通过对华北潮土区冬小麦-夏玉米轮作模式中不同施肥处理下农田土壤微生物群落特征的研究,分析不同施肥处理下土壤微生物群落多样性和群落结构的变化规律,为提高华北潮土区土壤肥力和维持农田土壤微生物多样性提供理论依据。在天津市宁...通过对华北潮土区冬小麦-夏玉米轮作模式中不同施肥处理下农田土壤微生物群落特征的研究,分析不同施肥处理下土壤微生物群落多样性和群落结构的变化规律,为提高华北潮土区土壤肥力和维持农田土壤微生物多样性提供理论依据。在天津市宁河区试验基地设置5个施肥处理大田试验,分别为单施化肥(T1,对照)、50%氮肥与生物有机肥配施(T2)、常量化肥与生物有机肥配施(T3)、常量化肥与秸秆配施(T4)和常量化肥-生物有机肥与秸秆配施(T5),采用Biolog-ECO微平板技术研究不同施肥措施对土壤微生物群落的影响。结果表明,(1)化肥配施生物有机肥和秸秆能够显著提高土壤有机质、速效磷、全氮和全磷的含量,并且配施处理会降低土壤的pH值,其中T5处理的土壤各养分含量最高。(2)各处理土壤微生物的平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)为:T5>T4>T2>T1>T3。其中,T4和T5处理的AWCD值高于对照。(3)T5处理的5种微生物群落功能多样性指数值均最高,其Shannon指数(H′)显著高于T1和T3,而与T2和T4无显著差异,丰富度指数(S)显著高于其他4个处理。(4)施肥处理改变了土壤微生物对碳源的利用偏好,在6类碳源中糖类的相对利用率最高,占45.34%-47.74%,氨基酸类次之,占18.08%-22.48%,之后依次为羧酸类、聚合物类、胺类和酚酸类,分别占10.83%-17.21%、4.87%-14.35%、4.44%-6.29%和1.41%-3.79%。与对照相比,T5处理显著降低了微生物对氨基酸的相对利用率。(5)土壤微生物群落代谢特征随施肥措施的变化而发生改变。31种碳源中对PC1贡献较大的有9种,对PC2贡献较大的2种,其中糖类为主要影响碳源。T4和T5处理的土壤微生物群落代谢特征较相似,但与其他处理的土壤微生物群落代谢特征差异较大。综上所述,化肥-生物有机肥与秸秆三者配施可以改善华北地区小麦-玉米轮作体系土壤微生物生境,有利于土壤�展开更多
为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用强度的响应特征,本研究设置1个高强度(小麦-玉米轮作,MW)、2个中强度(临时草地-小麦,GW;玉米-临时草地,MG)和1个低强度(多年生草地,PG)共4个处理,6 a后采样解析土壤酶活性及酶生态化学...为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用强度的响应特征,本研究设置1个高强度(小麦-玉米轮作,MW)、2个中强度(临时草地-小麦,GW;玉米-临时草地,MG)和1个低强度(多年生草地,PG)共4个处理,6 a后采样解析土壤酶活性及酶生态化学计量特征。结果表明:土壤pH值随土地利用强度降低而下降(仅PG达到显著),PG和GW均增加了土壤有机碳(Organic carbon,OC)含量;PG还增加了土壤全氮(Total nitrogen,TN)与有效磷(Available phosphorus,AP)含量,进而提高了土壤C∶P和N∶P的比值。与MW和MG相比,PG和GW提高了β-1,4-葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosidase,BG)、β-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetyl-glucosaminidase,NAG)+亮氨酸氨基肽酶(Leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性,以及土壤酶碳磷比(C/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAC∶P)和土壤酶氮磷比(N/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAN∶P),显著降低了土壤微生物P限制。相关性分析表明:土壤C、N和P关键代谢酶活性均与OC、TN、C∶P和N∶P显著正相关,而与NH_(4)^(+)-N显著负相关;EEAC∶P和EEAN∶P均与OC、C∶P和N∶P显著正相关,但仅EEAN∶P与NH_(4)^(+)-N显著负相关。随机森林模型分析表明,pH是土壤微生物C限制的主要解释因子,而C∶P、N∶P和NH_(4)^(+)-N对土壤微生物P限制的解释度最高。研究表明,将临时草地模式引入农田能够增强土壤固碳和供氮能力,提高土壤酶活性并降低土壤微生物P限制,可为集约化农业管理下提升农田土壤生态系统质量提供理论依据和技术支撑。展开更多
