秸稈還田對(duì)黑土土壤酶及細(xì)菌多樣性影響研究

【摘要】：隨黑土開(kāi)墾年限的增加,自然因素和人類的過(guò)度利用和掠奪式開(kāi)發(fā)使農(nóng)田質(zhì)量退化問(wèn)題逐年加重,土壤中細(xì)菌數(shù)量和多樣性隨土壤質(zhì)量下降的變化也逐漸引起人們關(guān)注,本論文研究秸稈還田處理下的土壤微生物數(shù)量(細(xì)菌、真菌、放線菌)和微生物量碳、氮及土壤酶(脲酶、過(guò)氧化氫酶)的變化規(guī)律；并應(yīng)用PCR-DGGE方法,研究秸稈還田對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響,進(jìn)而分析和探討秸稈還田是否對(duì)農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌多樣性產(chǎn)生影響。為改良退化的黑土、提高黑土質(zhì)量提供理論基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時(shí)為秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用提供科學(xué)參考。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)秸稈施活性劑和纖維素降解菌等處理證明施活性劑和降解菌的秸稈還田處理都使土壤中脲酶和過(guò)氧化氫酶活性提高,不同的秸稈還田處理土壤脲酶活性的影響表現(xiàn)為秸稈+活性劑秸稈+降解菌腐熟秸稈有機(jī)肥秸稈、降解菌+活性劑無(wú)秸稈。秸稈+活性劑處理對(duì)脲酶活性提高的最為明顯。 不同的秸稈還田處理對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性的表現(xiàn)為有機(jī)肥腐熟秸稈秸稈+降解菌秸稈、降解菌+活性劑秸稈+活性劑無(wú)秸稈。有機(jī)肥處理和腐熟秸稈處理較其他處理對(duì)過(guò)氧化氫酶的活性影響更為明顯。 實(shí)驗(yàn)證明不同的秸稈還田處理可使細(xì)菌數(shù)量提高,各處理土壤細(xì)菌數(shù)量的表現(xiàn)為秸稈、降解菌+活性劑腐熟秸稈有機(jī)肥秸稈+降解菌秸稈+活性劑無(wú)秸稈,其中秸稈、降解菌+活性劑(GNH)的處理對(duì)細(xì)菌數(shù)量的增加最為顯著。 各處理對(duì)土壤真菌數(shù)量的表現(xiàn)為腐熟秸稈(GL)有機(jī)肥(zF)秸稈+降解菌(GN)秸稈、降解菌+活性劑(GNH)秸稈+活性劑(GH)無(wú)秸稈(CK)。 各處理只有腐熟秸稈處理(GL)和秸稈、降解菌+活性劑處理(GNH)對(duì)放線菌數(shù)量影響差異顯著,其他處理未形成顯著性差異。 實(shí)驗(yàn)證明秸稈還田提高了土壤微生物碳的含量,不同秸稈還田處理微生物碳的表現(xiàn)為秸稈+降解菌秸稈+活性劑腐熟秸稈有機(jī)肥秸稈、降解菌+活性劑無(wú)秸稈,對(duì)微生物氮的含量未形成顯著性差異。 各處理間灌漿期和苗期條帶數(shù)和多樣性指數(shù)未達(dá)到顯著性差異,灌漿期無(wú)秸稈處理的DGGE條帶數(shù)和多樣性指數(shù)明顯低于施秸稈處理,秸稈還田不同處理的細(xì)菌條帶數(shù)和多樣性指數(shù)的表現(xiàn)為腐熟秸稈秸稈、降解菌+活性劑有機(jī)肥秸稈+降解菌秸稈+活性劑無(wú)秸稈,腐熟秸稈(GL*)處理對(duì)細(xì)菌條帶數(shù)和多樣性指數(shù)的增加最為明顯,其次是秸稈、降解菌+活性劑(GNH*)。 苗期施秸稈各個(gè)處理?xiàng)l帶數(shù)和多樣性指數(shù)高于無(wú)秸稈處理,但沒(méi)形成顯著性差異,秸稈還田不同處理的細(xì)菌條帶數(shù)和多樣性指數(shù)的表現(xiàn)為秸稈、降解菌+活性劑秸稈+降解菌腐熟秸稈秸稈+活性劑有機(jī)肥無(wú)秸稈,聚類分析表明施秸稈處理在同一分支相似度較高,與無(wú)秸稈處理相似度較低。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 土壤酶 細(xì)菌多樣性 DGGE-cloning
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：S154
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 前言11-27
• 1.1 研究的目的和意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-26
• 1.2.1 秸稈還田概況11-14
• 1.2.2 土壤酶14-16
• 1.2.3 土壤微生物量的研究進(jìn)展16-18
• 1.2.4 土壤微生物多樣性18-19
• 1.2.5 細(xì)菌概況19-21
• 1.2.6 土壤微生物多樣性的分子生態(tài)學(xué)研究方法21-26
• 1.3 技術(shù)路線26-27
• 2 材料和方法27-34
• 2.1 試驗(yàn)材料27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)地區(qū)概況27
• 2.1.2 試驗(yàn)品種27
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)27-28
• 2.3 土壤樣品采集與處理28
• 2.4 測(cè)定方法28-30
• 2.4.1 環(huán)境因子28
• 2.4.2 土壤肥力28-29
• 2.4.3 土壤酶測(cè)定方法29
• 2.4.4 土壤微生物量(碳氮)測(cè)定方法29-30
• 2.4.5 土壤微生物數(shù)量測(cè)定方法30
• 2.5 土壤中細(xì)菌多樣性的測(cè)定和分析方法30-34
• 2.5.1 試驗(yàn)藥品30
• 2.5.2 試驗(yàn)器材30-31
• 2.5.3 引物的選擇31
• 2.5.4 土壤總DNA的提取及純化31
• 2.5.5 PCR擴(kuò)增31-32
• 2.5.6 DGGE電泳32-34
• 3 結(jié)果與分析34-44
• 3.1 秸稈還田對(duì)土壤酶的影響34-35
• 3.1.1 秸稈還田對(duì)脲酶活性的影響34
• 3.1.2 秸稈還田對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響34-35
• 3.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物量的影響35-36
• 3.2.1 秸稈還田對(duì)土壤微生物量碳的影響35-36
• 3.2.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物量氮的影響36
• 3.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響36-38
• 3.3.1 秸稈還田土壤細(xì)菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化36-37
• 3.3.2 秸稈還田土壤真菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化37
• 3.3.3 秸稈還田土壤放線菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化37-38
• 3.4 秸稈還田對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響38-44
• 3.4.1 土壤DNA的粗提與純化38-39
• 3.4.2 16SrDNA V3區(qū)段PCR擴(kuò)增39
• 3.4.3 DGGE圖譜分析39-44
• 4 討論44-48
• 4.1 秸稈還田對(duì)土壤酶活性的影響44-45
• 4.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物量的影響45
• 4.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響45-46
• 4.4 秸稈還田對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響46-48
• 5 結(jié)論48-49
• 5.1 秸稈還田對(duì)土壤酶的影響48
• 5.2 秸稈還田對(duì)土壤微生物量的影響48
• 5.3 秸稈還田對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響48
• 5.4 秸稈還田對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文58

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