一、长期施肥对土壤有机氮组成的影响(论文文献综述)
李子玉[1](2021)在《连作棉田土壤有机氮稳定性及活性有机氮组分的变化》文中认为新疆是我国最大的商品棉种植基地,2020年棉花种植面积为2501.9×103hm2,占全国棉花种植面积的79.00%。在新疆棉区棉花种植比重过大,也使棉花面临着土壤连作所导致的连作障碍问题。秸秆还田可以有效的缓解这一连作自毒问题,为了探究棉田连作和秸秆还田后土壤中有机氮的变化情况,本文以长期连作棉田为基础,研究新疆棉区“长期连作+秸秆全量还田+化肥”耕作制度下绿洲棉田土壤有机氮储量和稳定性以及有机氮活性组分的变化情况,探讨了新疆绿洲棉田中有机氮的平衡状态、稳定程度以及供氮能力的变化,进一步揭示棉花连作以及秸秆还田对棉田土壤质量和肥力的影响。实验主要得到以下结论:1.土壤中有机氮的储量主要集中在20-60 cm的土层中,秸秆还田对于土壤中有机氮的储量的提高有重要作用,秸秆还田连作28年比8年增加了22.34%,而无秸秆还田处理连作18年比8年下降了4.17%。秸秆还田和连作棉田土壤重组有机氮储量及轻组有机氮储量都远高于无秸秆还田处理,包括轻组有机氮和重组有机氮的储量都随着秸秆还田年限的增长而逐渐增加,秸秆还田8年和18年分别比秸秆不还田相同连作年限分别增加了-7.49%、12.95%和94.13%、159.63%。2.连作棉田中秸秆还田改变了土壤中有机氮的稳定性,秸秆还田增加了<0.053 mm和>2 mm的土壤团聚体,提高了0-60 cm土壤团聚体中的有机氮含量,秸秆还田连作8年和18年比秸秆不还田处理连作8年和18年在0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土层分别增加了4.12%、48.23%,9.93%、49.93%,20.75%、80.57%。秸秆还田增加了<0.053 mm和2-0.25 mm粒径团聚体中有机氮对全氮的贡献率,在0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土层分别增加了31.17%、61.12%、32.47%、128.27%、20.76%。与秸秆不还田相比,随着连作年限的增加,秸秆还田增加了土壤中有机氮活性指数,而降低了有机氮惰性指数。3.秸秆还田可以显着提高新疆绿洲连作棉田土壤中的全氮和活性有机氮组分的含量,并随着连作年限的增加而增加。活性有机氮组份中POM-N、LFOM-N在全氮中的分配比例在0-20 cm、20-40cm、40-60 cm土层分别为40.93%、40.89%、16.65%和46.89%、50.89%、78.76%,是土壤中主要增加的有机氮组分,而DON和SMBN在全氮中的分配比例较小。活性有机氮组分集中在土壤表层0-40cm的土层内,随着土壤深度的增加LFOM-N占全氮比例增加,分别增加了15.50%、13.76%和18.55%,POM-N、DON占比逐渐降低。耕层土壤中活性有机氮组分的分布趋势为:LFOM-N>POM-N>SMBN>DON。综上所述:棉花连作过程中秸秆还田增加了土壤有机氮储量,增加<0.053 mm和>2 mm的土壤团聚体中全氮含量、增强有机氮活性指数,提高活性有机氮组份含量。因此,在新疆绿洲棉田随着棉花长期连作伴随秸秆还田增加土壤的有机氮含量和供氮潜力,提高了有机氮的有效性和长期的存储量。
段晨骁[2](2021)在《有机无机肥配施对关中地区土壤肥力及冬小麦产量的影响》文中研究表明陕西省关中地区是我国北方重要的冬小麦粮食生产区,该地区为提高作物产量,化肥施用严重过量,造成了土壤质量下降和生态环境严重污染,不利于农业可持续发展。研究表明,有机无机肥配施可以提高土壤肥力,增加土壤水分和作物产量,提高水分利用效率,但是在关中地区雨养条件下有机无机肥配施的合理比例有待进一步研究。本研究采取等氮的原则,利用新型有机肥与无机肥按照一定比例相混合,分别设置6个施肥处理:对照处理(CK,不施肥);全无机肥处理(M0);25%有机肥配施75%无机肥(M25);50%有机肥配施50%无机肥(M50);75%有机肥配施25%无机肥(M75)和全有机肥处理(M100)。将两年的田间定位试验和室内培养试验相结合,研究不同有机无机肥配施比例对土壤氮素矿化、土壤理化性质、冬小麦产量及水分利用效率的影响,为该地区提供一种最优的有机无机肥施用比例,为科学合理的田间管理提供理论指导。主要结论如下:(1)在室内好气培养试验中,各施肥处理显着增加土壤矿质氮含量和累积矿化氮量。在培养期间,不同施肥处理土壤铵态氮含量先迅速增加再迅速减少,最后基本保持不变,土壤硝态氮和矿质氮含量随培养时间的增加呈现先迅速增大后逐渐稳定的趋势。培养结束后,不同施肥处理累积矿化氮量差异显着,大小表现为M0>M25>M50>M75>M100>CK。有机无机肥配施处理的土壤累积矿化氮量和氮矿化率较CK处理增加了58.1-325.2%。将各处理土壤累积矿化氮量进行一级动力学方程拟合,结果表明拟合效果良好。(2)有机无机肥配施能够改善土壤结构和提高土壤养分。有机无机配施处理能够改善土壤物理性质,降低0-40 cm土层土壤容重,增加土壤孔隙度、饱和含水量和饱和导水率。两年平均容重较CK处理降低3.3-7.8%,平均孔隙度较CK处理增加3.9-8.1%,并随着时间年限的增加,改良效果更为显着。与CK和M0处理相比,各有机无机肥配施处理能显着增加不同土层中>0.25 mm土壤团聚体含量,提高土壤团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),提高团聚体稳定性。在两年内,各有机无机肥配施处理土壤有机质和全氮含量较CK处理显着提高,高量有机肥替代化肥处理效果更好,并随着培养年限的增加逐渐增大。(3)有机无机肥配施能够增加冬小麦生育期土壤剖面含水量和蓄水量,提高冬小麦产量和水分利用效率。在生育前期(苗期和越冬期),有机无机肥配施可以显着提高表层土壤含水量,增加土壤蓄水量。有机无机肥配施能够显着增加冬小麦产量及有效穗数、千粒重等构成要素,提高水分利用效率。在2018-2020年M75处理冬小麦产量最高,分别较CK处理提高了110.8-136.3%,较M0处理提高18.7-23.1%。综上所述,在不同有机无机肥配施处理中,M75处理(75%有机肥配施25%无机肥)在陕西省关中地区有利于培肥土壤,改善土壤理化性质,提高土壤水分、冬小麦产量和水分利用效率,是该地区最佳的有机无机肥配施比例。本研究分析了不同有机无机肥配施比例对陕西省关中地区土壤的改良效果,阐明了冬小麦产量提升机制,为该地区建立科学合理的施肥策略和田间管理措施提供理论指导。
钱佳彤[3](2021)在《不同轮作与施肥方式下土壤固碳特征及碳氮转化研究》文中研究表明碳氮循环在农田生态系统营养物质循环中扮演着关键角色,同时碳氮循环也是地球化学循环的重要组成部分。土壤有机碳和土壤有机氮对作物生长发育及维持良好的土壤生态环境具有重要作用,然而土壤有机碳组分含量和有机氮组分含量易受到土壤类型、耕作管理模式和施肥方式等多种因素的影响,以及影响碳氮循环相关酶活性和相关基因丰度的微生物学机制尚不清楚。因此,本研究依托长期定位试验,以重庆地区典型的紫色土土壤为研究对象,对比研究了水稻-小麦轮作(RW)、小麦-玉米轮作(WM)和水稻-冬闲田轮作(RF)下优化施肥处理(OP)、高投入传统施肥处理(HP)、不施氮肥处理(CN)及不施磷肥处理(CP)对土壤有机碳和有机氮组分含量、碳氮循环关键酶活性及功能基因丰度的影响,旨在揭示不同轮作与施肥方式下土壤的碳氮循环过程及固碳机制,以期为我国西南地区化肥减量施用与耕地质量提升提供理论与实践依据。取得的主要结果如下:(1)RW、RF和WM轮作模式下不同施肥处理的土壤有机碳(SOC)含量不同,在三种轮作模式下不施磷肥施肥较其他施肥处理有着较高的土壤有机碳含量,其中以RF轮作配合不施磷肥施肥最高,其含量为17.2 g/kg,较RW轮作、WM轮作配合不施磷肥施肥处理的土壤有机碳含量分别提高了1.4 g/kg和2.5 g/kg。同时不同轮作与施肥方式下土壤大团聚体各组分分布比例均以微团聚体(MOM)的比例最高、其次是未受保护的粗颗粒有机碳(c POC)比例、游离的粉黏粒有机碳(s+c_f)比例较低,但三种轮作模式下各施肥处理对土壤大团聚体各组分分布比例无明显影响。以及三种轮作模式各处理间的土壤大团聚体中各组分有机碳含量均表现为未受保护的粗颗粒有机碳(c POC)>受化学或生物化学保护的矿质结合态有机碳(MOC)>受物理保护的大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳(i POC),同一轮作模式下不同施肥处理对土壤有机碳组分含量变化无明显影响,但与RW和WM轮作相比,RF轮作使c POC含量分别提高了13.7%~31.1%和12.9%~36.8%,MOC含量分别提高了13.9%~22.8%和27.9%~50.7%。总之,与水稻-小麦轮作(RW)和小麦-玉米轮作(WM)相比,水稻-冬闲田轮作(RF)模式有利于土壤有机碳含量的累积和提高各组分的分布比例。(2)不同轮作与施肥方式的土壤全氮(TN)含量不同,以RF轮作各处理的土壤全氮含量最高,达1274.2~1419.6 mg/kg。土壤全氮变化主要受土壤酸解态氮含量变化的影响,三种轮作模式各处理间土壤酸解态氮含量无明显差异。但酸解态氮各组分含量变化却不相同,整体上看不同轮作与施肥方式下酸解态氮各组分含量排序为氨态氮>未知态氮>氨基酸态氮>氨基糖态氮,有机氮含量占全氮比例排序为非酸解态氮>氨态氮>未知态氮>氨基酸态氮>氨基糖态氮,其中WM轮作模式下可供作物直接吸收利用的氨态氮含量最高。