文摘通过对华北潮土区冬小麦-夏玉米轮作模式中不同施肥处理下农田土壤微生物群落特征的研究,分析不同施肥处理下土壤微生物群落多样性和群落结构的变化规律,为提高华北潮土区土壤肥力和维持农田土壤微生物多样性提供理论依据。在天津市宁河区试验基地设置5个施肥处理大田试验,分别为单施化肥(T1,对照)、50%氮肥与生物有机肥配施(T2)、常量化肥与生物有机肥配施(T3)、常量化肥与秸秆配施(T4)和常量化肥-生物有机肥与秸秆配施(T5),采用Biolog-ECO微平板技术研究不同施肥措施对土壤微生物群落的影响。结果表明,(1)化肥配施生物有机肥和秸秆能够显著提高土壤有机质、速效磷、全氮和全磷的含量,并且配施处理会降低土壤的pH值,其中T5处理的土壤各养分含量最高。(2)各处理土壤微生物的平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)为:T5>T4>T2>T1>T3。其中,T4和T5处理的AWCD值高于对照。(3)T5处理的5种微生物群落功能多样性指数值均最高,其Shannon指数(H′)显著高于T1和T3,而与T2和T4无显著差异,丰富度指数(S)显著高于其他4个处理。(4)施肥处理改变了土壤微生物对碳源的利用偏好,在6类碳源中糖类的相对利用率最高,占45.34%-47.74%,氨基酸类次之,占18.08%-22.48%,之后依次为羧酸类、聚合物类、胺类和酚酸类,分别占10.83%-17.21%、4.87%-14.35%、4.44%-6.29%和1.41%-3.79%。与对照相比,T5处理显著降低了微生物对氨基酸的相对利用率。(5)土壤微生物群落代谢特征随施肥措施的变化而发生改变。31种碳源中对PC1贡献较大的有9种,对PC2贡献较大的2种,其中糖类为主要影响碳源。T4和T5处理的土壤微生物群落代谢特征较相似,但与其他处理的土壤微生物群落代谢特征差异较大。综上所述,化肥-生物有机肥与秸秆三者配施可以改善华北地区小麦-玉米轮作体系土壤微生物生境,有利于土壤�
文摘为探究土壤酶活性和微生物养分限制水平对土地利用强度的响应特征,本研究设置1个高强度(小麦-玉米轮作,MW)、2个中强度(临时草地-小麦,GW;玉米-临时草地,MG)和1个低强度(多年生草地,PG)共4个处理,6 a后采样解析土壤酶活性及酶生态化学计量特征。结果表明:土壤pH值随土地利用强度降低而下降(仅PG达到显著),PG和GW均增加了土壤有机碳(Organic carbon,OC)含量;PG还增加了土壤全氮(Total nitrogen,TN)与有效磷(Available phosphorus,AP)含量,进而提高了土壤C∶P和N∶P的比值。与MW和MG相比,PG和GW提高了β-1,4-葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosidase,BG)、β-N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetyl-glucosaminidase,NAG)+亮氨酸氨基肽酶(Leucine aminopeptidase,LAP)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性,以及土壤酶碳磷比(C/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAC∶P)和土壤酶氮磷比(N/P ratio of extracellular enzymatic activities,EEAN∶P),显著降低了土壤微生物P限制。相关性分析表明:土壤C、N和P关键代谢酶活性均与OC、TN、C∶P和N∶P显著正相关,而与NH_(4)^(+)-N显著负相关;EEAC∶P和EEAN∶P均与OC、C∶P和N∶P显著正相关,但仅EEAN∶P与NH_(4)^(+)-N显著负相关。随机森林模型分析表明,pH是土壤微生物C限制的主要解释因子,而C∶P、N∶P和NH_(4)^(+)-N对土壤微生物P限制的解释度最高。研究表明,将临时草地模式引入农田能够增强土壤固碳和供氮能力,提高土壤酶活性并降低土壤微生物P限制,可为集约化农业管理下提升农田土壤生态系统质量提供理论依据和技术支撑。
