基质肥秸秆和沼液替代化肥的土壤微生态调控效应【字数:10759】
目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
引言3
1 材料与方法5
1.1 试验材料5
1.2 试验设计和处理6
1.3 植株株高、干物质量和根冠比的测定6
1.4 土壤总DNA提取6
1.5 特异区域扩增及测序6
1.6 数据处理与统计分析6
2 结果与分析8
2.1 不同施肥方式对水稻幼苗生长的影响8
2.2 不同施肥方式对水稻幼苗根系生长发育的影响9
2.3 不同施肥方式对水稻幼苗氮磷含量的影响10
2.4 不同施肥方式对土壤理化参数的影响10
2.5 不同施肥方式对植稻土壤细菌和真菌总量的影响11
2.6 不同施肥方式的水稻土壤样本的有效序列数量12
2.7 不同施肥方式的水稻土壤样本的细菌群落丰度和多样性估计12
2.8 不同施肥方式的水稻土壤根际细菌群落结构分析13
2.8.1 在门水平的细菌群落结构分析13
2.8.2 在纲水平的群落结构分析14
2.9 细菌群落的相关性分析14
2.10 细菌群落组成的影响因子分析15
3 讨论17
致谢18
参考文献19
基质肥、秸秆和沼液替代化肥的土壤微生态调控效应
摘 要
该文研究了等量在氮素肥料处理下,麦秸秆还田结合沼液(SBS)、麦秸秆还田结合沼液(SBS)和全量化肥(CF),与生物培肥基质共同施用,对土壤理化性、水稻苗期生长、NP积累和土壤微生物群落的影响。结果发现以上所有处理都明显被促进,其中1.33 g/kg生物培肥基质施用剂量较为适宜,尤其是结合SCF的处理(SCFBF200)。结合生物培肥基质施用,明显促进水稻幼苗根系发育,促进根围土壤细菌数量,降低真菌数量。BF200、SCFBF200和SBSBF200处理的物种丰富度指数、Chao1指数、ACE指数、谱系多样性、香浓威纳指数、辛普森指数均高于 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072#
Control和CF处理,尤其SCFBF200的。秸秆还田和生物培肥基质与其他肥料混施相对于单一的化肥或者基质处理更有利于提高水稻根际土壤细菌的OTU数目,尤其SCFBF200的。
引言
为了满足当前人口的快速增长,化肥在农业生产中被广泛使用(Abdelhafez et al., 2012)。中国化肥的最大生产国和消费国,约占全球总消费量的35%。归功于化肥的使用,中国成功地用不到全球 10%的耕地满足了全球20%以上的人口的粮食供给(Pan,2014)。化肥的使用使粮食增产的同时,化肥过度使用的现象在我国屡见不鲜,研究表明,中国小麦、水稻和玉米生产中分别有83%、76%和60%的农民过度使用化肥(Ji et al., 2016)。生产过程中化肥的过度使用不仅给农民带来了严重的经济负担,同时还导致了农产品质量得到下降、土壤质量的下降(即土壤酸化、土壤板结、养分利用率低下和土壤肥力的下降)和严重的环境污染(即农业面源污染),因此,减少化肥施用,优化肥料施用结构是我国农业亟待完成的重要任务(Wang et al., 2019)。
秸秆中含有丰富的有机质、氮磷钾和其他微量元素,它被认为是重要的有机肥料(Lu, 2015)。作为世界上最大的农业国家之一,中国的秸秆资源十分丰富,随着农作物产量的不断上升,作物秸秆的产量也在迅速增加(Zhang et al., 2015)。秸秆还田是秸秆资源化利用的重要手段。大量的研究表明,秸秆还田可以改善土壤肥力、提高作物产量和改良土壤微生物群落结构(Zhang et al., 2019;Pan et al., 2020),但不当使用秸秆会对土壤环境和农作物生产力产生负面影响。分解到土壤中的秸秆分解会消耗土壤中的有效氮,导致用于作物生长的土壤速效氮降低,从而最终影响了作物的生长(Wang et al., 2009)。
沼液是沼气生产的主要副产品,我国每年的沼液排放量近13亿吨,随着养殖业的发展,沼液的排放量还在不断增加(陆军等,2010)。沼液中富含大量的养分,可以作为肥料用于农田。沼液可以增加土壤中的养分含量,提高作物产量,改善微生物群落结构和酶活性。但沼液的不当使用可能导致水体富营养化,空气污染和土壤退化(Godos et al., 2010),并且沼液会增加土壤中重金属(Bian et al., 2015)和抗生素(Pu et al., 2017)等有害物质的含量。
微生物菌肥是将特定功能微生物与无害化处理并腐熟的有机物料复合,利用微生物生命活动及其产物使作物得到特定肥料效应的生物活体制品(马鸣超等,2019;张绪美等,2019)。微生物菌肥主要分为菌剂、复合微生物肥料和生物有机肥三大类,并根据其功能、所添加微生物又分为11个品种.所涉及菌种超150种,主要是细菌、放线菌和酵母菌等(张锐福等,2013)。
研究表明,在堆肥过程种使用微生物菌肥可以促进堆肥进程,提高堆肥肥力并消除堆肥过程中所带来的植物毒性等一系列问题(魏晓强等,2020)。在我国,微生物菌肥已被用于禽类粪便与秸秆混合发酵、猪粪堆肥、菜粕堆肥、鸡粪堆肥和菌渣堆肥等多种物料堆肥过程中(黄金枝等,2019;王建才等,2020;戴美玲等,2020;李尚民等,2018;林志斌等,2016)。
在我国,微生物菌肥已被广泛运用于农业生产中,刘一江等(2019)研究发现,微生物菌肥在替代部分化肥可以提高水稻产量,并提高土壤中铁和锰元素的含量。微生物菌肥用于甜瓜、辣椒、生菜和番茄种植时,也可以提高作物产量,改善作物品质(刘聪等,2019;罗希榕等,2019;葛立傲等,2019;臧远义等,2019)。微生物菌肥在生物防治和土壤改良也发挥这重要的作用,黄阔等(2019)发现,施用微生物菌剂可以减轻烟草根结线虫病,卯婷婷等(2019)也发现微生物菌肥不仅对辣椒植株生物量有显著促生作用,并且微生物菌肥还可以防治辣椒的枯萎病、疫病、炭疽病和灰霉病,防效达到了59.7%~72.2%。我国盐渍土占全国可利用土地面积的4.88%,盐渍化土壤的改革是我国农业发展所需解决的重要问题。柴晓彤等(2017等)研究表明微生物菌肥可以调节土壤离子,提高土壤有机质含量,从而修复盐渍化土壤,这与王婧等(2013)研究结果相同,并且她们的研究还发现,微生物菌肥可以提高土壤中细菌和放线菌的数量,从而改善土壤微生态。
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