长期施肥对红壤水稻土碳、氮组分及微生物多样性的影响

摘要

本文基于27年亚热带红壤水稻土长期定位施肥试验,通过4种不同施肥方式:1)不施肥(CK),2)化肥(NPK),3)化肥+牛粪(NPKM),4)化肥+秸杆还田(NPKS),研究耕层土壤有机碳、氮组分差异及累积规律,探讨碳、氮组分间相关性,阐明土壤微生物多样性对其响应特征,论文主要结论如下:
　　 (1)施肥能促进水稳性大团聚体的形成,提高水稳性团聚体的稳定性。其中化肥配合秸杆还田能增加>0.25mm中各粒径水稳性团聚体的组成含量,而化肥配施牛粪则更有利于地提高不同粒径下土壤水稳性团聚体碳含量与储量,外源有机物料长期持续的投入是稻田土壤有机碳提升的重要因素。
　　 (2)施肥能显著增加土壤中活性碳组分含量,提高活性碳占总碳的比率。其中化肥配施牛粪更有利于增加微生物生物量碳和轻组碳含量,而化肥配合秸杆还田则有利于增加土壤水溶性碳含量。
　　 (3)红壤水稻土长期不施肥,但土壤中碳、氮含量均未出现明显亏缺,其依靠农田生态系统自身碳、氮循环,有效实现土壤碳、氮的动态平衡。
　　 (4)长期施肥都能提高土壤有机氮及其组分的含量,其中化肥配施牛粪能显著提高土壤酸解总氮和酸解未知氮含量,化肥配合秸杆还田则更有利于提高氨态氮含量。
　　 (5)单施化肥、化肥配合秸杆还田及化肥配施牛粪都有利于增加土壤微生物磷脂脂肪酸含量,提高生态群落的多样性,其中化肥配施牛粪效果显著优于单施化肥或化肥配合秸杆还田,而单施化肥与化肥配合秸杆还田之间则差异不显著。
　　 (6)土壤总碳、总氮与土壤微生物磷脂脂肪酸含量存在显著相关性,化肥配施有机物料,土壤碳固存量增加,氮含量也随之累积；土壤微生物作为C、N循环的驱动力,其微生物磷脂脂肪酸含量也相应提高。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1 土壤碳组分研究进展

1.1 土壤有机碳组分分类

1.2 施肥对土壤有机碳组分的影响

2 土壤氮组分研究进展

2.1 有机氮组分分类

2.2 施肥对土壤有机氮组分的影响

3 土壤微生物多样性研究进展

3.1 土壤微生物多样性研究方法

3.2 施肥对土壤微生物多样性的影响

第二章 长期施肥对土壤碳组分特征的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 长期施肥对土壤总碳含量的影响

2.2 长期施肥对土壤水稳性团聚体碳含量的影响

2.3 长期施肥对土壤活性碳组分的影响

2.4 长期施肥对土壤碳储量的影响

3 结论

第三章 长期施肥对土壤氮素组分的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 长期施肥对土壤全氮含量的影响

2.2 长期施肥对土壤碱解氮与矿质态氮含量的影响

2.3 长期施肥对土壤水稳性团聚体氮含量的影响

2.4 长期施肥对土壤活性氮组分含量的影响

2.5 长期施肥对土壤有机氮组分的影响

2.6 长期施肥对土壤氮储量的影响

3 结论

第四章 长期施肥对土壤微生物多样性的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 长期施肥对微生物磷脂脂肪酸含量及组成特征的影响

2.2 长期施肥对微生物磷脂脂肪酸群落生态指数的影响

2.3 长期施肥对微生物磷脂脂肪酸主成分分析的影响

3 结论

参考文献

致谢