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氮肥施用量及种类对高产稻田土壤理化性质和细菌群落的影响

2020-12-02阅读(332)

氮肥施用量及种类对高产稻田土壤理化性质和细菌群落的影响

论文摘要

我国长江中下游地区化学氮肥用量以及化肥与有机肥比例普遍偏高,氮肥利用率低,造成农田生态系统遭受破坏,不利于现代农业可持续发展。与此同时,相当一部分的农业有机固体废弃物没有得到充分的利用、并带来土壤环境污染等问题。将农业有机废弃物资源再利用,变成有机肥料施用到农田中,有利于循环绿色农业的发展。土壤微生物是土壤与植物之间的重要纽带,对高产稻田土壤微生物区系的研究有助于弄清土壤-作物-肥料三者之间的关系,为高产作物土壤管理提供理论依据。因此,在保持水稻高产前提下,探讨以氮肥施用量、种类为重点的栽培管理措施,对增加氮肥利用率,提高土壤肥力,维系稻田生态平衡具有重要意义。以往对稻田土壤性质的研究较多地将耕作层作为一个整体来对待,而本研究将耕作层土壤细分为三层分别进行研究,便于看出土壤养分和土壤微生物群落结构多样性在垂直空间上的变化特征,为寻求更优的施肥技术措施提供参考。本试验包括三个部分。（1）氮肥施用水平试验:包括0、270、300、360kg·hm-2;（2）有机-无机配施试验:包括菜籽饼肥、蚯蚓粪与无机氮肥的配施;（3）秸秆还田模式试验:包括秸秆不还田、小麦秸秆还田、水稻秸秆还田、小麦与水稻秸秆均还田。分别研究以上试验处理对高产稻田土壤理化性质及土壤细菌群落结构及多样性的影响。于2016、2017年水稻收获期采集土壤样品,测定了土壤pH、EC、含水率、碱解氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾、有机质等理化性质指标,运用高通量测序技术分析土壤细菌群落结构。主要研究结果如下:施氮量影响土壤速效养分含量和土壤微生物群落结构。施氮量对不同生育时期土壤有效养分含量的影响既取决于施氮量大小的直接影响,也取决于施氮量及栽培管理措施影响作物生长及养分吸收状况的间接影响。高通量测序结果显示,高产稻田土壤的优势细菌类群排前三位的是变形菌门Proteobacteria、酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi。土壤的含水率、pH、EC、总氮、总磷、有机质与稻田土壤微生物细菌群落存在显著相关性。配施有机肥与单施化肥相比,能够增加土壤养分含量和土壤微生物群落多样性。在水稻收获期土壤中,配施有机肥可以明显提高土壤的碱解氮、全氮、速效磷、速效钾含量。秸秆还田会影响水稻收获期土壤有效氮含量。小麦季秸秆还田对土壤有效氮含量的影响可以持续到水稻收获期,小麦季、水稻季秸秆均还田比单季秸秆还田对水稻收获期土壤氮素转化及土壤多种养分的作物有效性具有积极作用。两季秸秆均还田与两季秸秆均不还田相比,降低了 0-5cm土层微生物群落的丰富度和多样性,增加了10-15cm土层微生物群落丰富度和多样性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  •   1.1 我国水稻田氮肥的利用研究
  •     1.1.1 稻田氮肥施用
  •     1.1.2 稻田氮素损失
  •   1.2 稻田氮肥利用效率提高途径
  •     1.2.1 优化氮素管理
  •     1.2.2 平衡施肥与有机无机配施
  •     1.2.3 水肥耦合
  •   1.3 氮肥施用对稻田土壤的影响
  •     1.3.1 氮肥施用对土壤理化性质影响
  •     1.3.2 施用氮肥对土壤微生物群落的影响
  •     1.3.3 稻田土壤微生物与土壤肥力
  •   1.4 本研究的目的、内容及技术路线
  •     1.4.1 研究目的及意义
  •     1.4.2 研究内容
  •     1.4.3 技术路线
  • 第二章 氮肥用量对稻田土壤的影响
  •   2.1 材料与方法
  •     2.1.1 试验地概况
  •     2.1.2 供试材料
  •     2.1.3 试验设计和田间管理
  •     2.1.4 测定的项目和方法
  •     2.1.5 统计分析
  •   2.2 结果与分析
  •     2.2.1 氮肥用量对土壤pH、EC、含水率的影响
  •     2.2.2 氮肥用量对土壤氮磷钾含量的影响
  •     2.2.3 氮肥用量对土壤有机质的影响
  •     2.2.4 氮肥用量对土壤细菌群落结构的影响
  •   2.3 讨论
  •     2.3.1 氮肥施用量对土壤理化性质的影响
  •     2.3.2 氮肥施用量对土壤细菌群落的影响
  •   2.4 小结
  • 第三章 氮肥配施有机肥对稻田土壤的影响
  •   3.1 材料与方法
  •     3.1.1 试验地与试验材料
  •     3.1.2 试验设计与处理
  •     3.1.3 测定项目与方法
  •     3.1.4 数据统计分析
  •   3.2 结果与分析
  •     3.2.1 配施有机肥对土壤pH、EC、含水率的影响
  •     3.2.2 配施有机肥对土壤氮磷钾的影响
  •     3.2.3 配施有机肥对土壤有机质的影响
  •     3.2.4 配施有机肥对土壤细菌群落结构的影响
  •   3.3 讨论
  •     3.3.1 配施有机肥对土壤理化性质的影响
  •     3.3.2 配施有机肥对土壤微生物群落结构的影响
  •   3.4 小结
  • 第四章 不同秸秆全量还田模式对稻田土壤的影响
  •   4.1 材料与方法
  •     4.1.1 试验地选择与概况
  •     4.1.2 试验设计与方法
  •     4.1.3 测定项目与方法
  •     4.1.4 数据统计分析
  •   4.2 结果与分析
  •     4.2.1 秸秆还田模式对稻田土壤理化性质的影响
  •     4.2.2 秸秆还田对稻田土壤细菌群落的影响
  •   4.3 讨论
  •     4.3.1 秸秆还田模式对土壤理化性质的影响
  •     4.3.2 秸秆还田模式对土壤微生物群落结构的影响
  •   4.4 小结
  • 第五章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术著作

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 吴晶

    导师: 钱晓晴,张振华

    关键词: 高产稻田土壤,氮肥,土壤细菌群落

    来源: 扬州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学,农作物

    单位: 扬州大学

    分类号: S153;S154.3;S511

    DOI: 10.27441/d.cnki.gyzdu.2019.001429

    总页数: 80

    文件大小: 8759K

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