长期水肥管理对冬小麦—夏玉米土壤氮循环相关微生物的影响

发布时间：2024-02-01 16:35

　　氮循环是土壤最重要的元素循环之一,硝化与反硝化作用是氮循环的两个关键过程,不仅影响植物对氮素的吸收利用,还与因过量施用化肥导致的氮素损失、土壤酸化和氧化亚氮(N20)排放等一系列生态环境问题直接相关。研究华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟集约生产中不同水肥管理对土壤硝化与反硝化微生物群落的影响及其机制,对于定向调控该区域土壤氮素转化过程、提高氮素利用效率和减少N20排放等具有重要意义。本论文以中国农业大学吴桥实验站长期不同施氮量及不同肥料类型和灌溉制度定位试验冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,采用荧光定量PCR、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、克隆文库和IlluminaMiSeq高通量测序等方法,研究了不同施氮量及不同肥料类型和灌溉制度土壤硝化与反硝化微生物数量和群落结构的变化规律,并测定了不同肥料类型和灌溉制度土壤硝化潜势的变化。主要研究结果如下:(1)不同施氮量及不同肥料类型和灌溉制度处理土壤理化性质存在显著差异。施氮量增加显著提高土壤氮素含量,降低土壤pH,并改变其他理化性质。施有机肥处理土壤全氮和有机碳含量显著高于施化肥处理;两种施肥条件下,灌溉次数增加均显著提高土壤含水量...

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１微生物参与的氮循环过程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｙｃｌｅ??

在所有元素的生物地球化学循环中，氮循环是与微生物的关系最为密切的循环之一。氮??循环是指氮气、无机氮化合物、有机氮化合物在自然界中相互转化过程的总称，包括了生物??固氮、氨化作用、硝化作用和反硝化作用等四个过程（图１－１），所有过程均甶微生物驱动??完成，其中，硝化作用是连接固氮....

图２－丨吴桥县的地理位置??Ｆｉｇ．?２－１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆＷｕｑｉａｏ?Ｃｏｕｎｔｙ??

图３－２不同施氮量处理氨氧化古菌（ａ）和氨氧化细菌（ｂ）?ａｍ以基因Ｔ－ＲＦＬＰ结果??Ｆｉｇ．?３－２?Ｔ－ＲＦＬＰ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ＡＯＡ?（ａ）?ａｎｄ?ＡＯＢ?（ｂ）?ａｍｏＡ?ｇｅｎｅｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｎ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?

?ＨＮ??处理?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??图３＿ｌ不同施氮量处理土壤氨氧化微生物ａｍｄ基因拷贝数??Ｆｉｇ．?３－１?Ａｂｕｎｄａｎｃｅ?ｏｆ?ＡＯＡ?ａｎｄ?ＡＯＢ?ａｔｎｏＡ?ｇｅｎｅｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｎ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ??....

图３－３不同施氮量处理氨氧化古菌（ａ）和细菌（ｂ）群落结构的主成分分析??Ｆｉｇ．?３－３?Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ａｎａｌｙｓｉｓ?（ＰＣＡ）?ｏｆ?ＡＯＡ?（ａ）?ａｎｄ?ＡＯＢ?（ｂ）?ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｎ?ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｒａｔ?

群落结构进行分析。基于Ｔ－ＲＦｓ结果的主成分分析显示，第一、二排序轴对不同施氮量处??理ＡＯＡ群落结构变异的解释量达到９１．０７％，其中，轴１和轴２的解释量分别为７５．１１％和??１５．９６％?（图３－３?ａ）。不同施氮量处理ＡＯＡ群落结构存在差异，其中，处理ＬＮ和ＭＮ的??ＡＯ....

本文编号：3892436