以及相关性分析可知,不同轮作与施肥方式的土壤有机碳、有机碳组分、全氮及有机氮组分存在一定的相关关系。在RF轮作和RW轮作中,土壤TN均与i POC呈显着正相关,相关系数分别为0.586和0.681。在WM轮作中,土壤全氮与c POC、MOC呈显着正相关,相关系数分别为0.618、0.813。由此说明i POC、c POC和MOC含量在一定程度上可表征土壤氮素含量,土壤碳、氮具有较好的耦合关系。(3)WM轮作各处理的土壤α-葡萄糖苷酶(S-α-GC)活性均高于RF轮作和RW轮作,RW轮作配合优化施肥显着提高了土壤β-木糖苷酶(S-β-XYS)活性和土壤β-葡萄糖苷酶(S-β-GC)活性,而土壤N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(S-NAG)活性和纤维二糖水解酶(S-C1)活性在三种轮作模式中无显着差异。RW轮作各处理的土壤亮氨酸氨基肽酶(S-LAP)活性均高于RF轮作和WM轮作,而土壤脲酶(S-UE)活性在RF轮作不施磷肥施肥处理中最高、在WM轮作高投入传统处理中最低。通径分析显示,不同轮作模式下土壤碳氮循环关键酶活性的主要影响因子存在较大差异:RF轮作中S-α-GC活性主要受c POC影响,S-β-GC活性主要受i POC、c POC影响,S-NAG活性主要受SOC、氨基糖态氮影响,S-UE活性主要受氨基糖态氮影响;RW轮作中S-NAG活性主要受氨基糖态氮影响;WM轮作中S-α-GC活性主要受非酸解态氮、氨基糖态氮影响,S-β-GC活性主要受i POC影响,S-UE活性主要受c POC影响,S-LAP活性主要受铵态氮影响。(4)与RF轮作相比,RW轮作各处理的土壤nif H、ure C、gdh A基因拷贝数较高,nar G、nos Z基因拷贝数较低,说明RW轮作促进了土壤固氮作用和氨化过程,抑制了土壤反硝化过程。RW轮作各处理的土壤碳降解过程中半纤维素降解abf A、man A、xyl A基因拷贝数和土壤碳固定acc A、acs A、mct、rbc L、smt A、acs E基因拷贝数均高于RF轮作模式,说明RW轮作在一定程度上促进了土壤碳分解与碳固定过程。碳氮循环功能基因的相关性分析显示,土壤氮固定基因、反硝化基因、氨化基因与碳分解基因、碳固定基因呈显着正相关关系(P<0.05),说明土壤碳循环与氮循环在不同程度上相互促进,两者具有较好的耦合关系。
王亚麒[4](2021)在《长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响》文中研究表明烤烟是我国重要的经济作物之一,种植施肥对烟叶产量和品质的影响巨大。由于我国人口众多,土地资源匮乏,烤烟连作现象十分普遍。同时,烤烟也是需肥较多的作物,在长期连作和大量施肥条件下产生了一系列生产问题,如烟地生产力下降,连作障碍严重,土壤理化、生物学性质恶化,养分不均衡积累,肥料利用率降低和环境污染等。为了维持连作高产,烟农不得不加大肥料用量,造成恶性循环。但是,有关烤烟种植施肥的研究一般以短期试验为主,难以全面系统地了解长期种植施肥条件下,烟地生产力和肥力肥效的演变规律。为此,贵州省遵义市烟草公司于2004年在三岔烟草科技园建立了烟地长期肥力肥效监测基地,试验处理涵盖了当地的主要种植模式(烤烟连作和烤烟-玉米轮作)和施肥措施(单施化肥和化肥有机肥配施)。本文基于2004~2020年遵义市烟地肥力肥效长期定位监测数据(本人采集近4年的数据),以烟地作物产量、养分输入(施肥和降雨)、养分输出(包括淋溶和作物吸收)和土壤微生物种群变化为切入点,在烤烟连作和烤烟-玉米轮作,单施化肥和化肥有机肥配施条件下,对烟地生产力、土壤养分和微生物群落变化展开研究,揭示它们的变化趋势,了解当地主要种植施肥措施对作物产量和土壤的影响,为保持当地烤烟生产的长期、健康和可持续发展提供科学依据和技术支持。主要研究结果如下:(1)在烤烟连作和烤烟-玉米轮作两种不同种植模式下,烟叶产量和品质在多数年份无显着差异,发生病害是连作烤烟在某些年份产量降低的主要原因。在轮连作的烟地土壤上,冬季均种植黑麦草,可能有益于消减烤烟连作障碍。在化肥有机肥配施和单施化肥的两种施肥处理中,作物(指烤烟、玉米和黑麦草的统称,下同)的产量在初期较长的一段时间内无显着差异,随后前者的作物产量逐渐高于后者;在不施肥的处理中,作物产量最低。因此,在供试土壤上,施肥对烤烟产量的影响大于种植模式,化肥有机肥配施对作物产量的有益作用需要较长的时间才能表现出来。在不施肥条件下,尽管作物产量最低,但仍然维持一定产量,说明长期不施肥条件下土壤仍具有一定的供肥能力。(2)烟地作物的养分吸收量的变化规律类似作物产量,即在轮连作处理之间,作物养分吸收量在多数年份无显着差异;不施肥作物的养分吸收量最低;在化肥有机肥配施和单施化肥的处理中,作物养分吸收量初期无显着差异,后逐渐表现为前者显着高于后者。就肥料经济效益(施用单位肥料获得的经济产量)而言,施肥处理的肥料经济效益在前期无显着差异,随着种植年限延长,化肥有机肥配施逐渐高于单施化肥。(3)土壤养分淋失以硝态氮和钾为主,分别为22.69~39.70 kg ha-1和16.35~32.39 kg ha-1,占施肥量的19.10%~40.54%和7.76%~18.65%。经地下径流淋失的磷可忽略不计。黄壤富含铁、铝,对磷的固定作用较强,但土壤胶体对硝态氮和钾的吸附能力较弱,这可能是导致上述现象的重要原因。在化肥有机肥配施的土壤中,氮钾淋失量显着低于单施化肥,原因之一可能与长期施用有机肥促进形成大团聚体有关,从而减少了氮钾的淋溶损失。(4)降雨输入烟地的磷钾较少,对作物营养的贡献可以忽略;年降雨中氮的输入量为20.8923.20 kg ha-1,占烤烟施肥量的16.02%16.85%。其中,铵态氮、硝态氮和可溶性有机氮分别占总氮沉降量的39.65%49.37%、24.74%32.29%和24.12%30.33%。说明氮的湿沉降对烟地作物的氮素营养有一定的补充作用,尤其对不施肥土壤(对照)有重要贡献。(5)在施肥处理中,土壤全量和有效氮磷钾养分含量随种植时间延长而提高,说明在施肥的土壤中,养分输入大于养分输出;而在轮连作的土壤中,土壤养分含量无显着差异,表明不同种植模式对土壤养分亏盈无显着影响。化肥有机肥配施增加了土壤大团聚体(>0.25 mm)比例,尤其是大团聚体内部的0.0530.25 mm团聚体的数量,前者(>0.25 mm大团聚体)对土壤氮、磷、钾贡献率分别由51.52%、52.31%和62.56%(单施化肥)提高至55.34%、57.27%和63.92%(化肥有机肥配施);后者(0.0530.25 mm团聚体)对土壤氮、磷、钾贡献率则分别由28.27%、28.85%和30.33%(单施化肥)提高至30.36%、33.49%和31.54%(化肥有机肥配施)。因此,化肥有机肥配施改变了烟地土壤养分在土壤孔隙中的空间分布,促进了土壤养分的保蓄。(6)与烤烟连作和单施化肥处理相比,在化肥有机肥配施和烤烟-玉米轮作的土壤中,微生物生物量碳氮、细菌和真菌群落的多样性显着增加,说明施用有机肥和合理轮作改善了微生物生存的土壤环境,促进了微生物的生长繁殖,数量增加,群落结构优化,有益于土壤有机质和养分循环。此外,土壤微生物合成蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶有关通路的相对丰度也显着增加,土壤微生物分泌的有机酸和H+增多,有益于土壤碳氮转化和难溶性磷酸盐溶解。综上所述,“烤烟-玉米轮作(冬季种植黑麦草)+化肥有机肥配施”的生产模式能够促进土壤大团聚体形成,增加土壤微生物生物量和种群多样性,活化土壤难溶性磷,减少土壤硝态氮和钾淋失以及提高作物产量。因此,该种施肥种植模式可考虑在当地烟区推广应用。
孔德杰[5](2020)在《秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响》文中认为秸秆还田和优化施肥措施是减少化肥施用、提升土壤质量、增强土壤碳汇功能的有效途径,对于提高土壤氮素高效利用和保持农业绿色循环高质量发展具有重要意义。秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作土壤中碳氮元素组分变化规律以及对土壤细菌、真菌微生物群落多样性季节性变化的影响,目前已成为亟待解决的科学问题。本研究以西北农林科技大学北校区科研试验基地农作制度长期定位试验为依托,试验处理设置为:秸秆还田(NS:秸秆不还田、HS:秸秆半量还田、TS:秸秆全还田处理)和施肥处理(NF:不施肥、0.8TF:优化施肥、TF:传统施肥)的两因素三水平随机区组试验。采用高通量测序和冗余分析(RDA)等技术方法,研究了秸秆还田和施肥对小麦、大豆不同生育时期的麦豆轮作系统土壤中氮素、碳素不同组分和土壤细菌、真菌群落结构多样性等指标的季节性动态变化规律的影响。为筛选节本高效、地力提升的秸秆还田模式提供理论依据和技术支撑。取得了如下结论:1、秸秆还田和施肥促进了长期麦豆轮作种植模式下土壤氮素含量的增加秸秆还田和施肥促进了麦豆轮作种植模式下土壤中的全氮、铵态氮、硝态氮含量提升,土壤硝态氮含量在秋季、冬季含量较高,而春季3~5月份小麦生长旺盛期含量较低。优化施肥增加了土壤微生物氮含量,常规施肥抑制了土壤微生物氮含量。在秸秆腐解初期全量还田处理土壤中铵态氮含量低于半还田处理。土壤中硝态氮含量、微生物氮含量及硝态氮占总氮的比例、微生物氮占土壤总氮的比值都随着秸秆还田量的增加而增加,不同秸秆还田处理间土壤微生物氮含量有显着性差异,并且表层土壤微生物量氮大于下层土壤微生物量。