不同土壤类型对微生物及水稻产量的影响

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湖南省作为我国典型的水稻种植产区,其所拥有的水稻田土壤类型种类繁多,目前关于不同耕作类型土壤条件下水稻产量表现及养分吸收规律的研究比较缺乏,为了对不同类型土壤的合理利用提供理论依据,本研究通过长期定位小区试验,设置麻沙泥土壤(T1)、灰泥田土壤(T2)、紫泥田土壤(T3)以及河沙泥土壤(T4)4个处理,每个处理设置3组重复,进行双季稻种植模式,选择移栽前未翻田、早稻孕穗期和晚稻孕穗期这三个时间节点,探究在麻沙泥、灰泥田、紫泥田和河沙泥四种湖南省主要稻田耕作土壤中微生物的种群多样性、组成、结构与功能,以及对于土壤养分及作物产量的影响。结果如下:(1)在早稻及晚稻关键生育期时,麻沙泥土壤处理水稻生长发育情况较好。早稻期时,麻沙泥土壤处理株高、根长、SPAD值、叶面积指数较河沙泥分别提高3.21cm、2.38cm、4.45 cm和0.18 cm;晚稻期时,麻沙泥土壤处理株高、根长、SPAD值、叶面积指数较河沙泥分别提高2.26cm、3.37cm、3.79cm和0.144cm。(2)麻沙泥土壤处理土壤养分含量较高但p H却较低。移栽前未翻田时期,麻沙泥土壤TN、AN、SOC含量为4种土壤中最高,分别比河沙泥土壤高36.36%、38.47%、48.31%,但p H值较紫泥田低25.16%;在早稻孕穗期,麻沙泥土壤TN、AN、SOC含量分别比河沙泥土壤高36.12%、26.00%、53.59%,p H值较紫泥田低22.36%;在晚稻孕穗期时,麻沙泥土壤TN、AN、SOC含量分别比河沙泥土壤高35.71%、27.5%、53.96%,p H值较紫泥田低20.03%(3)灰泥田土壤微生物richness、shannon多样性较高,4种类型土壤微生物群落多样性较未种植水稻之前均有相应的提高。早稻孕穗期时,灰泥田土壤微生物richness、shannon多样性较紫泥田土壤分别提高14.50%和3.82%;晚稻孕穗期时较紫泥田土壤分别提高11.46%和3.27%,且各处理土壤生物群落多样性较移栽前均有所提高,最高达11.46%,最低为1.8%。(4)麻沙泥土壤变形菌门相对丰度及河沙泥土壤酸杆菌门相对丰度占比最高。各处理中变形菌门相对丰度在所有门类水平下的占比最高,其中麻沙泥相对丰度最高,达37.03%,较灰泥田、紫泥田、河沙泥分别高出11.09、14.89和5.96个百分点;酸杆菌门相对丰度占比次之,且河沙泥土壤酸杆菌门相对丰度占比最高,达16.78%,分别比灰泥田、紫泥田、麻沙泥高2.03、3.29和7.77个百分点。(5)TN(全氮)含量、SOC(有机质)含量、AN(碱解氮)含量是影响土壤微生物群落的主要因子,AP(有效磷)、AK(速效钾)含量是影响土壤微生物群落的次主要因子。土壤SOC、TN、AN、AK含量是影响麻沙泥土壤中微生物群落变化的主要因子;AP、p H含量是影响灰泥田、紫泥田土壤中微生物群落变化的主要因子。(6)麻沙泥土壤一定程度的提高早稻、晚稻和双季稻的理论产量。不同土壤类型对水稻产量影响不一,麻沙泥土壤处理对产量影响较优,其中早稻理论产量较河沙泥土壤提高13.78%;晚稻理论产量提高8.96%;双季稻理论产量提高11.33%。
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