微生物在土壤腐殖質(zhì)形成與轉(zhuǎn)化中作用的研究.pdf

1、本研究以黑鈣土為供試土壤，在對(duì)供試黑鈣土中的微生物進(jìn)行了分離、鑒定和確定了供試土壤微生物優(yōu)勢(shì)種群組成的基礎(chǔ)上，分別研究了培養(yǎng)條件下，玉米秸稈粉、不同溫度、不同土壤含水量、不同氧氣和二氧化碳濃度等影響因子對(duì)微生物數(shù)量、種群豐富度和種群更替的影響，以及不同微生物在土壤FA、HA形成與轉(zhuǎn)化中的作用。研究結(jié)果表明：(1)檸檬色節(jié)桿菌(Arthrobacter citreus)、球形節(jié)桿菌(Ar．globiformis)、放射形土壤桿菌變種Ⅰ(A

2、grobacterium radiobacter var．Ⅰ)、類產(chǎn)堿假單胞(Ps．pseudoalaligenes)、熒光假單胞菌變種Ⅰ(Ps．fluorescens var．Ⅰ)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、蕈狀芽孢桿菌(B．mycoides)、糞肥纖維單胞菌(Cellulomonasfimi)、白色鏈霉菌(Streptomyces albus)、青藍(lán)鏈霉菌(S．caeruleus)、褐色鏈霉菌(S．chro

3、mfuscus)、深紅諾卡氏菌(Nocardia rubropertincta)、盤旋諾卡氏菌(Nocardiaconvoluta)、黑曲霉(Aspergillus niger)、擴(kuò)展青霉(Penicillium expansum)、雜色莖點(diǎn)霉(Phoma nebulosa)、核莖點(diǎn)霉(P．putaminum)17種微生物為供試土壤的微生物優(yōu)勢(shì)種種群。(2)土壤微生物優(yōu)勢(shì)種群在土壤腐殖質(zhì)的形成與轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用。在不同培養(yǎng)條件下，糞

4、肥纖維單胞菌(C．fimi)、類產(chǎn)堿假單胞(P．pseudoalaligenes)、熒光假單胞菌變種Ⅰ(e．fluorescens vat．Ⅰ)、放射形土壤桿菌變種Ⅰ(Ag．radiobactervar.Ⅰ)、白色鏈霉菌(S．a(chǎn)lbus)、褐色鏈霉菌(S. chromfuscus)、青藍(lán)鏈霉菌(S. caeruleus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subalis)、蕈狀芽孢桿菌(B．mycoides)具有促進(jìn)FA積累的作用；深紅諾

5、卡氏菌(Nocardia rubropertincta)、黑曲霉(Aspergillus niger)、盤旋諾卡氏菌(Nocardia convoluta)、核莖點(diǎn)霉(Phomaputaminum)、雜色莖點(diǎn)霉(Ph．nebulosa)、擴(kuò)展青霉(Penicillium expansum)、球形節(jié)桿菌(Arthrobacterglobiformis)、檸檬色節(jié)桿菌(Ar. citreus)具有促進(jìn)FA分解的作用；糞肥纖維單胞菌(C．fi

6、mi)、放射形土壤桿菌變種Ⅰ(Ag．radiobacter vsr．Ⅰ)、熒光假單胞菌變種Ⅰ(Ps．fluorescens vat．Ⅰ)、類產(chǎn)堿假單胞(Ps．pseudoalaligenes)、白色鏈霉菌(S．a(chǎn)lbus)、青藍(lán)鏈霉菌(S. caeruleus)、褐色鏈霉菌(S. chromfuscus)、枯草芽孢桿菌(B．subtilis)具有促進(jìn)HA積累的作用；蕈狀芽孢桿菌(B．mycoides)、深紅諾卡氏菌(N. rubrope

7、rtincta)、核莖點(diǎn)霉(Ph.putaminum)、雜色莖點(diǎn)霉(Ph．nebulosa)、黑曲霉(A．niger)、擴(kuò)展青霉(P, expansum)、盤旋諾卡氏菌(N．convoluta)、檸檬色節(jié)桿菌(Ar．citreus)、球形節(jié)桿菌(Ar．globiformis)具有促進(jìn)HA分解的作用。(3)Bootstrap種群豐富度的統(tǒng)計(jì)方法較適合土壤微生物種群豐富的統(tǒng)計(jì)。(4)不同環(huán)境因子是通過(guò)影響微生物的種類、數(shù)量和活性間接地影響F

