培肥措施对复垦土壤微生物碳氮代谢功能多样性的影响

• 作者: 王宇峰 孟会生 李廷亮 谢钧宇 栗丽 李丽娜 黄晓磊
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 复垦 土壤 微生物 功能多样性 培肥措施
• 年，卷（期）: 2020,（24）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 81-90
• 页数: 10页
• 分类号: S158.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.24.010

摘要

土壤复垦是矿区生态环境恢复和耕地总量平衡及质量提升的根本要求.该研究依托山西襄垣采煤塌陷区定位复垦试验基地,采用Biolog-ECO方法和荧光定量PCR技术,研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)和有机无机培肥(MCF)4种培肥措施下复垦4 a和8 a土壤微生物碳代谢功能多样性及氮代谢功能基因丰度的变化特征.结果表明:随复垦年限增加,单施有机肥较其他处理可显著提高复垦土壤微生物的总碳源利用能力;不同处理复垦土壤微生物碳源相对利用率从高到低依次为氨基酸类、糖类、聚合物类、羧酸类、双亲化合物类、胺类,其中单施有机肥更大程度上提高了羧酸类、氨基酸类和胺类碳源的利用率;复垦年限和培肥措施没有改变复垦土壤微生物优势度指数,但有机无机配施较其他处理可显著提高香浓指数(H′)和Pielou均匀度指数;不同处理复垦土壤氮转化功能基因丰度总体从大到小依次表现为amoA(AOA)、amoA(AOB)、nisS、nirK、nifH,5种功能基因丰度均为以有机无机培肥处理最高,且随复垦时间增加而增加;复垦土壤有机质含量与nirS、nirK、nifH基因丰度以及平均颜色变化率(Average Well Color Development,AWCD)值存在显著相关性,相关系数在0.707～0.807,同时5种氮转化功能基因丰度均与玉米产量存在显著或极显著的相关性,相关系数在0.824～0.949.综上所述,单施有机肥可提高土壤有机质含量,进而增强了复垦土壤碳代谢强度,有机无机培肥则更有利于复垦土壤碳氮代谢功能多样性的提升,并促进作物产量形成.