收藏本站
《南京农业大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

施肥措施对红壤性水稻土可溶性有机碳组成及生物有效性的影响

孙冬晔  
【摘要】:可溶性有机碳被认为是陆地生态系统中重要的有机物组分,不仅驱动土壤生物群落和功能,更在全球碳循环中起着重要的作用。本论文以不同施肥措施下水稻土长期定位试验地作为研究对象,共包含4个有机肥处理,分别是单施绿肥紫云英22500kg·hm-2 (G),在G基础上施用猪粪堆肥22500 kg·hm-2 (GC),在GC基础上冬盖稻草(GCS),在G基础上冬盖稻草4500 kg·hm-2 (GS),并包含仅施化肥(IF)处理和未施任何肥料的对照处理(CK)。本研究主要探讨:(1)施肥措施对红壤性水稻土不同团聚结构位置上可溶性有机碳(DOC)的影响;(2)施肥措施对不同团聚结构位置上DOC生物可降解性的影响;(3)施肥措施对土壤微生物群落利用碳源能力的影响;(4)不同施肥措施下细菌和真菌对底物的选择差异性的影响。以期了解不同施肥措施对红壤性水稻土可溶性有机碳组成及生物有效性的影响,为今后采取合适施肥措施提高土壤有机碳的“固持”提供指导。研究结果表明:(1)施肥措施对红壤性水稻土DOC浓度有显著影响,有机肥的施用显著促进了DOc浓度的增加,其中,紫云英+猪粪+冬盖稻草处理(GCs)的DOC浓度最高,显著高于其它有机肥处理。紫云英+冬盖稻草处理(GS)的DOC浓度高于紫云英+猪粪处理(GC),说明了冬盖稻草对DOC的贡献大于猪粪。施肥措施对红壤性水稻土不同团聚结构位置上DOC浓度有显著影响。与施用化肥相比,施用有机肥的DOC浓度显著增加。其中,大团聚体内微团聚体间的DOC浓度最高。有机肥处理与团聚结构有很明显的交互性,不同有机肥处理对DOC浓度的影响因团聚结构位置不同而变化。除了疏水中性(HON)组分外,不同施肥措施下DOC其余组分的变化与总DOC的变化趋势相似;DOC的相对组成因有机肥施用措施不同而有不同。不同团聚结构位置上,各DOC组分的含量也呈现明显的转变,但疏水酸性(HOA)和亲水酸性(HIA) DOC是主要组分。(2)施肥措施对DOC的生物降解性有显著影响,化肥处理的DOC的生物降解性较强,不施肥处理和冬盖稻草处理的DOC的生物降解性较弱。不同种类的有机肥对DOC生物降解性的影响也不同,冬盖稻草降低了DOC的生物降解性,而猪粪的施用提高了DOC的生物降解性。不同团聚体结构位置上DOC的生物降解性不同,微团聚体DOC的生物降解性弱于大团聚体内微团聚体间的DOC,暗示微团聚体保护的DOC具有更强的生物稳定性。微团聚体内DOC的生物降解性与羧酸类化合物相近,大团聚体内微团聚体间DOC的生物降解性与对碳水化合物相近。上述结果表明,长期不同施肥措施下,土壤有机碳的性质不仅发生了变化,而且在不同物理结构位置上也发生分异,反映出土壤有机碳生物稳定性的差异。(3)基于微生物对有机碳源的利用能力可以在一定程度上反映有机碳的稳定性,本研究以此作为切入点,试图探讨有机碳的生物稳定性的影响因素和机制。采用MicroRespTM、Biolog方法及改进的微平板法3种方法对不同施肥措施下土壤微生物群落对碳源的利用能力进行研究,以期全面了解施肥措施对微生物群落,特别细菌群落和真菌群落利用碳源能力的分异。结果表明,不同施肥措施下土壤微生物群落对碳源的利用能力产生了明显分异。其中,施用紫云英+猪粪+稻草处理(GCS)措施下的土壤微生物群落对碳源的利用能力最强,且有机肥的种类影响着土壤微生物群落对碳源的利用能力。例如,冬盖稻草的土壤微生物群落对碳源的利用能力优于猪粪处理,不施肥处理(CK)的微生物群落对碳源的利用能力最弱。不同有机肥措施下微生物群落在碳源利用方面发生明显分化,碳水化合物仍是细菌利用的主要底物,但有机肥的施用增加了细菌群落对氨基酸的需求。真菌对各种碳源利用能力总体比细菌强,并且不同有机肥措施下对各碳源利用的差异一般也比细菌明显。施用有机肥处理下的土壤真菌群落对碳源的利用能力高于施用化肥和不施肥处理,表明有机肥的施用加强了土壤真菌群落转化有机碳的能力。(4)有机肥的施用促进了微生物对葡萄糖、纤维素、木质素的利用能力。不同种类有机肥下微生物对碳源的利用能力不同,单施紫云英(处理G)的细菌群落明显提高了对葡萄糖-纤维素的利用能力,而猪粪的施用(处理GC、GCS)增加了细菌群落利用木质素的能力。与细菌群落不同,对葡萄糖-纤维素的利用能力最强的真菌群落是冬盖稻草的处理(处理GCS、GS)。而不施肥处理和单施紫云英处理的真菌群落则对葡萄糖-木质素的利用能力最强。微生物具有选择利用底物的机制,优先选择易降解的碳源。在纤维素中添加葡萄糖没有产生明显的应激效应,但在木质素中添加葡萄糖则表现出相互作用的激发效应。总之,不同施肥措施对红壤性水稻土DOC的浓度、组分及在不同团聚结构位置上的分布和生物稳定性有显著的影响。有机肥施用显著增加了DOC的浓度,并与土壤团聚体结构存在显著的交互影响。有机肥的施用增加了大团聚体保护下的DOC浓度,减少了原土微团聚体结构保护下的DOC浓度。不同施肥措施对不同团聚结构位置上DOC的组分有不同影响。长期不同施肥措施下,土壤有机碳的可降解性不仅发生了变化,而且在不同物理结构位置上也发生分异,反映出土壤有机碳生物稳定性的差异。DOC的生物稳定性不仅受到其化学性质的影响,而且受到微生物群落结构的影响。碳水化合物是微生物群落利用的主要底物,有机肥的施入增加了微生物对氨基酸的利用能力。此外,微生物群落中细菌和真菌对底物表现出选择利用的特点,暗示不同施肥措施对微生物群落的影响也可能进一步反馈影响土壤有机碳的稳定性。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S153.6