9个处理组合中,0.8TF+TS处理的全氮、微生物量氮平均含量最高,分别为1.06 g/kg、36.59 mg/kg,TF+TS处理铵态氮、硝态氮平均含量最高,分别为2.37、15.93mg/kg。2、秸秆还田和施肥提升了麦豆轮作种植模式下土壤碳素含量秸秆还田和施肥增加了麦豆轮作种植模式下土壤中的有机碳、溶解性全碳、溶解性有机碳、无机碳和微生物碳含量。土壤无机碳占溶解性总碳的比值随着施肥量的增加呈先降低后增加的趋势。微生物碳、溶解性有机碳含量占土壤有机碳比值随着秸秆还田量的增加而增加,土壤溶解性总碳占土壤有机碳比值、溶解性无机碳含量占土壤有机碳比值随着还田量的增加而随着减少,土壤微生物量碳占土壤有机碳含量随着还田量的增加有先增加后减少的趋势。土壤中的碳氮比随着施肥量的增加随着减少,土壤中微生物碳氮比随着施肥量的增加而增加。与施肥处理变化趋势相反,增施秸秆导致土壤碳氮比增加,微生物碳氮比减少。9个处理组合中,TF+TS处理的土壤有机碳、溶解性有机碳、微生物碳平均含量最高分别为12.14 g/kg、95.70mg/kg,345.53mg/kg,溶解性全碳平均含量0.8TF+TS处理最高为198.90 mg/kg,溶解性无机碳平均含量0.8TF+NS处理最高为119.73 mg/kg。3、秸秆还田和施肥措施改变了长期麦豆轮作土壤微生物群落结构多样性土壤中细菌、真菌菌群多样性chao1指数、ACE指数、Shannon指数随着施肥量增加有减少的趋势。Simpson指数随着秸秆还田量的增加而减少。不同处理门水平上菌群数量年内动态变化表现为冬季数量最高,在小麦收获后大豆播种前最低。不同处理下土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、放线菌门是土壤中的优势菌种,平均相对丰度分别为28.06%、24.05%、13.90%、10.68%。子囊菌门是土壤真菌中的优势菌门,优化施肥降低了子囊菌门、担子菌门、接合菌门的平均相对丰度,增加了壶菌门相对丰度;常规施肥增加了子囊菌门、接合菌门、壶菌门的相对丰度,降低了担子菌门的相对丰度。秸秆还田处理降低了子囊菌门、接合菌门的相对丰度,增加了担子菌门相对丰度。4、土壤微生物多样性对土壤氮素、碳素变化的响应RDA分析显示:土壤细菌、真菌的Simpson指数、shannon指数、ACE指数、Chao1指数之间具有很好的相关性,并且与无机碳含量呈正相关关系,与土壤水分含量、全氮含量、铵态氮含量、硝态氮含量、土壤p H值、可溶性总有机碳含量及土壤有机碳呈负相关关系。变形菌门是土壤细菌相对丰度最高的菌群,与土壤p H值极显着负相关,芽单胞菌门与土壤环境中微生物碳、氮含量呈正相关。土壤真菌中子囊菌门相对丰度最高,担子菌门与土壤有机碳含量呈正相关关系。分析显示:碳氮元素化学计量比、是否种植作物是影响土壤中土壤细菌、真菌门水平上的菌群结构差异的主要因素。综上所述:长期秸秆还田配合施肥处理对麦豆轮作下土壤碳氮含量与农田肥力提升有明显的促进作用。0.8TF+TS组合处理全氮、微生物氮、溶解性碳含量最高,虽然产量比TF+TS组合处理减产了0.55%,化肥施用量却减少了20%,是一种节本增效的秸秆还田模式。本研究发现土壤细菌群落结构季节性变化影响不大,真菌受温度影响较大,该变化是由土壤p H值、碳氮各组分之间的比值以及地上作物长势等诸多因素相互影响造成的。秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作种植模式下土壤碳氮含量和土壤细菌、真菌群落多样性及在门水平上相对丰度的季节动态变化及两者之间的响应关系是本研究的创新点。
戴相林[6](2020)在《长期有机替代下稻田氮素转化的微生物学特征》文中认为有机肥替代部分化肥是保障国家粮食安全、生态环境安全和资源高效利用的重要措施。本论文以始于1984年的江西双季稻连作体系氮素有机替代长期定位试验为基础,采用荧光微型板酶检测技术、磷脂脂肪酸分析技术、15N同位素示踪技术、定量PCR、高通量测序技术和共现网络分析等方法,研究等氮磷钾养分投入量下,长期氮素有机替代对江西双季稻产量、土壤胞外酶活性、磷脂脂肪酸组成、氨氧化微生物以及固氮微生物群落结构的影响,阐明长期氮素有机替代下稻田氮素微生物转化特征,为稻田养分资源高效利用和农业绿色发展提供科学依据。论文主要进展如下:(1)长期氮素有机替代下水稻产量和土壤养分的变化特征。与化肥NPK配施相比,用30%、50%和70%有机氮替代化肥氮,早稻产量分别增加6.4%、4.5%和8.3%;相应地,晚稻产量分别增加8.0%、6.7%和9.6%。早、晚稻产量随有机氮替代比例的提高呈增加趋势。早、晚稻季,提高氮素有机替代比例能够显着(p≤0.05)提高土壤全碳、全氮、铵态氮、速效磷含量和pH值,但土壤C/N呈下降趋势。(2)长期氮素有机替代下土壤胞外酶活性的变化特征。施肥、季节以及它们之间的交互作用显着影响土壤胞外酶活性。与化肥NPK配施相比,早稻季30%-70%有机氮替代化肥氮,提高β-纤维二糖苷酶活性39.4%-251.0%、β-木糖苷酶活性25.2%-48.8%、β-葡萄糖苷酶活性55.1%-83.1%、α-葡萄糖苷酶活性44.5%-111.7%、乙酰氨基葡萄糖苷酶活性109.6%-175.1%、亮氨酸氨基肽酶活性58.4%-139.9%和脲酶活性17.6%-56.4%;相应地,晚稻季30%-70%有机氮替代化肥氮,提高β-纤维二糖苷酶活性137.9%-723.1%、β-木糖苷酶活性56.9%-140.1%、β-葡萄糖苷酶活性82.7%-155.5%、α-葡萄糖苷酶活性1.51%-32.4%、乙酰氨基葡萄糖苷酶活性54.4%-75.7%、亮氨酸氨基肽酶活性49.0%-178.5%和脲酶活性19.6%-47.3%。且土壤胞外酶活性随有机氮替代比例的提高而增加。冗余分析发现,早稻季,全碳和铵态氮是显着影响胞外酶活性的主要因子;而晚稻季则为铵态氮、硝态氮、速效磷和pH。(3)长期氮素有机替代下土壤微生物量和群落结构变化特征。早稻季30%-70%有机氮替代化肥氮,微生物量碳是化肥NPK配施处理的1.53-1.79倍,微生物量氮是1.21-2.45倍;相应地,晚稻季微生物量碳是化肥NPK配施处理的1.38-1.99倍,微生物量氮是1.19-1.48倍。施肥和季节间的交互作用,对微生物群落结构的影响要大于他们各自的单独效应。与化肥NPK配施相比,早稻季30%-70%有机氮替代化肥氮,提高总磷脂脂肪酸含量59.0%-83.4%;相应地,晚稻季为70.1%-88.5%,但降低了真菌丰度、G+/G-和真菌/细菌比值。另外,施肥处理显着降低了放线菌丰度,而细菌丰度在各施肥处理间无显着差异。冗余分析发现,早稻季,速效磷和pH是显着影响微生物群落的主要因子,而晚稻季则为铵态氮、pH和总氮。早、晚稻季,有机替代处理下,16:1ω5c(甲烷氧化菌),16:1ω7c(氨氧化细菌)和18:1ω7c(假单胞菌)这3种生物标记丰度显着高于化肥NPK配施处理,说明上述3种生物标记在氮素有机替代施肥制度中发挥着重要作用。(4)长期氮素有机替代下土壤氨氧化微生物分异特征。施肥、季节及它们之间的交互作用,均显着影响土壤硝化潜势、氨氧化古菌和细菌的丰度及群落结构。晚稻季氨氧化古菌丰度高于早稻季,而氨氧化细菌则相反。土壤硝化潜势、氨氧化古菌和细菌丰度随有机氮替代比例的提高而增加,但氨氧化古菌和细菌比呈下降趋势。氨氧化细菌丰度与土壤硝化潜势显着(p≤0.01)正相关,且其对土壤硝化潜势的影响要高于氨氧化古菌,说明长期氮素有机替代下,氨氧化细菌主导着稻田氨氧化过程。高通量测序结果显示,Nitrososphaera和Nitrosotalea是稻田氨氧化古菌的优势类群;而亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)是稻田氨氧化细菌的优势属。pH和TN/AP是显着影响氨氧化微生物群落结构的主要因子。(5)长期氮素有机替代下土壤非共生固氮微生物分异特征。施肥、季节及它们之间的交互作用,均显着影响土壤固氮潜势、固氮微生物丰度和群落结构。且季节效应对固氮微生物群落结构的影响要高于施肥效应。随氮素有机替代比例的提高,固氮微生物丰度显着下降,但对固氮潜势没有显着影响。冗余分析表明,早稻季pH和Fe2+/Mo是影响固氮微生物群落结构的主要因子;而晚稻季则为铵态氮和TN/AP。高通量测序及共现网络分析显示,慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和地杆菌属(Geobacter)是稻田中的优势属,且主导着非共生固氮微生物间的相互作用关系。另外,非共生固氮微生物间的“合作”关系大于“竞争”关系。相比于共现网络模式或核心物种模式,土壤C/N和Fe2+/Mo模型能够更好的用来预测固氮潜势。综上所述,等养分量投入条件下,相对于化肥氮磷钾配施而言,有机氮替代部分化肥氮,能够提高水稻产量,减施氮肥用量,改变稻田氮素循环,改善土壤生物化学性质。
