施肥对红壤肥力和微生物群落及土壤功能的影响

【摘要】我国长期以化石能源为主要类型的农业发展模式,不仅带来严重的环境问题,而且造成土壤肥力下降,土壤微生物多样性及功能衰退等不利于可持续农业发展的负面影响。土壤圈作为人类生产活动的中心,其功能的唯一性和多样性是实现我国生态高值农业的基础,因此,推行低碳农业及研究长期土壤地力及其功能的恢复过程备受重视和关注。本研究基于中国科学院生态高值农业研究组在2050年实现生态高值农业的发展目标,针对我国东南部亚热带典型第四纪红色粘土区域,选取江西鹰潭中国科学院红壤生态实验站,建立低碳农业背景下贫瘠红壤农田土壤长期定位试验,针对2种作物(玉米、花生)连作系统,采取等碳量输入不同施肥处理措施(Ref,CK,NPK,S,SM,B),结合土壤C02通量动态监测和微生物生态学研究方法(PCR-DGGE),在不同施肥及时间尺度上研究：(1)不同施肥处理土壤养分含量变化规律(2)不同施肥处理及连作系统下土壤微生物群落结构(细菌、真菌)变化(3)定量分析微生物群落多样性与土壤养分含量对地上部生物量及土壤功能(C02通量)的影响论文取得的主要进展如下：(1)土壤肥力：等碳量输入各连作系下,不同施肥处理养分变化差异明显。各连作系统,同一季度内,和Ref处理比较,SM和B处理显著提升土壤速效养分(AP、AK)及SOM含量,NPKB处理显著提升土壤pH。相同施肥处理不同季度,有机-无机配施(SM、B、S)进一步显著提升土壤SOM含量,对大部分养分也有显著提升作用。(2)微生物群落结构和多样性：等碳量输入各连作系下,不同施肥处理均一定程度改变土壤细菌、真菌微生物群落结构。各连作系统,和其他处理比较,SM和B处理对细菌微生物群落多样性提升最为显著,而NPK处理对花生连作系统土壤真菌微生物群落多样性影响最大；根据RDA冗余分析蒙特卡罗检验方法得知土壤速效养分和SOM对土壤微生物群落结构改变显著性最高。(3)土壤功能(C02通量)：等碳量输入各连作系下,和其他处理比较,抽雄期SM处理CO2排放通量速率最大；和SM处理相比,B处理对土壤C02排放具有一定吸附作用；聚合推进树分析表明各养分因子和微生物多样性对于C02通量贡献率大小随着种植年限的增加而不同。(4)地上部生物量：等碳量输入各连作系下,和CK处理比较,其他施肥处理均显著提升地上部生物量,大小顺序为B>SM>S>NPK>CK;地上部生物量与土壤大部分养分因子存在显著正相关关系,与SOM相关性最高
【作者】金辰；
【导师】李辉信；孙波；
【作者基本信息】南京农业大学，生态学，2013，硕士
【关键词】地力提升；PCR-DGGE；微生物群落；CO2通量；协同提升；

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