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长期不同施肥方式对红壤细菌微生物群落的影响【字数:7705】

2024-02-24 16:22编辑: www.jxszl.com景先生毕设
红壤地区是我国重要的粮食作物生产基地,施肥是维持作物产量的重要途径之一。因此,我们探讨了红壤中微生物丰度、多样性以及群落结构对长期不同施肥方式的响应。结果表明,与CK和NPK处理相比,长期施用有机肥能显著提高土壤养分含量。长期不同施肥方式能明显改变土壤中真菌和细菌丰度、多样性和群落结构。较CK处理相比,施肥土壤中绿弯菌门相对丰度显著降低,特别是施用有机肥的处理中相对丰度下降最显著。较CK相比,有机肥处理中子囊菌门相对丰度显著升高。通过冗余分析可知,土壤理化因子都能积极影响真菌和细菌群落。综上所述,施用有机肥能显著改善或提高红壤中养分的含量和有效性,培育和优化土壤微生物群落,从而更有效的维持作物产量和土壤生态服务水平。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1 材料与方法2
1.1 采样点和实验设计 3
1.2 采样3
1.3 土壤理化性质测定3
1.4 土壤总DNA提取 3
1.5细菌及真菌群落高测序 3
1.6 MiSeq高通量数据基本分析 4
1.7 生物数据统计分析4
2 结果与分析4
2.1 土壤基本理化性质 4
2.2 土壤细菌及真菌群丰度5
2.3 土壤细菌及真菌群落结构分析5
2.3.1 稀疏曲线5
2.3.2 α多样性分析5
2.3.3微生物群落结构相似性分析 6
2.3.4 微生物群落组成分析(基于门水平分类) 6
2.4解析土壤理化因子与微生物群落的关系 7
2.4.1解析土壤理化因子与微生物丰度和多样性的关系7
2.4.2冗余分析和蒙特卡洛检验微生物多样性的影响因子 7
3 讨论 9
3.1长期不同施肥制度对土壤理化因子的影响 9
3.2长期不同施肥制度对土壤微生物群落丰度、多样性和群落结构的影响 9
3.2土壤理化因子对微生物群落丰度、多样性和群落结构的影响10
致谢10
参考文献10 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072

长期不同施肥方式对红壤细菌微生物群落的影响
引言
红壤是我国中亚热带潮湿区域分布的地带性土壤,其分布地域总面积达203万km2。红壤地区是我国重要的粮食作物生产基地,其作物产量占全国的50%以上,养活着全国22.5%的人口[1]。红壤在分类中属于中度脱硅富铝化铁铝土,其主要肥力特征是酸、粘、瘠、旱[23]。稳定和增加作物生产力是我国农业生产面临的重要挑战。施肥是维持作物产量的重要途径之一,不同施肥制度显著改变土壤微生物群落结构及其活性,从而进一步影响土壤肥力以及作物产量。土壤肥力指植物生长发育过程中土壤连续供应植物最大量营养和水分,并能自动协调植物生长发育过程中土壤最适温度和土壤温度的能力。土壤肥力是土壤物理,化学和生物学特征的综合反映。土壤的基本性质直接或间接影响植物的生长发育。通常认为通过施用有机和无机肥料可以改善贫瘠棕壤的生育力。因此,如何评估各种施肥系统,并找出能够准确描述土壤质量的指标目前受到广泛关注。天然土壤中存在大量微生物群落,进行一系列复杂的生化反应,对土壤肥力起决定性的作用。微生物一方面分解有机物变成腐殖质并放出养分,另一方面同化土壤碳和固定无机营养,在其自身生长繁殖的同时实施生态功能和服务。
众所周知,微生物也对土壤结构,特别是对于聚集体的形成和其稳定性起决定性作用。此外,土壤微生物特性也可以高效且实用地提示气候和土壤环境条件的变化。土壤微生物通常可以作为土壤质量的敏感指标,因为土壤微生物早期可用于预测土壤有机质变化[4]。以前,研究南方红壤的方向主要是集中于施肥管理对土壤微生物生物量、有机碳、营养成分和甲烷排放的影响,但是针对长期施肥对土壤微生物多样性及其群落结构影响的方向研究相对较少。近年来,由于对分子生物学技术的深入研究,PCRDGGE、克隆文库技术、TRFLP 以及实时荧光定量PCR技术(qPCR)已经被广泛用于研究农田土壤中微生物生学和生态学特性。研究表明,许多微生物指标如功能酶活性、生物量和生物群落功能多样性[5]等都可以很好地反映土壤肥力。土壤酶主要来自微生物释放,它与微生物多样性及其表达活性密切相关[6]。土壤酶活性可用于表达出农业措施对土壤性质的早期变化趋势。虽然不同土壤类型的土壤酶活性与土壤质量之间的相关关系并不明确,但土壤微生物呼吸,微生物种类和数量以及有机碳含量之间的相关关系有较强的相关性[7]。土壤脲酶,磷酸酶和过氧化氢酶在N,P和C转化和微生物活性中起重要作用[8],可以很好的反映微生物活性[9]。国内外的一些学者也认为土壤酶活性可以用于代表土壤酶活性,可以将其作为土壤质量变化的早期预测因子[10]。然而,酶活性与土壤肥力之间的关系有着不同的报告[11],需要进一步研究。
近年来,一些研究表明,微生物群落结构和功能多样性可以很好地描述土壤质量[12]。 施肥可影响和控制土壤养分循环,也影响土壤微生物活动和群落结构多样性。为此,我们采用高通量测序技术(NGS)和qPCR全面探索土壤微生物丰度,多样性和群落结构,进一步揭示不同施肥系统对土壤微生物生态的影响土壤肥力的培养。在南方,土壤微生物生态系统的维持和农业的可持续发展提供了重要的理论和实践依据。
1 材料与方法
1 采样点和实验设计
我们的实验样品采于江西省红壤研究所的长期试验定位点(116°20′24"N,28°15′)。采样点海拔高度2530 m,坡度50°,属于亚热带季风气候,年蒸发量11001200 mm。干湿季节明显,36月为雨季,降雨量占全年雨量61 %69 %,79月为旱季,蒸发量占全年蒸发量的40 %50 %;无霜期289天,年均气温17.3 ℃,日照时数16001900 h。

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