刘曼[7](2020)在《有机肥配施氮肥对设施番茄土壤氮组分及反硝化菌群多样性的影响》文中进行了进一步梳理反硝化是氮循化中重要的一环,反硝化作用加剧了土壤氮肥的浪费,温室效应增强。传统研究多集中于不同环境条件下,土壤基本理化性质改变对反硝化强度、功能基因丰度及相关微生物群落结构的影响,忽略了施肥造成的氮组分改变进而对反硝化的影响。因此本试验以沈阳农业大学长期定位施肥试验为平台,选取一下六种施肥处理:长期不施肥(N0)、单施单倍氮肥(N1)、二倍氮肥(N2)、单施有机肥(MN0)、有机肥配施单倍氮肥(MN1)及有机肥配施二倍氮肥(MN2),通过测定有机肥配施氮肥后土壤氮组分及反硝化功能微生物群落结构的变化,探讨长期有机肥配施氮肥对土壤氮组分及反硝化菌群多样性的影响,以期为科学施肥,提高氮肥利用率及温室气体减排等,提供理论依据。主要研究结果如下:1.未配施有机肥处理中(N0、N1、N2)土壤全氮(TN)含量随施氮量增加而增大,土壤的酸化现象也随施氮量增加而加重,与N0相比较N2的酸碱度(pH)降低2.11个单位。土壤含水量(SWC)随施氮量增加而降低,速效钾(AK)、速效磷(AP)及电导率(EC)的变化趋势为先降低后升高。配施有机肥后(MN0、MN1、MN2)土壤TN显着增加,有机质(OM)、AK、AP及SWC均随施氮量增加,呈先增加后降低趋势,土壤酸化现象得到缓解。2.单独施氮并未提高矿质氮(Nmin)含量,但配施有机肥后Nmin显着增大;土壤硝态氮(NO3--N)含量随施氮量增加而增大,变化范围为12.8273.92 mg/kg;铵态氮(NH4+-N)变化趋势相反,变化范围为83.80214.97 mg/kg。配施有机肥后Nmin、NO3--N均随施氮量增加而增大,而NH4+-N先减少后增加。对比矿化培养前后NO3--N及NH4+-N含量的变化可以发现,NO3--N为潜在可矿化氮(PMN)的主要贡献因子。单施氮肥土壤的潜在矿化氮占比(PMN/TN)较配施有机肥大,土壤矿化能力更强,长期不施肥土壤的矿化能力最弱。3.配施有机肥后土壤的有机氮含量显着提高。对比各酸解氮占全氮比例可发现,酸解未知态氮(UN)的占比在施肥后显着提升,施入土壤的肥料多以UN形态储存。氮肥对颗粒有机氮(PON)的含量占比影响不显着,微生物量氮(MBN)及可溶性有机氮(SON)的含量及占比显着降低,但轻组分有机氮(LFON)含量及占比显着升高。SON占比在施肥后显着降低,仅有1.15%1.33%,配施有机肥后SON的淋溶损失得到有效缓解。4.经高通量测序分析得出,nirK型反硝化微生物在古菌、细菌及未分类菌群中均有分布,且在变形菌中的α-变形菌纲占比最大,优势菌属因施肥而发生改变,N2处理的优势菌属为亚硝化螺菌属(Nitrosospira),MN2处理的优势菌属为未分类缓生根瘤菌(unclassifiedfBradyrhizobiaceae)。nirS仅在细菌及未分类菌群中,细菌中的变形菌中也仅为未分类变形菌,未分类变形菌的相对丰度随施氮量的增加而增大。nosZ分布在细菌及未分类菌群中,细菌中也以变形菌为主,不同施肥处理中未分类变形菌占比最大,但各菌属的相对丰度在不同施肥处理中差异显着。5.nosZ型反硝化微生物的多样性、丰富度远高于nirK及nirS。nosZ及nirK在N1中的多样性、丰富度最高,nirS在N0中的丰富度和多样性最高,施氮会降低nirS的多样性、丰富度,而nirK及nosZ型反硝化微生物的多样性、丰富度仅在过量施氮中才会受到抑制。nirK型反硝化微生物对肥料类型的敏感度较nosZ型反硝化微生物更高,土壤nirS型反硝化微生物的群落结构较nirK、nosZ简单。6.配施有机肥处理的反硝化强度最大,依次为:MN1>MN2>MN0。未配施有机肥处理的反硝化强度较弱,且无显着差异。由此可见,施用有机肥可显着提高土壤反硝化强度,且配施单倍氮肥的反硝化强度最高,施入过量氮肥土壤反硝化强度受到抑制。7.相关性分析表明,土壤有机氮组分与基本理化性质的相关性高于矿质氮组分,NO3--N及有机氮组分与基本理化性质(除pH外)呈显着正相关。NH4+-N及PMN与pH表现出了显着的相关性,且PMN与pH呈显着负相关。8.反硝化微生物与pH间的相关性较强,且nosZ型反硝化微生物结构与SWC、OM间也表现出较强的相关性。氮组分中,nosZ与活性有机氮组分间的相关性最强,尤其以MBN最为明显。反硝化强度与土壤有机氮组分间的相关性较矿质氮更强,与反硝化微生物间也存在一定的相关性。
季璇[8](2020)在《有机无机肥配施对紫色土碳氮特征和细菌群落结构的影响》文中研究表明有机无机肥合理配施能充分发挥肥料的交互作用,以有机肥之长补化肥之短,提高作物产量的同时改善土壤结构,提高土壤质量。然而等氮条件下有机无机肥配施对紫色土土壤碳氮组分含量、土壤固碳机理及土壤细菌群落结构的影响缺乏系统的研究。基于此,本研究设置四个处理:CK:不施肥;T1:单施化肥,有机肥全N占施N总量的0%;T2:有机无机肥配施:有机肥全N占施N总量的30%;T3:单施有机肥:有机肥全N占施N总量的100%。研究纯化肥、有机无机肥配施、纯有机肥三种施肥方式对紫色土碳氮特征和细菌群落结构的影响。主要研究结果如下:1.施肥提高土壤有机碳和全氮、可溶性有机碳/氮、微生物量碳/氮的含量:有机无机肥配施处理和纯有机肥处理均显着增加土壤有机碳含量,但各处理土壤全氮含量未见显着性变化;纯化肥处理和有机无机肥配施处理对土壤可溶性有机碳/氮、微生物量碳的提高效果相当;纯有机肥处理显着提高土壤可溶性有机碳和微生物量碳/氮含量。纯化肥处理显着降低土壤碳氮比。施肥显着提高土壤蔗糖酶和脲酶活性:有机无机肥配施处理明显提高以上两种土壤酶活性。2.施用不同肥料后土壤有机碳的矿化发生明显变化:土壤有机碳矿化速率随培养时间的延长逐渐降低并最终趋于平缓,符合对数函数关系;施用有机肥,尤其有机无机肥配合施用提高土壤有机碳累积矿化量,有利于土壤养分的释放;同时降低土壤有机碳累积矿化占比,有利于提高土壤固碳能力。施肥未改变土壤有机碳骨架结构:土壤有机质的化合物组分主要是醇/酚脂肪族化合物、碳水化合物、芳香族化合物以及有机硅化合物;施肥使土壤有机碳官能团的相对含量发生显着变化,土壤有机碳结构以烷基碳为主,随着有机肥施入量的增加,难分解有机碳组分含量增加,易分解有机碳组分含量下降,有机肥较化肥更易提高土壤有机碳稳定性。3.施肥影响土壤细菌群落结构多样性,纯有机肥处理明显提高土壤细菌α多样性指数和特有菌种数。土壤细菌门类组成整体变化不大,土壤细菌门主要以变形菌门、放线菌门为主,但不同菌门的相对丰度发生变化,其中纯有机肥处理明显提高土壤拟杆菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、厚壁菌门的相对丰度,而明显降低放线菌门、芽单胞菌门的相对丰度。PCA分析和UPGMA聚类分析均表明纯有机肥处理对土壤细菌群落结构影响较大。RDA分析表明土壤可溶性有机碳和微生物量碳是驱动土壤细菌群落结构变化的关键因子。综上,本研究以四川凉山烟区典型的紫色土为研究对象,用腐熟的菜籽饼肥等氮配施化肥,系统地研究了有机无机肥配施对土壤质量的影响,解决了化肥投入量大和土壤质量下降的问题,可为当地土壤改良和土壤可持续生产能力的提高提供一定的理论依据。
寇丽荣[9](2020)在《长期定位施肥对旱作冬小麦农田土壤团聚作用及其碳氮分组的影响》文中提出土壤团聚作用是土壤重要肥力指标之一。本文依托长武黄土高原农业生态试验站30年长期定位试验,基于土壤采样分析,比较研究了9种长期施肥处理(不施肥对照CK、氮肥+有机肥NM、氮肥+磷肥+有机肥NPM、氮肥+磷肥NP、磷肥P、氮肥N、有机肥M、长期裸地BL、磷肥+有机肥PM)对旱作冬小麦农田土壤团聚作用的影响。肥料用量分别为120kg N/hm2、磷肥量为26.2kg P/hm2和有机肥75kg/t。土壤样品于持续施肥30年后冬小麦收获期采集,观测指标包括土壤团聚体构成及其各粒径团聚体有机碳氮含量、以及土壤容重和田间持水量等。研究主要结果如下:(1)与CK相比,NP、NM、PM、NPM显着提高了降低了表层土壤容重,提高了表层土壤含水量及田间持水量。不同施肥处理下表层土壤总孔隙度与容重呈负相关。(2)供试土壤以土壤粒径>2mm的大团聚体含量最高,0.25mm~2mm的中团聚体含量最低。不同施肥处理中,NM、NPM和PM施肥处理下土壤团聚体各粒径几何平均直径和平均重量直径均较CK有显着增加。各处理中土壤颗粒体积分形维数无较大差异。有机肥和化肥配施处理可以提高土壤团聚体的稳定性,改变土壤的团聚度。(3)与CK相比,NPM、NP、PM、NM处理下土壤表层有机碳、全氮的含量均显着增加。随着团聚体粒径的减小,团聚体中全氮和有机碳含量均呈现先增后减的变化规律,且在中团聚体中的含量最高。NPM处理下团聚体全氮和有机碳的含量最高。NPM增加土壤团聚体颗粒有机碳、颗粒有机氮的含量,尤其在中团聚体中效果最佳,而P处理下则效果最差。NPM处理下土壤团聚体微生物量碳含量最大,中团聚体对土壤团聚体微生物量氮的累积作用最佳,微团聚体的累积作用最差。不同施肥处理下土壤团聚体有机碳、氮的贡献率随着土壤团聚体粒径的减少呈现出先增加后减少的趋势,主要集中在中团聚体中。在土壤团聚体各粒径中,NM处理下大、中团聚体的有机碳富集系数最高。在不同施肥处理下土壤碳氮比随着土壤团聚体粒径的降低而降低的变化规律。土壤总有机碳的含量与各粒径团聚体内有机碳的含量均呈正相关关系,其中,大、中团聚体中的有机碳含量对土壤总有机碳的贡献最大。而在土壤全氮和不同粒径团聚体氮含量的关系中,大、中团聚体中氮含量与土壤全氮含量呈现出正相关关系,其中,大团聚体中的氮含量对土壤全氮的贡献最大。
