生物质炭施用对华北潮土土壤理化性质及微生物多样性的影响

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采用田间小区试验,结合土壤理化性分析方法及DGGE-cloning测序技术、Biolog平板法研究了潮土中施用生物炭对土壤肥力与微生物多样性的影响。结果表明:(1)T,(不施生物质炭不是氮肥)土壤含水量低于T2(单施氮肥),而相对于施用生物炭处理土壤(T3、T4、T5、T6)于没有施加生物质炭的土壤(T1、T2),土壤含水量增加0.04%~14.06%,可溶性有机碳增加42.86%~76.47%,有机质增加16.52%~48.07%,全氮增加0.05%~11.48%,全钾增加9.29%~15.66%,全磷增加4.17%~16.87%,速效磷增加56.47%~78.15%,实验结果表明土壤中施加生物质炭时其理化性质高于单施氮肥时的土壤理化性质,且显著高于不施生物质炭+不施氮肥的土壤。(2)施用生物炭的处理T4(15t·hm-2+225kg·hm-2氮肥)、T5(25t·hm-2+225kg·hm-2氮肥)、T6(30t·hm-2+225kg·hm2氮肥)土壤16S rDNA DGGE指纹图谱条带数较对照T1(不施生物炭不施氮肥)和T2(不施生物炭施225kg· hm-2氮肥)增多4-5条,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数却分别下降11.5%-13.0%,14.1%~16.5%;不施用生物炭处理的土壤微生物群落相似度高,且与施用生物炭的土壤存在差异,其中T6处理的土壤细菌群落与其他处理差别最大;(3)不同施加生物质炭措施中,T3(7.5t·hm-2生物炭+氮肥)处理的AWCD值最高,土壤微生物群落对底物碳源的利用能力显著高于其他处理。T4(15·hm-2生物炭+氮肥)与T5(25t·hm-2生物炭+氮肥)处理下AWCD值最低,说明其土壤微生物群落代谢活性最低,碳源利用能力最弱可见,T3处理与T6处理下的土壤AWCD值明显高于其他处理的土壤,表明在T3与T6处理下的土壤微生物代谢活性较高。综合来说,施用使土壤中微生物种类减少,优势种群更加集中,这样不利于土壤微生物多样性的保持。生物质炭施用虽然促进某些新的细菌生长,但同时也抑制原有某些细菌的生长,改变了土壤微生物群落组分,提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性。
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