DMPP对稻田土壤硝化及反硝化细菌的影响研究

摘要

本文以太湖流域两种典型稻田土壤（青紫泥、黄斑土）为对象，通过模拟试研究了DMPP对稻田土壤硝化与反硝化细菌数量与结构的影响。采用MPN计数与聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)等技术，研究分析了土壤硝化细菌（氨氧化细菌和亚硝酸氧化菌）与反硝化细菌的数量和结构组成等特征，揭示DMPP对主要氮素损失环节的微生物影响机制。主要研究结果如下:
　　 (1)DMPP能有效作用于青紫泥及黄斑土中，对土壤中的氨氧化细菌数量有明显的抑制作用，其中以1％DMPP添加处理的抑制效果最稳定，在同等条件下，DMPP作用于黄斑土中时对氨氧化细菌的数量具有更好的抑制效果，在整个水稻生育期的8月移栽至12月成熟的5次采样中，背景值基本一致的条件下，青紫泥中的1％DMPP处理的氨氧化细菌数量与比CK处理分别减少了78％，57％，78％，74％，黄斑土的分别为62％，80％，78％，78％。通过对DMPP对供试土壤的氨氧化细菌的群落影响的研究发现，DMPP对氨氧化细菌的群落结构及多样性无显著影响。
　　 (2)在青紫泥和黄斑土中，DMPP对其亚硝酸氧化菌数量无明显影响，由此可推测DMPP也是通过抑制NH4+氧化到NO2-的过程来实现抑制硝化作用的。对亚硝酸氧化菌的群落结构影响分析，DMPP施用未使亚硝酸氧化菌的多样性发生显著变化，在实验初期影响影响供试土壤的亚硝酸氧化菌的群落结构。
　　 (3)DMPP对青紫泥和黄斑土的反硝化细菌数量无明显影响。DMPP在试验前期对供试土壤中的反硝化细菌种群的多样性有着较强的影响，在青紫泥中DMPP添加量超过过0.5％，在黄斑土中超过0.75％DMPP就能显著减少反硝化细菌的多样性，后由于DMPP的有效性降低，这种影响减小。DMPP可引起供试土壤中反硝化细菌的群落结构的较大改变，并在一定程度上其相似性与DMPP添加量呈负相关，此影响效力也随着DMPP的有效性减弱而减小，但CK与1％DMPP处理的相似性到实验结束仍小于60％。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 稻田氮素损失应对措施

1．2．1 水肥管理

1．2．2 肥料改良

1．3 DMPP研究概况

1．3．1 DMPP特性简介

1．3．2 DMPP减少农田氮素损失研究进展

1．3．3 DMPP减少农田氮素损失作用机理

1．4 研究目的与内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

2 实验材料与方法

2．1 供试土壤

2．2 试验设计

2．3 实验方法和数据分析

2．3．1 MPN计数

2．3．2 土壤DNA的提取。

2．3．3 PCR(聚合酶链式)反应。

2．3．4 变性梯度凝胶电泳(DGGE)

2．3．5 图谱分析

3 DMPP对氨氧化细菌的影响

3．1 DMPP对氨氧化细菌数量的影响

3．1．1 培养基的配制：改良的Stephenson培养基

3．1．2 MPN-Griess计数

3．1．3 DMPP对氨氧化细菌数量影响结果分析

3．2 DMPP对氨氧化细菌种群结构的影响

3．2．1 供试土壤DNA

3．2．2 氨氧化细菌特异性片段PCR扩增

3．2．3 PCR产物的变形梯度凝胶电泳(DGGE)

3．2．4 DGGE图谱分析

3．3 本章小结

4 DMPP对亚硝酸氧化菌的影响

4．1 DMPP对亚硝酸氧化菌数量影响

4．1．1 培养基的配制

4．1．2 MPN计数

4．1．3 DMPP对亚硝酸氧化菌数量影响结果分析

4．2 DMPP对亚硝酸氧化菌群落结构的影响

4．2．1 供试土壤DNA

4．2．2 亚硝酸氧化菌特异性片段的PCR扩增

4．2．3 PCR产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)

4．2．4 DGGE图谱分析

4．3 本章小结

5 DMPP对反硝化细菌的影响

5．1 DMPP对反硝化细菌数量的影响

5．1．1 培养基配制

5．1．2 MPN计数

5．1．3 DMPP对反硝化细菌数量影响结果分析

5．2 DMPP对反硝化细菌种群结构的影响

5．2．1 供试土壤DNA

5．2．2 反硝化细菌特异性片段的PCR扩增

5．2．3 PCR产物的变性梯度凝胶电泳(DGGE)

5．2．4 DGGE图谱分析

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 研究中存在的不足及展望

参考文献

作者简历

论文发表情况