影響43-51
• 4.1.1 土壤 α-葡萄苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征43-44
• 4.1.2 土壤 β-木糖苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征44-45
• 4.1.3 土壤 β-葡萄苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征45-46
• 4.1.4 土壤 β-纖維二糖苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征46-48
• 4.1.5 土壤幾丁質(zhì)酶活性動(dòng)態(tài)變化特征48-49
• 4.1.6 土壤脲酶活性動(dòng)態(tài)變化特征49-50
• 4.1.7 土壤磷酸酶活性動(dòng)態(tài)變化特征50-51
• 4.2 不同施肥模式對(duì)設(shè)施春茬番茄生育期間土壤酶活性動(dòng)態(tài)變化的影響51-60
• 4.2.1 土壤 α-葡萄苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征51-52
• 4.2.2 土壤 β-木糖苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征52-53
• 4.2.3 土壤 β-葡萄苷酶活性活性動(dòng)態(tài)變化特征53-55
• 4.2.4 土壤 β-纖維二糖苷酶活性動(dòng)態(tài)變化特征55-56
• 4.2.5 土壤幾丁質(zhì)酶活性動(dòng)態(tài)變化特征56-57
• 4.2.6 土壤脲酶活性動(dòng)態(tài)變化特征57-58
• 4.2.7 土壤磷酸酶活性動(dòng)態(tài)變化特征58-60
• 4.3 設(shè)施菜田土壤酶活性與土壤微生物量碳氮及可溶性有機(jī)碳氮含量之間的關(guān)系60-62
• 4.3.1 設(shè)施秋冬茬芹菜生育期間不同取樣時(shí)間土壤酶活性與土壤微生物量碳氮及可溶性有機(jī)碳氮含量之間的相關(guān)性60-61
• 4.3.2 設(shè)施春茬番茄生育期間不同取樣時(shí)間土壤酶活性與土壤微生物量碳氮及可溶性有機(jī)碳氮含量之間的相關(guān)性61-62
• 4.4 討論62-64
• 4.4.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤酶活性的影響62
• 4.4.2 設(shè)施蔬菜不同生育期土壤酶活性的差異62-63
• 4.4.3 設(shè)施菜田土壤酶活性與土壤微生物量碳氮和可溶性有機(jī)碳氮含量之間的關(guān)系63-64
• 4.5 小結(jié)64-65
• 第五章 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響65-76
• 5.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響65-68
• 5.1.1 設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期不同施肥模式土壤PLFA總量65-66
• 5.1.2 設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期不同施肥模式土壤不同菌群PLFA相對(duì)含量66-67
• 5.1.3 設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期不同施肥模式土壤PLFA主成分分析67-68
• 5.2 不同施肥模式對(duì)設(shè)施春茬番茄拉秧期土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響68-72
• 5.2.1 設(shè)施春茬番茄拉秧期不同施肥模式土壤PLFA總量68-69
• 5.2.2 設(shè)施春茬番茄拉秧期不同施肥模式土壤不同菌群PLFA相對(duì)含量69-70
• 5.2.3 設(shè)施春茬番茄拉秧期不同施肥模式土壤PLFA主成分分析70-72
• 5.3 設(shè)施菜田土壤各菌群PLFA與土壤碳氮組分、微生物量碳氮及酶活性之間的關(guān)系72-73
• 5.3.1 設(shè)施秋冬茬芹菜收獲期土壤各菌群PLFA與土壤碳氮組分、微生物量碳氮及酶活性之間的相關(guān)性72
• 5.3.2 設(shè)施春茬番茄拉秧期土壤各菌群PLFA與土壤碳氮組分、微生物量碳氮及酶活性之間的相關(guān)性72-73
• 5.4 討論73-74
• 5.4.1 不同施肥模式對(duì)設(shè)施菜田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響73-74
• 5.4.2 設(shè)施菜田土壤各菌群PLFA與土壤碳氮組分、微生物量碳氮及酶活性之間的關(guān)系74
• 5.5 小結(jié)74-76
• 第六章 全文結(jié)論76-78
• 6.1 全文主要結(jié)論76-77
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)77
• 6.3 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-92
• 致謝92-93
• 作者簡(jiǎn)歷93

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：566596