施用鸡粪有机肥对种植小油菜土壤微生物群落

来源:《农业环境科学学报》年10期

作者:李可1,孙彤1,2,孙涛1,3,徐应明1,孙约兵1*

单位:1.农业农村部环境保护科研监测所,农业农村部产地环境污染防控重点实验室,天津市农业环境与农产品安全重点实验室;2.东北农业大学资源与环境学院;3.新疆农业大学草业与环境科学学院

摘要

为探究施用不同剂量的鸡粪有机肥对种植小油菜土壤微生物群落结构多样性的影响,设置0(CK)、7.5t·hm-2(T0.5)、15t·hm-2(T1)、30t·hm-2(T2)和60t·hm-2(T4)5个鸡粪有机肥施用水平,种植3茬油菜后采集土壤样品,分析其基础化学性质和微生物磷脂脂肪酸(Phospholipidfattyacid,PLFA)组成特征,并探究微生物与土壤化学性质之间的关联。

结果表明:施用鸡粪有机肥后,土壤肥力整体趋于升高,其中T4处理土壤有机质、全氮、全磷、全钾、硝态氮和有效磷含量分别较CK增加了34.1%、48.2%、47.9%、35.5%、3.9%和14.7%;土壤总PLFA、各类群微生物PLFA含量和真菌PLFA/细菌PLFA在中、高量有机肥处理下显著高于不施肥处理,T4处理总PLFA、细菌总PLFA和真菌总PLFA含量分别较CK增加了53.4%、52.1%和.3%;T2处理的Shannon、Simpson、Pielou指数最高。微生物群落结构在施用极低和低剂量鸡粪有机肥(≤15t·hm-2)时较为相似,且显著区别于中量和高量施肥处理(≥30t·hm-2);冗余分析结果表明,土壤基础化学特性解释了群落结构多样性发生变化的87.2%,起主要作用的环境因子包括硝态氮、总磷和pH,其中微生物PLFA与有效磷、铵态氮、硝态氮、全氮、全磷含量呈正相关,与土壤CEC和pH呈负相关。

研究表明:施用鸡粪有机肥可以提高土壤肥力,增加土壤微生物群落多样性,但土壤微生物群落结构及多样性对不同的施肥剂量的响应结果不同,施用量为30t·hm-2和60t·hm-2时明显提高了土壤肥力、微生物总量及各菌群生物量,效果优于其他处理。因此,在短期内可通过适当增加有机肥的施用量来提高土壤肥力和生物学质量。

结论:

(1)施加鸡粪有机肥有效地改变了土壤的化学性质,提高了土壤肥力。在极低量有机肥处理下土壤铵态氮、硝态氮和有效磷含量未明显增加;而不同施肥水平下,土壤CEC、有机质、全氮、全磷和全钾含量均显著增加。

(2)中量和高量有机肥处理促进了土壤微生物PLFA含量的增加,土壤微生物生态指数的增长,明显提高了真菌与细菌磷脂脂肪酸的比值。

(3)施加鸡粪有机肥有效地改变了土壤微生物的群落结构,且施加中量和高量有机肥处理(≥30t·hm-2)土壤微生物群落结构显著区别于不施肥和较低剂量有机肥处理(≤15t·hm-2),驱动土壤微生物群落组成发生变化的主要因素为硝态氮、全磷和pH。

责任编辑:郑庆祥

校对和审核:潘淑君王农

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