秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分及其生物學(xué)特性影響的研究

【摘要】：本文通過(guò)長(zhǎng)期秸稈還田田間定位試驗(yàn)，研究了秸稈還田對(duì)小麥、玉米一年兩熟制條件下土壤養(yǎng)分、土壤酶活、土壤微生物量以及土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性，為探索發(fā)展低碳、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 秸稈還田可以提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量，但僅依靠秸稈還田措施易出現(xiàn)土壤養(yǎng)分供應(yīng)的后勁不足。秸稈還田配合施用氮磷鉀肥具有協(xié)同作用，相比其他處理可以更好地減緩?fù)寥鲤B(yǎng)分降低，滿(mǎn)足作物對(duì)養(yǎng)分的需求。 土壤脲酶、土壤蔗糖酶以及土壤酸性磷酸酶活性隨著作物生長(zhǎng)期的變化而呈現(xiàn)階段性變化，土壤酶活性主要受溫度和降水的影響。與對(duì)照相比，秸稈還田不施肥處理在2010年小麥播種期、拔節(jié)期、開(kāi)花期、灌漿期、成熟期和2011年玉米播種期、拔節(jié)期、大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、收獲期土壤脲酶的活性增幅分別為21.93%、4.92%、35.88%、4.71%、21.79%、0.99%、31.52%、21.77%、8.52%、3.74%、12.89%。秸稈還田不施肥的情況下，土壤蔗糖酶的活性較對(duì)照處理平均提高52.7%。土壤酸性磷酸酶活性在小麥-玉米生長(zhǎng)期內(nèi)呈現(xiàn)波浪形的變化趨勢(shì)，先升高再降低，然后又升高；雙季作物秸稈還田并施肥處理的土壤酸性磷酸酶活性要顯著高于其他處理。土壤纖維素酶在玉米生長(zhǎng)期內(nèi)較穩(wěn)定，各處理間差異顯著；雙季作物秸稈還田與對(duì)照相比，土壤纖維素酶在玉米各生長(zhǎng)期內(nèi)增幅分別為113.1%、24.2%、63.3%、128.2%、99.3%，差異顯著。 秸稈還田配施化肥處理提升土壤微生物量碳、氮和磷的效果顯著，平均比對(duì)照組提高164.6%，19.3%，609.1%。 通過(guò)提取六種不同處理秸稈還田土壤真菌的基因組DNA，對(duì)真菌5.8SrDNA與18SrDNA之間的ITS1區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行變性凝膠梯度電泳（DGGE），6種處理表現(xiàn)出不同的DGGE指紋圖譜特征。對(duì)DGGE的17條特異性條帶進(jìn)行膠回收，克隆，純化，測(cè)序，比對(duì)，結(jié)果表明，秸稈還田后土壤真菌主要類(lèi)群包括子囊菌門(mén)（Ascomycota），球囊菌門(mén)（Glomeromycota）和不可培養(yǎng)的真菌。其中，毛殼菌屬（Globes）、擬青霉屬（Paecilomyces）、球囊菌綱（Paraglomerales）分別占總條帶數(shù)的23.5%，11.7%和5.8%；多樣性指數(shù)H′的變化范圍是1.540－2.547；聚類(lèi)分析和主成份分析結(jié)果顯示，玉米秸稈還田對(duì)于土壤真菌的多樣性影響較大。本文認(rèn)為，利用巢式PCR和DGGE相結(jié)合的技術(shù)，可以很好地揭示土壤真菌的多樣性。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 土壤養(yǎng)分 土壤酶活 土壤微生物量 變性梯度凝膠電泳
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：S158
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 文獻(xiàn)綜述8-14
• 一、我國(guó)農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀8-9
• （一）、秸稈直接還田8
• （二）、秸稈間接還田8
• （三）、生產(chǎn)飼料8-9
• （四）、用作生物質(zhì)能源9
• （五）、秸稈的其他應(yīng)用9
• 二、秸稈還田效應(yīng)的研究概況9-11
• （一）、秸稈還田后對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響9-10
• （二）、秸稈還田的生物學(xué)效應(yīng)10-11
• （三）、秸稈還田的負(fù)面效應(yīng)11
• 三、土壤微生物生物量研究現(xiàn)狀11-12
• （一）、土壤微生物量碳11
• （二）、土壤微生物量氮11-12
• （三）、土壤微生物量磷12
• 四、土壤微生物研究現(xiàn)狀12-13
• （一）、土壤微生物多樣性的含義12
• (二)、土壤微生物多樣性研究的意義12
• (三)、土壤真菌多樣性12
• (四)、土壤真菌研究方法12-13
• 五、論文研究的技術(shù)路線13-14
• 1 引言14-16
• 2 材料與方法16-22
• 2.1 材料16-18
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況16
• 2.1.2 供試材料16
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)16
• 2.1.4 儀器及試劑16-17
• 2.1.5 試劑及配制方法17-18
• 2.2 方法18-22
• 2.2.1 土壤養(yǎng)分的測(cè)定18
• 2.2.2 土壤酶活性的測(cè)定18-19
• 2.2.3 土壤微生物量的測(cè)定19
• 2.2.4 土壤真菌群落多樣性測(cè)定19-21
• 2.2.5 統(tǒng)計(jì)分析21-22
• 3 結(jié)果與分析22-38
• 3.1 秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響22-25
• 3.1.1 秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響22
• 3.1.2 秸稈還田對(duì)土壤全氮含量的影響22-23
• 3.1.3 秸稈還田對(duì)土壤堿解氮含量的影響23
• 3.1.4 秸稈還田對(duì)土壤速效磷含量的影響23-24
• 3.1.5 秸稈還田對(duì)土壤速效鉀含量的影響24-25
• 3.2 秸稈還田后土壤微生物量的結(jié)果分析25-28
• 3.2.1 秸稈還田后土壤微生物量碳的結(jié)果25-26
• 3.2.2 秸稈還田后土壤微生物量氮的結(jié)果26
• 3.2.3 秸稈還田后土壤微生物量磷的結(jié)果26-28
• 3.3 秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響28-34
• 3.3.1 秸稈還田對(duì)土壤脲酶活性的影響28-30
• 3.3.2 秸稈還田對(duì)土壤蔗糖酶活性的影響30-32
• 3.3.3 秸稈還田對(duì)土壤酸性磷酸酶活性的影響32-33
• 3.3.4 秸稈還田后土壤纖維素酶活性的變化33-34
• 3.4 秸稈還田后土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的結(jié)果分析34-38
• 3.4.1 DNA提取34
• 3.4.2 PCR擴(kuò)增34-35
• 3.4.3 變性梯度凝膠電泳(DGGE)35
• 3.4.4 真菌5.8SrDNA與18SrDNA之間的ITS1區(qū)DGGE圖譜及回收條帶的系統(tǒng)發(fā)育分析35-36
• 3.4.5 真菌DGGE圖譜的Shannon-Wienerindex(H′)多樣性指數(shù)、聚類(lèi)分析及主成份分析36-38
• 4 討論38-41
• 5 結(jié)論41-43
• 5.1 秸稈還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響41
• 5.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物量的影響41
• 5.3 秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響41-42
• 5.4 秸稈還田對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響42-43
• 參考文獻(xiàn)43-49
• 致謝49-50
• 作者簡(jiǎn)介50
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表論文和取得的研究成果50

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