長(zhǎng)期施肥對(duì)農(nóng)田土壤微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、土壤微生物在地球上扮演著重要的角色，他們不但驅(qū)動(dòng)著地球化學(xué)的進(jìn)程而且對(duì)維持地球上植物的物種豐富度與生產(chǎn)力有著很大的貢獻(xiàn)。土壤微生物多樣性研究是土壤生態(tài)系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)，但傳統(tǒng)研究方法的局限性使得對(duì)土壤微生物多樣性的研究非常薄弱。隨著分子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，土壤微生物多樣性研究已成為土壤生態(tài)系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)問題。本文以長(zhǎng)期(29年)施肥管理的隴東旱作玉米農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，運(yùn)用傳統(tǒng)的染色壓片方法和PCR-DGGE技術(shù)，研究了不同施肥制度

2、(氮肥、氮磷肥、秸稈+氮磷、廄肥、廄肥+氮磷、不施肥對(duì)照)對(duì)土壤中細(xì)菌和叢枝菌根真菌(AMF)多樣性以及群落結(jié)構(gòu)的影響，主要結(jié)果如下： 1.不同施肥處理(無機(jī)、有機(jī)、秸桿還田、有機(jī)+無機(jī))樣地間AM侵染與土壤孢子密度具有顯著的差異，侵染率在17.3-86％之間，孢子密度為2.4-5.1個(gè)/克土。長(zhǎng)期化肥的施用，尤其是磷肥對(duì)土壤孢子密度有抑制作用，有機(jī)或秸桿施肥對(duì)孢子密度也有抑制作用，但效果沒有化學(xué)肥料明顯。施肥(不論有機(jī)還是無機(jī)

3、肥)有助于AM的侵染，其中無機(jī)肥(N、P)效果更明顯。各處理樣地間，AM侵染有明顯的季節(jié)變化，9月的侵染率明顯高于6月，無機(jī)肥處理(N、NP)的土壤孢子密度6月的明顯高于9月，而有機(jī)(M)、有機(jī)+無機(jī)(MNP)和不施肥(CK)三處理則剛好相反。 2.長(zhǎng)期施肥導(dǎo)致土壤N、P含量的增加，致使土壤肥力改變，這可能是玉米產(chǎn)量改變的原因之一。有機(jī)與無機(jī)的復(fù)合施肥以及秸桿還田有助于作物產(chǎn)量的增加。 3.土壤理化性質(zhì)尤其是速效磷(AP

4、)與可用性鉀(AK)的含量與侵染率、孢子密度有顯著的相關(guān)性；作物產(chǎn)量與孢子密度呈顯著的負(fù)相關(guān)，而與土壤AP含量呈顯著的正相關(guān)性，但未發(fā)現(xiàn)與微生物多樣性間存在顯著相關(guān)性。 4.整體上，肥料的施入有助于提高土壤細(xì)菌多樣性，抑制AMF的多樣性。不論有機(jī)還是無機(jī)肥的加入都不利于AMF多樣性的增加，其中P肥的抑制作用更明顯。 5.不同施肥處理樣地間細(xì)菌與AMF群落結(jié)構(gòu)均有很大差異，化學(xué)肥料的施入引起細(xì)菌和AMF群落改變，但有機(jī)或有

5、機(jī)+無機(jī)肥料的施入對(duì)群落結(jié)構(gòu)影響不大。同一樣地中細(xì)菌和AMF群落都表現(xiàn)出一定的季節(jié)變化，長(zhǎng)期施肥處理導(dǎo)致個(gè)別處理間出現(xiàn)特有的物種和優(yōu)勢(shì)種群的改變；隴東旱地施肥處理樣地細(xì)菌多樣性高，物種分布較為均勻，細(xì)菌群落中共克隆出以Proteobacteria(72.7％)為主要類群的8大類群，其次是CFB、HCG、LCG等農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中常見的類群，而AMF多樣性低，且物種十分單一，僅克隆得到全部屬于Glomus的10種AMF。 總之，長(zhǎng)期的