長期施肥對黃泥田水稻土氨氧化細菌和氨氧化古菌多樣性的影響.pdf

1、氨氧化作用是全球氮循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，且受到不同施肥措施的影響。因此，對長期施肥黃泥田水稻土中氨氧化細菌和古菌的研究具有重要意義。本文以福建省農(nóng)科院土壤與肥料研究所在福州閩侯縣白沙鎮(zhèn)30年長期定位施肥水稻試驗田為研究對象，試驗設(shè)4個處理：1）對照，不施肥，CK；2）單施氮磷鉀肥（100％NPK）：3）氮磷鉀肥配施牛糞（100%NPK+牛糞）；4）氮磷鉀肥配施秸稈（100%NPK+秸稈）。在水稻收獲期采集耕層（0～20㎝）土壤樣品，運用實時熒

2、光定量技術(shù)、PCR-DGGE及克隆文庫技術(shù)系統(tǒng)研究了長期施肥對黃泥田水稻土氨氧化微生物多樣性的影響，主要結(jié)論如下：
　　（1）作物產(chǎn)量。與CK相比，長期施NPK肥可以促進水稻產(chǎn)量增加44%。在單施NPK的基礎(chǔ)上配施牛糞或秸稈還田增產(chǎn)效果更明顯，NPKM和NPKS處理的水稻產(chǎn)量比NPK處理增加了9.9%、17.5%。
　?。?）土壤肥力。長期施肥能促進土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效鉀養(yǎng)分的積累，連年種植水稻后土壤堿解氮和速

3、效磷虧缺明顯。長期種植水稻和施肥的土壤pH值略高于試驗前，土壤并無酸化的趨勢。
　?。?）土壤氨氧化微生物多樣性。PCR-DGGE圖譜特征分析顯示，長期不同施肥制度對黃泥田水稻土氨氧化古菌的群落結(jié)構(gòu)影響較小，對氨氧化細菌的群落結(jié)構(gòu)影響較大。氨氧化細菌多樣性方面，所有施肥處理都增加了氨氧化細菌的豐度，尤以NPK配施牛糞或秸稈還田對氨氧化細菌的豐度增加明顯，其中NPKS的香農(nóng)指數(shù)和豐富度最高。氨氧化古菌多樣性方面，各個處理之間的香農(nóng)指

4、數(shù)和豐富度都沒有明顯差異。
　?。?）土壤氨氧化微生物種群數(shù)量。長期NPK配施牛糞或秸稈還田增加了黃泥田水稻土氨氧化古菌（AOA）的數(shù)量，單施NPK對氨氧化古菌數(shù)量沒影響且對氨氧化細菌（AOB）的數(shù)量有顯著降低作用。AOA較AOB在水稻土中占有明顯的優(yōu)勢，二者的比值（AOA/AOB）為3.9～27.6，且AOA受土壤NH4+濃度和NO3-濃度的調(diào)控明顯強于AOB，表明AOA可能是酸性土壤氨氧化作用的驅(qū)動者。施NPK肥可以提高AOA

5、/AOB，AOA/AOB與土壤pH值、水稻產(chǎn)量呈正相關(guān)。
　　（5）土壤氨氧化古菌群落結(jié)構(gòu)。通過對4個處理的氨氧化古菌amoA基因克隆文庫的構(gòu)建，利用DOTUR軟件對克隆文庫的豐度和Chao1評估的豐度參數(shù)的分析表明：CK、NPK、NPKM、NPKS處理的庫容C為94.2%、89%、98%、100%，且各處理的稀缺性曲線趨于水平，說明文庫內(nèi)容覆蓋了黃泥田水稻土中氨氧化古菌的大部分種類。系統(tǒng)發(fā)育樹分析發(fā)現(xiàn)，4個處理的土壤樣品中均有氨