秸秆还田配施低温菌剂对黑土氮碳及细菌多样性的影响

摘要

本课题利用由低温纤维素分解菌和低温生物表面活性剂以1∶1比例配成的低温复合微生物菌剂降解秸秆来提高玉米秸秆的降解效率，结合大垄的保护性耕作措施，研究以复合微生物菌剂降解秸秆还田对土壤氮碳和微生物以及细菌多样性的影响，并采用PCR-DGGE方法阐释了低温复合菌剂降解秸秆还田处理对土壤细菌多样性变化的作用，以期利用低温复合菌剂提高玉米秸秆降解效率，结合大垄深松的保护性耕作技术，为修护黑土地力，改善农村环境，发展可持续的绿色农业提供可行方法。
　　本试验得出的主要结论有:
　　(1)低温复合菌剂的使用显著地增加了土壤全氮和铵态氮;低温复合菌剂处理的硝态氮含量最高，低温复合菌剂、纤维素分解菌和低温纤维素分解菌处理土壤微生物量氮含量较高。
　　(2)低温复合菌剂对土壤有机质含量有显著影响，比对照处理提高了2.8％，效果最佳;其次是为低温纤维素分解菌处理。灌浆期土壤微生物量碳含量最高，同时低温菌剂处理的土壤微生物碳含量高于其他处理，平均为57.16mg/kg，是对照的1.64倍。
　　(3)土壤细菌数量最多的是低温生物表面活性剂处理，施用了低温复合菌剂的处理和施用了低温生物表面活性剂处理可以显著提高土壤细菌数量。土壤中的真菌变化呈现低温好于常温好于对照的趋势。在所有的生长期中，低温复合菌处理的放线菌数量是最高的，其次是低纤维素分解菌和生物表面活性剂处理。
　　(4)土壤脲酶活性低温菌剂的处理明显提高，常温复合菌处理略高于对照，其余均低于对照;低温复合菌剂处理在整个生育期土壤过氧化氢酶活性均为最高;其次是复合菌处理，纤维素分解菌处理次之，其它处理过氧化氢酶活性为低温生物表面活性剂处理＞低温纤维素分解菌处理＞生物表面活性剂处理。
　　(5)低温生物表面活性剂处理和常温生物表面活性剂处理的泳道的条带较其他处理条带更加清晰，许多条带为共有条带，也存在一些特有条带。在玉米抽雄期，多样性指数顺序为低温纤维素分解菌处理最高，低温复合菌剂处理与对照相比差异不显著。而均匀度指数中，低温复合菌剂处理低于对照处理。DGGE分析显示，施用低温复合菌剂的处理与对照之间的距离较远。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 秸秆还田概况

1．2．2 秸秆还田对土壤氮素的影响

1．2．3 秸秆还田对土壤碳素的影响

1．2．4 秸秆还田对土壤微生物数量的影响

1．2．5 秸秆还田对土壤酶活性的影响

1．2．6 秸秆还田对土壤细菌多样性的影响

1．2．7 复合微生物菌剂降解秸秆的利用现状

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 课题项目来源

1．3．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 研究区域概况

2．2 实验设计

2．3 土样采集

2．4 试验方法

2．4．1 土壤氮素测定

2．4．2 土壤碳素测定

2．4．3 土壤微生物数量测定

2．4．4 土壤酶测定

2．4．5 细菌多样性

2．5 数据处理

3 结果与分析

3．1 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤氮素的影响

3．1．1 菌剂降解秸秆还田不同处理对收获期土壤全氮含量的影响

3．1．2 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤铵态氮的影响

3．1．3 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤硝态氮的影响

3．1．4 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤微生物量氮的影响

3．2 茵剂降解秸秆还田不同处理对土壤碳素的影响

3．2．1 菌剂降解秸秆还田不同处理对收获期土壤有机质的影响

3．2．2 茵剂降解秸秆还田不同处理对土壤微生物量碳的影响

3．3 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤微生物数量的影响

3．3．1 菌剂降解秸秆还田不同处理对细菌数量的影响

3．3．2 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤真菌数量的影响

3．3．3 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤放线菌数量的影响

3．3．4 土壤放线菌与细菌、真菌的相关性分析

3．4 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤酶的影响

3．4．1 茵剂降解秸秆还田不同处理对土壤脲酶的影响

3．4．2 菌剂降解秸秆还田不同处理对土壤过氧化氢酶的影响

3．4．3 脲酶和真菌的相关性分析

3．5 菌剂降解秸秆还田不同处理对细菌多样性的影响

3．5．1 土壤DNA的提取和纯化

3．5．2 16SrDNA V3区段PCR扩增

3．5．3 DGGE图谱分析

4 讨论

4．1 低温菌剂降解秸秆对土壤铵态氮硝态氮的影响

4．2 低温茵剂降解秸秆对土壤微生物数量的影响

4．3 低温菌剂降解秸秆对土壤酶活性的影响

4．4 低温茵剂降解秸秆对土壤微生物量的影响

4．5 低温菌剂降解秸秆还田对土壤细菌多样性的影晌

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文