毕庆芳[10](2020)在《施肥模式和耕作年限影响土壤磷有效性和碳氮磷耦合转化的微生物学机制》文中研究指明磷是植物中含量仅次于氮和钾的大量必需营养元素。据报道,全球约有40%的耕地土壤因缺磷而限制作物增产,施用磷肥已成为提高作物产量和品质的重要农艺措施之一。但是,磷肥施入土壤后易被吸附固定,其当季利用率只有10%~25%,以无效态累积磷在土壤中高达85%,这不仅降低磷肥的施用效益,加快不可再生的磷矿资源耗竭,而且增加水体环境污染的风险。微生物是肥料养分进入土壤后循环转化过程中的关键驱动者,直接关系养分利用效率及其农学和环境效应。虽然关于不同农业措施对土壤养分转化及其微生物群落结构变化的影响已有不少研究报道,但是关于长期不同施肥模式和耕作方式及其年限对土壤磷有效性和碳氮磷耦合转化的微生物学机制及其调控原理尚不完全清楚。为此,本论文以长期肥料定位试验和时间序列土壤为研究对象,采用土壤化学测试、酶学、稳定性同位素和微生物生态学等技术相结合的方法,研究了长期施用化肥、有机无机肥配施以及不同耕作方式和年限对土壤磷有效性和碳氮磷转化相关的土壤微生物群落组成和多样性的影响及其驱动机制。取得以下主要结果:1. 以连续27年施用不同化肥的田间定位试验为研究对象,采用基于Hedley无机磷库的磷酸盐氧同位素(δ18OP)方法,结合磷酸酶活性和磷转化相关功能基因定量技术,研究了微生物对肥料磷在土壤不同磷素形态转化中的作用机制。结果表明,长期施用磷肥尤其是氮磷钾肥平衡施用后H2O-Pi、Na HCO3-Pi和Na OH-Pi的δ18OP达到或趋近于平衡区域,表明肥料磷被微生物充分周转后被分配到生物可利用磷库中,而土壤不同形态磷的δ18OP变化可反映微生物对土壤磷素循环转化的程度。其中,有机磷化合物的胞外水解作用可促进同位素分馏,导致了Na HCO3-Pi和Na OH-Pi产生轻于平衡值的同位素特征值,大部分肥料磷在供试的碱性潮土中经不同形态磷的多级转化后沉淀为钙结合态磷。此外,长期施用磷肥后土壤磷酸酶活性和磷功能基因绝对丰度显着提高。相关性和偏方差分析(VPA)分析显示,δ18OP与磷酸酶活性和磷转化相关功能基因丰度呈显着相关,表明土壤不同形态磷的周转受到土壤磷酸酶和磷转化相关功能基因的调控。因此,长期施用磷肥特别是平衡施肥促进了由土壤微生物介导的土壤不同形态磷素间的转化,从而提高土壤磷素有效性。2. 以连续4年的双季稻田间施肥定位试验为研究对象,采用土壤酶学和高通量测序技术,研究了红壤性水稻土有机磷矿化(pho D)和无机磷溶解(pqq C)相关的解磷菌群落结构对有机肥部分替代化肥施肥模式的响应。结果表明,有机无机肥配施在减磷条件下可维持与常规施肥处理相当的水稻产量,显着提高土壤有效磷含量、土壤pho D基因的绝对丰度和pho D基因细菌群落中Bradyrhizobium和Methylobacterium的相对丰度。置换多因素方差分析(Adonis)分析表明,有机无机肥配施显着改变了pho D和pqq C基因的细菌群落结构和组成。网络分析显示,长期有机无机肥配施可驱动以优势微生物为中心的解磷菌群落网络结构朝复杂和稳定化方向演变,从而增强土壤解磷菌群落对外源干扰的恢复力。结构方程分析表明,土壤磷酸酶活性比磷转化功能基因更易受到解磷菌群落结构的调控。此外,除了碳源的供应外,pho D和pqq C基因的细菌群落主要受到土壤p H的驱动而影响土壤不同形态磷间的转化及其有效性。因此,有机肥部分替代化肥措施主要通过重塑土壤pho D和pqq C基因的细菌群落,促进土壤难效态有机和无机磷的活化,从而提高土壤磷素有效性和维持水稻高产。3. 以上述连续4年的双季稻田间肥料定位试验为研究对象,采用结合土壤酶学、高通量荧光定量(HT-q PCR)和高通量测序技术,研究了有机无机肥配施下土壤微生物群落结构和潜在功能的协同作用对土壤碳氮磷转化的影响及其驱动机制。结果表明,有机无机配施显着提高了以富营养微生物为主导的细菌群落多样性,增强了土壤微生物在碳氮磷转化过程中的潜在功能和相关酶活性,但并未显着改变真菌群落。线性拟合和曼特尔检验分析表明,细菌群落多样性、富营养细菌丰度、碳氮磷转化相关功能基因丰度和酶活性间均存在显着的正相关。随机森林和结构方程模型分析表明,土壤多功能性(碳氮磷转化相关的酶活性)受土壤理化性质的直接影响,并在细菌群落多样性和组成变化的驱动下受微生物潜在功能的正向调控。其中,土壤养分可利用性(包括有机碳、铵态氮和有效磷)、土壤p H和微生物潜在功能是土壤多功能性的主要驱动因子。因此,有机肥部分替代化肥主要通过提高土壤养分有效性和调节p H,而改善微生物栖息环境,驱动土壤微生物向以富营养细菌为主导的群落结构转变,进而增强土壤微生物潜在功能和土壤酶活性,从而促进土壤碳氮磷转化和提升农田土壤生态系统功能。4. 以相同潮间带湿地形成的稻作(2000年)和旱作(700年)时间序列土壤为研究对象,运用HT-q PCR和高通量测序技术,研究了不同耕作年限下稻田和旱地土壤不同土层(0-100 cm)微生物群落结构和碳氮磷转化相关功能的时空演替规律及其驱动机制。结果表明,潮间带湿地转变为水稻土和旱地土后显着改变了土壤细菌和真菌群落结构和组成,其中长期稻作过程显着增加了GCA004、env OPS12、Nitrospirales和Clostridiales等易促进养分转化的细菌类群相对丰度。置换多因素方差分析表明,在同一耕作方式下,土壤真菌群落结构和微生物潜在功能受土层深度影响较大,而土壤细菌群落结构则受耕作年限的影响更大。与旱地土壤相比,在2000年的耕作熟化过程中,稻田土壤微生物经历从“快速演替阶段”到“渐进演替阶段”,形成了以细菌为主导的均一性稳态化的群落。此外,冗余和VPA分析表明,稻田土壤碳氮磷化学计量比和微生物群落演替间存在相互促进和反馈的关系。随着稻作年限的增加,稻田土壤p H和C/N比及其与寡营养细菌的相互作用,显着提高了表层土壤中与碳氮磷转化相关的微生物潜力,从而促进有机碳和氮磷养分的周转并提高其有效性。5. 以上述2000年稻作的时间序列土壤为研究对象,运用土壤酶学、稳定同位素示踪(18O-H2O和15N)和HT-q PCR技术,研究了稻田土壤不同土层(0-20cm、20-50 cm)中微生物碳氮磷代谢对耕种年限的响应及其有机碳积累潜力的驱动机制。结果表明,长期稻作下表层土具有显着的有机碳(SOC)积累,SOC含量分别在植稻50年和2000年后增加至65%和125%。而深层土在耕种700年后发生显着的有机碳耗损现象。土壤酶活化学计量比分析表明,稻田土壤微生物在不同土层中均受到碳氮的共同限制,但其限制程度均随着稻作年限的延长而下降。稻田表层土和深层土的微生物碳利用效率(CUE)分别在植稻1000年和700年后达到最高值,而土壤微生物生长速率在1000年分别增长了5.2和3.3倍。广义线性拟合分析表明,微生物CUE与C/P、N/P、氮限制的缓解、微生物生物量、微生物潜在功能[包括有机碳降解、碳固定(acs A基因)和氮磷转化过程]和微生物群落均一化方向均存在显着的正相关。结构方程模型显示,长期稻作过程主要通过调节土壤p H和提高资源可利用性如缓解氮限制,驱动土壤微生物群落向均一性和高潜在功能化转变,进而促进微生物的合成代谢,从而促进稻田表层土有机碳的积累。
二、长期施肥对土壤有机氮组成的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、长期施肥对土壤有机氮组成的影响(论文提纲范文)
(1)连作棉田土壤有机氮稳定性及活性有机氮组分的变化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
中英文缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与目的 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 农田土壤中氮储量分布的研究进展 |
1.2.2 土壤团聚体稳定性的研究进展 |
1.2.3 土壤活性和惰性有机氮的研究进展 |
1.3 研究目标、研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验地概况 |
2.1.2 试验设计 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 土壤样品的采集 |
2.2.2 土壤氮储量的测定 |
2.2.3 土壤有机氮活性组分和有机氮惰性组分的测定 |
2.2.4 土壤活性有机氮组分的测定 |
2.2.5 数据统计与分析 |
第三章 连作及秸秆还田对棉田土壤氮储量的影响 |
3.1 连作棉田土壤有机氮储量变化 |
3.2 连作棉田土壤重组有机氮储量变化 |
3.3 连作棉田土壤轻组有机氮储量变化 |
3.4 本章小结 |
第四章 连作及秸秆还田对棉田土壤有机氮稳定性的影响 |
4.1 连作棉田土壤有机氮活性和惰性组分的变化 |
4.1.1 连作棉田土壤活性有机氮和惰性有机氮含量变化 |
4.1.2 连作棉田土壤有机氮活性指数的变化 |
4.1.3 连作棉田土壤有机氮惰性指数的变化 |
4.2 连作棉田土壤团聚体中有机氮含量的变化 |
4.2.1 连作棉田土壤团聚体的分布特征 |
4.2.2 连作棉田0-20cm土层土壤团聚体中有机氮含量变化 |
4.2.3 连作棉田20-40cm土层土壤团聚体中有机氮含量变化 |
4.2.4 连作棉田40-60cm土层土壤团聚体中有机氮含量变化 |
4.3 连作棉田土壤有机氮在不同团聚体中的分配比率 |
4.4 连作棉田土壤中不同粒径团聚体有机氮对总氮的贡献率 |
4.5 本章小结 |
第五章 连作棉田土壤活性有机氮组分的变化 |
5.1 连作棉田土壤中全氮含量的影响 |
5.2 连作棉田土壤中活性有机氮组分的变化 |
5.2.1 连作棉田土壤中POM-N含量的变化 |
5.2.2 连作棉田土壤中DON含量的变化 |
5.2.3 连作棉田土壤中SMBN含量的影响 |
5.2.4 连作棉田土壤中LFOM-N含量的变化 |