8、A、HA的形成與轉(zhuǎn)化，凡是有利于微生物種類、數(shù)量、活性提高的影響因子，都將促進(jìn)土壤腐殖質(zhì)的分解，不利于土壤腐殖質(zhì)的積累。不同培養(yǎng)條件對(duì)土壤微生物及土壤腐殖質(zhì)形成與轉(zhuǎn)化影響的結(jié)論詳述如下： 1、玉米秸稈加入土壤后，對(duì)土壤微生物的數(shù)量具有促進(jìn)作用。其中，玉米秸稈對(duì)土壤細(xì)菌、真菌種群數(shù)量影響較大，具有使土壤微生物區(qū)系由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)，表現(xiàn)為細(xì)菌真菌比(B/F)比值縮小。玉米秸稈加入土壤后，在培養(yǎng)180天內(nèi)，使微生物種群豐富度

9、略有降低；土壤添加玉米秸稈后，細(xì)菌在土壤TC、WSS轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用，在不添加玉米秸稈時(shí)，細(xì)菌在土壤FA轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用。真菌在土壤TC、HA、FA轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。 2、不同溫度對(duì)土壤好氧、兼性好氧細(xì)菌、真菌的數(shù)量的影響差異顯著，但對(duì)放線菌數(shù)量的影響差異不顯著。30℃培養(yǎng)可使微生物種群的豐富度略有上升，15℃培養(yǎng)和15℃變溫培養(yǎng)微生物種群的豐富度略有下降。不同溫度影響土壤微生物數(shù)量和種群更替最終結(jié)果。在不同溫度

10、條件下，參與土壤腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物有所不同，在15℃培養(yǎng)條件下，細(xì)菌、放線菌、真菌共同參與土壤腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化，細(xì)菌發(fā)揮著重要作用，而在25-30℃培養(yǎng)條件下，真菌在土壤腐殖質(zhì)的形成與轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用。不同溫度處理沒(méi)有改變土壤微生物優(yōu)勢(shì)種群在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的主導(dǎo)地位。土壤微生物優(yōu)勢(shì)種群在FA、HA的轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，研究?jī)?yōu)勢(shì)微生物種群的數(shù)量、性質(zhì)可以表征土壤FA、HA的轉(zhuǎn)化趨勢(shì)。不同培養(yǎng)溫度處理，對(duì)黑鈣土HA含量的影響差異顯著。2

11、5℃、30℃對(duì)HA的分解具有促進(jìn)作用；15℃、15℃變溫對(duì)HA的積累具有促進(jìn)作用；不同培養(yǎng)溫度處理，對(duì)黑鈣土FA含量的影響表現(xiàn)為差異不顯著。 3、不同含水量對(duì)細(xì)菌、真菌的數(shù)量的影響差異顯著，但對(duì)放線菌數(shù)量的影響差異不顯著。不同含水量不僅影響微生物的數(shù)量和種群更替結(jié)果，而且改變土壤微生物種群的豐富度，30％含水量可使微生物種群的豐富度增加； 15％含水量、干濕交替可使微生物種群的豐富度略有降低。在不同含水量條件下，微生物參與土壤腐

12、殖質(zhì)不同組分轉(zhuǎn)化，在30％含水量條件下，微生物主要參與HA的轉(zhuǎn)化，在15％含水量條件下，微生物主要參與FA的轉(zhuǎn)化，在干濕交替條件下，微生物同時(shí)參與HA、FA的轉(zhuǎn)化。15％含水量促進(jìn)了FA的分解，30％含水量促進(jìn)了FA的積累，也促進(jìn)了HA的分解，干濕交替可加劇FA、HA的分解。 4、高氧濃度(35％)和低氧濃度(3％)對(duì)微生物數(shù)量的影響差異顯著，高氧濃度促進(jìn)微生物數(shù)量的增加，低氧濃度抑制微生物數(shù)量的增加。不同氧濃度不但影響微生物種

13、群的豐富度，而且影響土壤微生物種群更替結(jié)果，高氧濃度促進(jìn)土壤真菌區(qū)系的發(fā)展。在低氧濃度下，細(xì)菌、放線菌在FA、HA的轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮著重要作用；在高氧濃度下，真菌在FA、HA的轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮著重要作用。35％O<,2>濃度具有顯著的促進(jìn)HA、FA分解的作用，3％O<2>濃度對(duì)HA的積累作用的影響不顯著(180天)。 5、5％CO<,2>對(duì)微生物的生長(zhǎng)具有抑制作用，但不影響微生物種群的豐富度。在5％CO<,2>培養(yǎng)條件下，隨著培養(yǎng)時(shí)間