秸秆直接还田与炭化还田对潮土硝化微生物的影响

编号 zgly0001690946

文献类型 期刊论文

文献题名 秸秆直接还田与炭化还田对潮土硝化微生物的影响

作者 李培培  仝昊天  韩燕来  姜瑛  吴传发 

作者单位 河南农业大学资源与环境学院 

母体文献 土壤学报 

年卷期 2019年06期

年份 2019 

分类号 S154.3 

关键词 砂质潮土  氨氧化细菌  氨氧化古菌  秸秆直接还田  秸秆炭化还田  硝化作用 

文摘内容 为比较秸秆直接还田和炭化还田对黄淮海平原小麦/玉米轮作体系典型潮土硝化作用及硝化微生物群落的影响,设置4个处理:全量小麦秸秆还田（S）、全量秸秆炭化还田（B）、半量秸秆半量生物质炭还田（SB）和不进行秸秆或生物质炭还田的对照（CK）,连续进行3 a田间试验。对小麦、玉米两个生长季土壤理化性质进行分析,用末端限制性片段长度多态性（Terminal-restriction length polymorphism,T-RFLP）技术和克隆文库技术对氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea,AOA）和氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria,AOB）群落结构和多样性进行分析。结果表明,在小麦季,与S处理相比,B处理显著降低了土壤容重,提高了土壤pH、有机碳（SOC）和速效钾（AK）含量（P<0.05）,但并未显著影响土壤水分、铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）含量;B和SB处理的硝化潜势（Potential nitrification rate,PNR）分别为0.58、0.49μg·h-1·g-1（以NO2-计,下同）,显著高于CK,与S处理(0.40μg·h-1·g-1)差异不显著。玉米季,B处理显著提高了土壤水分、SOC和AK（P<0.05）,各处理玉米季的PNR整体低于小麦季,B处理最高(0.27μg·h-1·g-1),显著高于CK和S处理（P<0.05）。小麦季PNR分别与AK、NH4+浓度和土壤容重显著相关（P<0.05）,与AOA和AOB群落组成均无显著关系;玉米季PNR仅与理化因子SOC显著相关,但该季节PNR与AOB群落结构显著相关。冗余分析（RDA）表明,土壤SOC、容重、pH和AK是显著影响硝化微生物群落结构的主要因子,对AOA和AOB群落结构总变异的解释量分别为76.4%和75.5%。系统发育树分析表明,AOA大部分属于土壤古菌Group1.1b,AOB多属于亚硝化螺菌Nitrosospira簇3。综上,与秸秆直接还田相比,炭化还田提高土壤硝化活性,改善部分土壤理化性质,引起土壤硝化微生物群落结构变化。