秸秆直接还田与炭化还田对潮土硝化微生物的影响

• 作者: 仝昊天 吴传发 姜瑛 李培培 韩燕来
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 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
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1471-1481
• 页数: 11页
• 分类号: S147|S154
• 字数: 7599字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201901290650

摘要

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(NH+4-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、NH+4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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩燕来	河南农业大学资源与环境学院	111	1956	23.0	40.0
2	姜瑛	河南农业大学资源与环境学院	29	170	7.0	12.0
3	仝昊天	河南农业大学资源与环境学院	5	2	1.0	1.0
4	李培培	河南农业大学资源与环境学院	22	126	7.0	11.0
5	吴传发	河南农业大学资源与环境学院	3	22	2.0	3.0