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翟丽霞;果树无公害施肥措施[J];山西农业;2005年11期
2 杨天军;张科;;棉花优质高产施肥措施浅析[J];安徽农学通报(下半月刊);2010年18期
3 В.П.巴勃利涅夫;蔡必琨;;防治苗木病虫害的施肥措施[J];国外林业;1983年03期
4 蔡建军;果园节水施肥措施[J];陕西林业;1998年04期
5 孙克刚,朱洪勋,李贵宝,王英,杨占平;长期不同施肥措施对持续农业发展的影响[J];干旱地区农业研究;1996年02期
6 陈少雄;;不同施肥措施对桉树优势高生长的影响[J];桉树科技;1994年02期
7 李宁;王兴鹏;李妙伶;;微咸水滴灌定额及施肥措施对土壤酶活性的影响[J];灌溉排水学报;2013年06期
8 孙光闻,徐晔春;控制蔬菜硝酸盐污染的施肥措施[J];西南园艺;2002年03期
9 张前兵;杨玲;王进;罗宏海;张亚黎;张旺锋;;干旱区不同灌溉方式及施肥措施对棉田土壤呼吸及各组分贡献的影响[J];中国农业科学;2012年12期
10 高会议;郭胜利;刘文兆;车升国;;施肥措施对黄土旱塬区小麦产量和土壤有机碳积累的影响[J];植物营养与肥料学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张军;王一鸣;董乔雪;侯家林;;应用模糊综合评价方法研究不同施肥措施对棉花产量性状的影响[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 鲁文;果树“双佳”施肥措施[N];山东科技报;2007年
2 中国农业大学资源与环境学院 陈伦寿 教授;棉花丰产要求及相应的施肥措施[N];经济日报.农村版;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙冬晔;施肥措施对红壤性水稻土可溶性有机碳组成及生物有效性的影响[D];南京农业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 叶成龙;不同施肥措施对华北地区小麦[D];南京农业大学;2014年
2 王靖;内蒙古河套灌区向日葵优化施肥措施的研究[D];内蒙古农业大学;2014年
3 罗璐;亚热带地区长期施肥措施下稻田土壤有机质稳定性研究[D];西安建筑科技大学;2013年
4 孔毅明;施肥措施对稻田土壤碳、氮积累的影响[D];西安建筑科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026