土壤食細菌線蟲對紅壤硝化作用的影響.pdf

1、土壤硝化作用是氮素內(nèi)循環(huán)的重要過程之一，它既與土壤氮素的礦化一生物固持、氮素肥力的供應緊密聯(lián)系，又與氮素的損失和環(huán)境問題有密切相關(guān)。深入研究氮素硝化作用發(fā)生的強弱以及硝化產(chǎn)物的去向，對于正確評估硝化作用對氮素肥力的保持、氮素損失、環(huán)境污染風險，有效地預測和調(diào)控硝化作用，具有重要的理論和實踐意義。過去對土壤硝化作用的研究主要集中在室內(nèi)培養(yǎng)基礎(chǔ)上的土壤凈硝化作用強弱以及pH、有機質(zhì)、水分和溫度等影響因素方面。而對土壤的總硝化強弱以及在此基礎(chǔ)

2、上的生物因素特別是動物因子的影響缺乏研究。 本文利用原狀土心-15N庫稀釋技術(shù)，原位測定了不同林型和不同土壤肥力的紅壤總硝化速率，并在不同利用方式的紅壤上接種不同密度的食細菌線蟲觀察總硝化速率，微生物數(shù)量、活性等的變化。同時，在不同利用方式的紅壤上，利用乙炔抑制法對自養(yǎng)和異養(yǎng)的貢獻率進行測定，并研究了在接種不同密度的食細菌線蟲后，紅壤自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化相對貢獻率變化情況。主要研究結(jié)果如下： (1)不同林型林地和不同肥力農(nóng)田的

3、紅壤總硝化速率測定結(jié)果顯示：施化肥和有機肥化肥混施的農(nóng)田總硝化速率顯著高于其他處理的紅壤總硝化速率，混交林總硝化速率最低。在不同肥力的農(nóng)田間，施肥處理的總硝化速率顯著高于不施肥處理，施化肥的比化肥有機肥混施處理增加了3.63μgN/g·d，但沒達到顯著水平。在不同林地間，濕地松林地的總硝化速率比木荷和混交林的處理提高了24.8％，66.9％，混交林的總硝化速率顯著低于其他兩種林地。在農(nóng)田和林地兩種不同利用方式下，NO3--N消耗速率前者

4、均高于后者。且在6個不同處理間，NO3--N的消耗速率均高于總硝化速率。 (2)接種食細菌線蟲對紅壤總硝化速率的影響測定結(jié)果顯示：農(nóng)田土壤中，接種食細菌線蟲使氨氧化細菌數(shù)量增加，但高密度接種條件下增加不顯著(p＞0.05)，亞硝酸氧化細菌數(shù)量變化不明顯(p＞0.05)。在林地土壤中，氨氧化細菌的數(shù)量在接種低密度線蟲后顯著增加(p＜0.05)，而高密度線蟲作用下反而有所降低。亞硝酸氧化細菌的數(shù)量在低密度線蟲接種條件顯著增加(p＜0

5、.05)，高密度線蟲接種條件下增加不明顯(p＞0.05)。農(nóng)田和林地生壤中，硝化細菌(氨氧化細菌和亞硝酸氧化細菌)的數(shù)量均在低密度食細菌線蟲影響下有顯著增加(p＜0.05)，而在高密度線蟲影響下農(nóng)田和林地中的硝化細菌數(shù)量分別呈現(xiàn)出增加(p＞0.05)和稍有降低(p＞0.05)的情況。 接種食細菌線蟲后，農(nóng)田土壤中的土壤呼吸強度顯著增強(p＜0.05)，且高密度線蟲處理的土壤呼吸強度大于低密度的。林地土壤的呼吸強度也表現(xiàn)出了增加的

6、趨勢，但不顯著(p＞0.05)。農(nóng)田土壤微生物量氮量隨著線蟲接種密度的增加顯著增加(p＜0.05)。而林地土壤微生物量氮量在低密度線蟲處理中顯著增加(p＜0.05)，高密度處理中增加不明顯(p＞0.05)。這與不同密度的食細菌線蟲取食造成的硝化細菌數(shù)量變化趨勢相同。 接種不同密度線蟲后不同利用方式下的土壤總硝化速率均比對照有所提高。不同的是農(nóng)田土壤中隨著接種密度的增加總硝化速率增加顯著(p＜0.05)；林地土壤接種線蟲后總硝化速

7、率增加不顯著(p＞0.05)，且隨著接種密度的增加總硝化速率有降低趨勢。同一線蟲接種密度不同利用方式下的農(nóng)田土壤總硝化速率大于林地土壤的。 (3)用乙炔抑制法測定食細菌線蟲對紅壤自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化相對貢獻率變化情況的測定結(jié)果顯示：無論是否添加乙炔，對于農(nóng)田土壤，接種食細菌線蟲后紅壤總硝化速率比對照有顯著性提高(p＜0.05)，且隨著接種密度的增加總硝化速率增加，但高密度線蟲處理和低密度線蟲處理相比差異不顯著(p＞0.05)；對于林地

8、土壤，接種食細菌線蟲后，總硝化速率均比對照有顯著增加(p＜0.05)，且低密度線蟲的處理顯著高于高密度線蟲的處理。這說明乙炔對自養(yǎng)硝化的抑制作用并沒有改變不同密度線蟲對土壤總硝化速率的影響趨勢。 農(nóng)田和林地土壤均以異養(yǎng)硝化為主。且農(nóng)田土壤中的異養(yǎng)硝化高于林地土壤的。接種食細菌線蟲后，農(nóng)田和林地土壤中的異養(yǎng)硝化所占份額均有降低的趨勢，且隨著接種密度的增大，異養(yǎng)硝化占比逐漸降低。在低密度線蟲取食下，異養(yǎng)硝化的占比下降趨勢不顯著(p＞