5.3 连作棉田土壤中活性有机氮组分的分配比例 |
5.4 连作棉田土壤中活性有机氮组分占全氮的比例 |
5.5 连作28 年土壤各活性有机氮组分的相关关系 |
5.6 本章小结 |
第六章 讨论与结论 |
6.1 讨论 |
6.1.1 秸秆还田对土壤有机氮储量的影响 |
6.1.2 不同土地利用方式对土壤中有机氮稳定性的影响 |
6.1.3 耕作措施和秸秆还田对棉田土壤中有机氮活性组分的影响 |
6.1.4 秸秆还田对棉田土壤中有机氮活性组分积累的影响 |
6.2 结论 |
6.3 研究与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表 |
(2)有机无机肥配施对关中地区土壤肥力及冬小麦产量的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 我国有机无机肥的发展现状 |
1.2.2 土壤氮素矿化的研究现状 |
1.2.3 有机无机肥配施对土壤物理性质的影响 |
1.2.4 有机无机肥配施对土壤化学性质的影响 |
1.2.5 有机无机肥配施对冬小麦产量和水分利用效率的影响 |
1.2.6 需要进一步研究的问题 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 有机肥原料和制作过程 |
2.2.2 室内试验 |
2.2.3 田间试验 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 土壤硝态氮和铵态氮 |
2.3.2 土壤物理性质 |
2.3.3 土壤有机质和全氮 |
2.3.4 土壤水分 |
2.3.5 冬小麦产量及其构成因素 |
2.3.6 水分利用效率 |
2.4 数据处理与统计分析 |
2.4.1 指标计算 |
2.4.2 统计分析 |
第三章 有机无机肥配施对土壤氮素矿化特征的影响 |
3.1 有机无机肥配施对土壤铵态氮的影响 |
3.2 有机无机肥配施对土壤硝态氮的影响 |
3.3 有机无机肥配施对土壤矿质氮的影响 |
3.4 有机无机肥配施对土壤累积矿化氮量和矿化速率的影响 |
3.5 讨论与小结 |
3.5.1 讨论 |
3.5.2 小结 |
第四章 有机无机肥配施对土壤理化性质的影响 |
4.1 有机无机肥配施对土壤容重和孔隙度的影响 |
4.2 有机无机肥配施对土壤饱和导水率和饱和含水量的影响 |
4.3 有机无机肥配施对土壤团聚体及稳定性的影响 |
4.4 有机无机肥配施对土壤有机质的影响 |
4.5 有机无机肥配施对土壤全氮的影响 |
4.6 讨论与小结 |
4.6.1 讨论 |
4.6.2 小结 |
第五章 有机无机肥配施对土壤水分、冬小麦产量及水分利用效率的影响 |
5.1 有机无机肥配施对土壤水分的影响 |
5.1.1 土壤水分剖面变化 |
5.1.2 土壤蓄水量季节变化 |
5.2 有机无机肥配施对冬小麦产量和水分利用效率的影响 |
5.3 讨论与小结 |
5.3.1 讨论 |
5.3.2 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(3)不同轮作与施肥方式下土壤固碳特征及碳氮转化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 土壤有机碳研究进展 |
1.1.1 土壤有机碳与全球气候变化 |
1.1.2 土壤有机碳固定机制 |
1.1.3 影响土壤有机碳含量的因素 |
1.1.4 土壤有机碳分组方法 |
1.2 土壤有机氮研究进展 |
1.2.1 土壤氮素的作用 |
1.2.2 影响土壤有机氮含量的因素 |
1.2.3 土壤有机氮分组方法 |
1.3 土壤碳氮循环相关酶活性研究进展 |
1.3.1 土壤酶与微生物的关系 |
1.3.2 土壤碳、氮循环有关酶的功能 |
1.3.3 影响土壤酶活性的因素 |
1.4 土壤碳、氮循环功能基因的研究方法及作用 |
1.5 问题的提出 |
第2章 绪论 |
2.1 研究目的及意义 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
第3章 不同轮作与施肥方式对土壤有机碳组分的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验地概况及施肥管理 |
3.1.2 样品采集与处理 |
3.1.3 土壤有机碳组分测定方法 |
3.1.4 统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同轮作方式土壤有机碳含量 |
3.2.2 不同轮作方式土壤大团聚体中各有机碳组分分布 |
3.2.3 不同轮作方式土壤大团聚体中各组分的有机碳含量 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第4章 不同轮作与施肥方式对土壤有机氮组分的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验地概况及施肥管理 |
4.1.2 样品采集与处理 |
4.1.3 土壤有机氮组分测定方法 |
4.1.4 统计分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同轮作方式的土壤全氮、总酸解氮、和非酸解氮含量 |
4.2.2 不同轮作方式土壤有机氮各组分的含量 |
4.2.3 不同轮作方式土壤有机氮各组分比例分布 |
4.2.4 不同轮作方式土壤有机氮组分与土壤有机碳组分的相关性分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 不同轮作与施肥方式对土壤全氮的影响 |
4.3.2 不同轮作与施肥方式对土壤有机氮组分含量的影响 |
4.3.3 不同施肥方式对土壤有机氮组分分布比例的影响 |
4.4 小结 |
第5章 不同轮作与施肥方式对土壤碳氮循环关键酶活性的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验地概况及施肥管理 |
5.1.2 样品采集与处理 |
5.1.3 土壤酶活性测定方法 |
5.1.4 统计分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同轮作方式土壤碳循环关键酶活性 |
5.2.2 不同轮作方式土壤氮循环关键酶活性 |
5.2.3 不同轮作方式土壤有机碳、有机氮组分对酶活性影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 不同轮作与施肥方式对土壤碳循环关键酶活性的影响 |
5.3.2 不同轮作与施肥方式对S-LAP、S-UE活性的影响 |
5.3.3 土壤有机碳、氮组分与酶活性之间的相关性 |
5.4 小结 |
第6章 不同轮作与施肥方式对土壤碳氮循环功能基因丰度的影响 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验地概况及施肥管理 |
6.1.2 样品采集 |
6.1.3 试验方法 |
6.1.4 统计分析 |
6.2 结果分析 |
6.2.1 不同轮作方式土壤氮循环功能基因丰度 |
6.2.2 不同轮作方式土壤碳循环功能基因丰度 |
6.2.3 不同轮作方式土壤碳氮循环功能基因丰度的Person相关性分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第7章 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文及参研课题 |
(4)长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 土壤长期定位监测试验研究概况 |
1.1.1 国外研究概况 |
1.1.2 国内研究概况 |
1.2 长期种植施肥下作物产量与品质研究进展 |
1.2.1 种植模式对作物产量与品质的影响 |
1.2.2 施肥对作物产量与品质的影响 |
1.2.3 长期种植施肥对烤烟产量与品质的影响 |
1.3 长期种植施肥下土壤养分淋失研究进展 |
1.3.1 土壤养分淋失及其影响因素 |
1.3.2 长期种植施肥对土壤养分淋失的影响 |
1.4 降雨养分输入对生态系统的影响研究进展 |
1.4.1 降雨养分输入对生态系统的影响 |
1.4.2 降雨养分输入对农业生态系统的影响 |
1.5 长期种植施肥下土壤养分研究进展 |
1.5.1 种植模式对土壤养分的影响 |
1.5.2 施肥对土壤养分的影响 |
1.5.3 长期种植施肥对植烟土壤养分的影响 |
1.6 长期种植施肥下土壤团聚体研究进展 |
1.6.1 种植模式对土壤团聚体的影响 |
1.6.2 施肥对土壤团聚体的影响 |
1.7 长期种植施肥下土壤微生物研究进展 |
1.7.1 长期种植施肥对土壤微生物生物量的影响 |
1.7.2 长期种植施肥对土壤微生物群落的影响 |
1.7.3 长期种植施肥对植烟土壤微生物的影响 |
1.8 长期种植施肥下农业系统养分盈亏平衡研究进展 |
1.8.1 农业系统养分盈亏平衡特征 |
1.8.2 长期种植施肥对农业系统养分盈亏平衡的影响 |
第2章 绪论 |
2.1 立题依据 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
