【摘 要】
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菌渣作为一种养分丰富的有机物料还田,可减少化肥施用,维持土壤有机碳含量,同时保持土壤肥力;因此,探讨长期尺度上不同比例菌渣化肥配施对水稻生育时期土壤酶活性以及有机碳稳定性和微生物多样性的影响,可为评价菌渣在优化土壤肥力方面的生态效果提供重要参考。本研究在水稻田间长期定位试验条件下,设置化肥水平(C)0%、50%、100%,菌渣相对用量(F)0%、50%、100%各3个水平,共9个处理,对土壤微生物
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菌渣作为一种养分丰富的有机物料还田,可减少化肥施用,维持土壤有机碳含量,同时保持土壤肥力;因此,探讨长期尺度上不同比例菌渣化肥配施对水稻生育时期土壤酶活性以及有机碳稳定性和微生物多样性的影响,可为评价菌渣在优化土壤肥力方面的生态效果提供重要参考。本研究在水稻田间长期定位试验条件下,设置化肥水平(C)0%、50%、100%,菌渣相对用量(F)0%、50%、100%各3个水平,共9个处理,对土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)、烷氧碳、烷基碳、芳香碳和羰基碳进行测定,还分析了水稻主要生育时期各处理土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性变化,以及菌渣化肥配施对土壤酶活性的交互效应。同时研究了土壤真菌、细菌群落特征和多样性指数等相关指标,并对土壤活性碳库有机碳组分、土壤酶活性和土壤微生物群落特征与土壤环境因子之间的相关性进行分析,以期为评价菌渣对稻田土壤质量的影响和合理利用提供理论依据和技术支持。取得的主要研究结果如下:(1)菌渣化肥配施显著提高了土壤微生物量碳、可溶性碳、烷氧碳、烷基碳和芳香碳的含量,最高增幅分别为38.74%、35.67%、11.93%、13.08%和29.79%。微生物量碳、可溶性碳和烷氧碳在C100F50最高,烷基碳在C100F100最大,芳香碳在C50F100最大,但高量菌渣或者化肥下会有降低趋势。相比于单施化肥而言,菌渣化肥配施处理MBC/SOC和DOC/SOC均有所下降。此外,不同形态有机碳组分之间呈现极显著正相关(P<0.01),并且和土壤理化因子之间存在显著正相关关系(P<0.05)。(2)菌渣化肥配施能够显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性,并且随施用量增加呈现先升高后降低的趋势;土壤酶活性随着水稻生育时期的变化显示出明显的规律性,过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别在3.01-10.018ml/g、0.20-2.04 mg/g、0.54-4.80 mg/g和2.84-4.36mg/g之间变化;其中过氧化氢酶和脲酶活性在C100F50处理最高,而蔗糖酶和酸性磷酸酶活性在C50F100处理最高。此外,菌渣化肥配施对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶存在明显的正交互作用,单施菌渣对各土壤酶的作用好于化肥。除蔗糖酶之外,过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶之间均呈显著正相关(P<0.05),并且各土壤酶与理化因子存在显著或极显著正相关关系(P<0.01)。(3)菌渣与化肥配施提高了土壤细菌群落丰富度和多样性,而单施菌渣对土壤真菌群落丰富度和多样性有显著的影响。从土壤微生物群落门水平分析来看,子囊菌门、变形菌门分别为土壤真菌、细菌群落的优势菌门。从土壤微生物群落纲水平分析来看,粪壳菌纲、酸杆菌纲分别为土壤真菌、细菌群落的最优菌纲。从土壤微生物群落属水平分析来看,裸盖菇属、厌氧绳菌属分别为土壤真菌、细菌群落的优势菌属。通过相关性分析发现,土壤芳香碳、SOC(有机碳)、AN(碱解氮)和AK(速效钾)与真菌群落存在显著相关关系(P<0.05);MBC、TP(全磷)、TN(全氮)、SOC、烷氧碳和羰基碳与细菌群落呈现显著相关性(P<0.05)。
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