第3章 种植施肥对烟地作物产量和品质的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地概况 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 样品采集与分析 |
3.2.4 数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 烤烟产量与品质 |
3.3.2 玉米产量与品质 |
3.3.3 黑麦草产量与品质 |
3.4 讨论 |
3.4.1 作物产量 |
3.4.2 作物品质 |
3.5 小结 |
第4章 烟地作物对养分的吸收利用 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验地概况 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 样品采集与分析 |
4.2.4 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 烤烟养分吸收量 |
4.3.2 玉米养分吸收量 |
4.3.3 黑麦草养分吸收量 |
4.3.4 肥料的经济效益 |
4.4 讨论 |
4.4.1 作物养分吸收量 |
4.4.2 肥料的经济效益 |
4.5 小结 |
第5章 烟地土壤养分淋失与降雨输入 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地概况 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 数据处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同施肥下土壤养分淋失状况 |
5.3.2 不同种植模式下土壤养分淋失状况 |
5.3.3 降雨养分输入 |
5.3.4 降雨中各形态氮的月均变化 |
5.4 讨论 |
5.4.1 土壤养分淋失 |
5.4.2 降雨养分输入 |
5.5 小结 |
第6章 烟地养分含量及其在土壤孔隙中的空间分布 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验地概况 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 样品采集与分析 |
6.2.4 数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 土壤养分含量变化特征 |
6.3.2 土壤团聚体结构特征 |
6.3.3 土壤团聚体养分分布 |
6.3.4 土壤团聚体对养分的贡献率 |
6.4 讨论 |
6.4.1 土壤养分含量变化特征 |
6.4.2 土壤团聚体结构特征 |
6.4.3 土壤有机碳在土壤孔隙中的空间分布特征 |
6.4.4 土壤氮、磷、钾在土壤孔隙中的空间分布特征 |
6.5 小结 |
第7章 烟地土壤微生物对磷的活化及种群变化 |
7.1 前言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 试验地概况 |
7.2.2 试验设计 |
7.2.3 样品采集与分析 |
7.2.4 数据处理 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 微生物生物量碳、氮 |
7.3.2 可培养微生物数量 |
7.3.3 混合培养液中的有效磷及pH |
7.3.4 混合培养液中的有机酸 |
7.3.5 土壤细菌、真菌多样性分析 |
7.3.6 土壤优势细菌、真菌门 |
7.3.7 土壤优势细菌、真菌属 |
7.3.8 土壤微生物功能预测 |
7.4 讨论 |
7.4.1 土壤微生物生物量碳、氮 |
7.4.2 土壤微生物对磷的活化 |
7.4.3 细菌、真菌群落结构 |
7.5 小结 |
第8章 长期种植施肥下烟地生产力与养分状况综合评价 |
8.1 烟地生产力 |
8.2 养分状况 |
8.2.1 氮 |
8.2.2 磷 |
8.2.3 钾 |
8.3 小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 研究创新点 |
9.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
论文、专利及课题成果展示 |
(5)秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 麦豆轮作种植模式下的秸秆还田和施肥研究 |
1.3.2 土壤氮组分含量及影响因素研究 |
1.3.3 土壤碳组分含量及影响因素研究 |
1.3.4 土壤微生物群落多样性及影响因素研究 |
1.3.5 土壤微生物群落多样性与碳氮组分的相互影响关系 |
1.3.6 本研究的主要科学问题和研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 秸秆还田和施肥对土壤氮组分的影响 |
1.4.2 秸秆还田和施肥对土壤碳组分的影响 |
1.4.3 秸秆还田和施肥对土壤pH值、水分及作物产量的影响 |
1.4.4 秸秆还田和施肥对土壤微生物多样性的影响 |
1.4.5 土壤碳氮形态及变化对土壤微生物多样性的影响 |
1.5 技术路线 |
第二章 研究方法及试验设计 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验材料 |
2.4 测试方法 |
2.4.1 土壤全氮的测定 |
2.4.2 土壤硝态氮、铵态氮的测定 |
2.4.3 土壤有机碳、溶解性总碳、溶解性有机碳、无机碳的测定 |
2.4.4 土壤微生物生物量碳、氮,可溶性氮的测定 |
2.4.5 麦豆小区产量及氮肥利用效率的测定 |
2.4.6 土壤总DNA提取及高通量测序 |
2.4.7 土壤水分的测定 |
2.5 数据统计及分析方法 |
第三章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤氮素动态影响 |
3.1 麦豆轮作种植模式下的土壤全氮含量动态变化 |
3.1.1 土壤全氮含量 |
3.1.2 土壤无机氮含量 |
3.1.3 土壤有机氮占比 |
3.2 麦豆轮作轮作模式下的土壤铵态氮含量动态变化 |
3.2.1 土壤铵态氮含量 |
3.2.2 土壤中铵态氮的层化比 |
3.2.3 土壤中铵态氮所占全氮比例 |
3.3 麦豆轮作种植模式下的土壤硝态氮含量动态变化 |
3.3.1 土壤中硝态氮含量 |
3.3.2 土壤中硝态氮层化比 |
3.3.3 硝态氮所占全氮比例 |
3.4 麦豆轮作种植模式下的土壤微生物氮含量动态变化 |
3.4.1 土壤中微生物氮含量动态变化 |
3.4.2 土壤微生物量氮层化比 |
3.4.3 微生物氮占全氮含量比例 |
3.5 小结 |
第四章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳素动态变化的影响 |
4.1 麦豆轮作种植模式下的土壤有机碳含量动态变化 |
4.2 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性总碳动态变化 |
4.2.1 土壤溶解性总碳含量动态变化 |
4.2.2 溶解性总碳占土壤有机碳比例 |
4.3 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性有机碳含量动态变化 |
4.3.1 溶解性有机碳含量动态变化 |
4.3.2 溶解性有机碳占溶解性总碳的比例 |
4.3.3 溶解性有机碳占土壤有机碳比例 |
4.4 麦豆轮作种植模式下的土壤溶解性无机碳含量动态变化 |
4.4.1 土壤无机碳动态变化 |
4.4.2 土壤无机碳占溶解性总碳比例 |
4.4.3 土壤无机碳占土壤有机碳的比例 |
4.4.4 土壤无机碳与溶解性有机碳的比例 |
4.5 麦豆轮作种植模式下的土壤微生物量碳含量动态变化 |
4.5.1 土壤微生物量碳含量动态变化 |
4.5.2 土壤微生物量碳占土壤有机碳的比例 |
4.6 不同处理下土壤和微生物碳氮化学计量比 |
4.6.1 土壤碳氮比 |
4.6.2 土壤微生物碳氮比 |
4.7 小结 |
第五章 秸秆还田和施肥对长期麦豆轮作土壤水分、pH值及产量的影响 |
5.1 麦豆轮作模式下的土壤水分动态变化 |
5.2 麦豆轮作模式下的土壤pH值动态变化 |
5.3 秸秆还田和施肥对作物产量的影响 |
5.4 作物产量与土壤碳氮元素的相关性分析 |
5.5 小结 |
第六章 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤微生物群落结构的影响 |
6.1 麦豆轮作种植模式下的土壤细菌群落结构特征 |
6.1.1 各处理对土壤细菌群落多样性指数的影响 |
6.1.2 对各分类水平上细菌菌群数的影响 |
6.1.3 对细菌群落门水平上多样性的影响 |
6.2 麦豆轮作种植模式下的土壤真菌群落结构特征 |
6.2.1 各处理对土壤真菌群落多样性指数的影响 |
6.2.2 对各分类水平上真菌菌群数的影响 |
6.2.3 对土壤真菌群落门水平上多样性的影响 |
6.3 土壤细菌、真菌多样性与门水平菌群结构相关性分析 |
6.3.1 土壤细菌多样性与门水平菌群群落的相关性 |
6.3.2 土壤真菌多样性与门水平菌群群落的相关性 |
6.3.3 土壤细菌、真菌门水平菌上群群落的相关性 |
6.4 小结 |
第七章 土壤微生物与土壤碳氮组分关系 |
7.1 土壤氮素形态及含量对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.2 土壤碳素形态及含量对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.3 土壤碳氮元素化学计量比对麦豆轮作土壤微生物多样性的影响 |
7.4 麦豆轮作土壤微生物多样性与土壤碳氮养分环境的关系 |
7.5 土壤细菌、真菌与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.5.1 土壤细菌菌群结构与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.5.2 土壤真菌菌群结构与土壤碳氮养分的相关性分析 |
7.6 小结 |
第八章 讨论、结论与创新点 |
8.1 讨论 |
8.1.1 秸秆还田和施肥措施对土壤各形态氮含量及影响因素分析 |
8.1.2 秸秆还田和施肥措施对土壤各形态碳素含量及影响因素分析 |
8.1.3 秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤微生物群落多样性的影响 |
8.1.4 土壤碳氮组分对细菌、真菌门分类水平菌群结构的影响 |
8.2 结论 |
8.2.1 秸秆还田和施肥措施提升了麦豆轮作下土壤氮素含量 |
8.2.2 秸秆还田和施肥措施提升了麦豆轮作下土壤碳素含量 |
8.2.3 秸秆还田和施肥措施影响了土壤微生物菌群结构 |
8.2.4 土壤微生物多样性对土壤氮素、碳素变化趋势的响应 |
8.3 创新性 |
8.4 本研究不足及下一步展望 |
8.4.1 研究不足 |
8.4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(6)长期有机替代下稻田氮素转化的微生物学特征(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 氮素有机替代效应研究进展 |
1.1.1 氮素有机替代对土壤肥力和作物产量的影响 |
1.1.2 氮素有机替代对土壤酶活性的影响 |
1.1.3 氮素有机替代对土壤微生物量及群落结构的影响 |
1.2 氮循环分子生态学研究进展 |
1.2.1 微生物氨氧化作用机制 |
1.2.2 微生物固氮作用机制 |
1.3 本文研究契机和总体思路 |
1.3.1 研究契机 |
1.3.2 总体思路 |
第二章 长期氮素有机替代下双季稻产量和土壤生物化学性质的变化特征 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 肥料长期定位试验概况 |
2.1.2 土壤理化指标的测定 |
2.1.3 数据分析与统计 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 长期氮素有机替代对水稻产量和土壤养分的影响 |
2.2.2 长期氮素有机替代对土壤酶活性的影响 |
2.2.3 长期氮素有机替代对土壤磷脂脂肪酸分布的影响 |
2.2.4 早、晚稻产量与土壤生物化学指标之间的关系 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 长期氮素有机替代双季稻连作体系下土壤氨氧化微生物分异特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 土壤采集与处理 |
3.1.2 土壤氨浓度的计算 |
3.1.3 土壤微生物量碳、氮的测定 |
3.1.4 土壤硝化潜势的测定 |
3.1.5 土壤DNA提取、实时荧光定量PCR和高通量测序 |
3.1.6 生物信息学和系统发育分析 |
3.1.7 数据分析与统计 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 长期氮素有机替代对土壤氨浓度和微生物量碳、氮的影响 |
3.2.2 长期氮素有机替代对土壤硝化潜势的影响 |
3.2.3 长期氮素有机替代对氨氧化古菌和细菌丰度的影响 |
3.2.4 土壤理化性质对氨氧化古菌、细菌丰度及硝化潜势的影响 |
3.2.5 长期氮素有机替代对氨氧化古菌群落结构的影响 |
3.2.6 长期氮素有机替代对氨氧化细菌群落结构的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 长期氮素有机替代双季稻连作体系下土壤固氮微生物分异特征 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 土壤采集与处理 |
4.1.2 土壤铁离子和有效钼含量的测定 |
4.1.3 土壤固氮潜势的测定 |
4.1.4 土壤DNA提取、实时荧光定量PCR和高通量测序 |
4.1.5 生物信息学和系统发育分析 |
4.1.6 数据分析与统计 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 长期氮素有机替代对土壤铁离子和有效钼含量的影响 |
4.2.2 长期氮素有机替代对土壤固氮潜势的影响 |
4.2.3 长期氮素有机替代对固氮微生物丰度的影响 |
4.2.4 土壤理化性质、固氮微生物丰度和 PNFR 之间的关系 |
4.2.5 长期氮素有机替代对非共生固氮微生物群落结构的影响 |
4.2.6 非共生固氮微生物群落结构与土壤理化性质和固氮潜势的关系 |
4.2.7 非共生固氮微生物分子生态网络分析 |
4.2.8 非共生固氮微生物群落结构与固氮潜势之间的关系 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简历 |
(7)有机肥配施氮肥对设施番茄土壤氮组分及反硝化菌群多样性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 施肥对土壤肥力的影响 |
1.2 施肥对土壤氮组成的影响 |
1.2.1 施肥对矿质氮的影响 |
1.2.2 施肥对酸解有机氮的影响 |
1.2.3 施肥对活性有机氮的影响 |
1.3 反硝化作用的概述与影响因素 |
1.3.1 反硝化作用概述 |
1.3.2 反硝化多样性的影响因素 |
1.3.3 反硝化势测定及影响因素 |
1.4 研究的目的与意义 |
1.5 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 试验地介绍 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 取样方法 |
2.3.2 土壤基本理化测定 |
2.3.3 土壤氮组分测定 |
2.3.4 土壤反硝化微生物多样性测定 |
2.3.5 土壤反硝化强度的测定 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 有机肥配施氮肥对设施土壤理化性质的影响 |
3.2 有机肥配施氮肥对设施土壤氮组分的影响 |
3.2.1 有机肥配施氮肥对设施土壤矿质氮组分的影响 |
3.2.2 有机肥配施氮肥对设施土壤酸解有机氮组分的影响 |
3.2.3 有机肥配施氮肥对设施土壤活性有机氮组分的影响 |
3.3 有机肥配施氮肥对设施土壤反硝化作用的影响 |
3.3.1 土壤高通量结果概括 |
3.3.2 有机肥配施氮肥对设施土壤反硝化菌群Alpha多样性分析 |
3.3.3 有机肥配施氮肥对设施土壤反硝化菌群物种组成分析 |
3.3.4 有机肥配施氮肥对设施土壤反硝化菌群Beta多样性分析 |
3.3.5 有机肥配施氮肥对设施土壤反硝化强度的影响 |
3.4 反硝化菌群与土壤肥力的相关性分析 |
3.4.1 土壤理化性质与氮组分的相关性分析 |
3.4.2 土壤理化性质与反硝化菌群的相关性分析 |
3.4.3 土壤氮组分与反硝化菌群的相关性分析 |
3.4.4 反硝化强度与环境因子的相关性分析 |
3.4.5 反硝化强度与反硝化菌群的相关性分析 |
4 讨论 |
4.1 施肥对土壤氮组分的影响 |
4.2 土壤肥力对反硝化菌群的影响 |
4.3 土壤反硝化强度与土壤肥力及反硝化菌群间的影响 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)有机无机肥配施对紫色土碳氮特征和细菌群落结构的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 施肥对土壤培肥的影响 |
1.1.1 施肥对土壤总有机碳和全氮的影响 |
1.1.2 施肥对土壤活性有机碳和活性有机氮的影响 |
1.2 施肥对土壤有机碳特征的影响 |
1.2.1 施肥对土壤有机碳矿化特征的影响 |
1.2.2 施肥对土壤有机碳结构的影响 |
1.3 施肥对土壤酶和微生物的影响 |
1.3.1 施肥对土壤酶的影响 |
1.3.2 施肥对土壤微生物的影响 |
1.4 本项目的研究内容及意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品采集与测定方法 |
2.3.1 样品采集 |
2.3.2 测定方法: |
2.4 数据处理 |
第三章 有机无机肥配施对土壤碳氮含量及相关酶活的影响 |
3.1 有机无机肥配施对土壤总有机碳和全氮的影响 |
3.2 有机无机肥配施对土壤可溶性有机碳和可溶性有机氮的影响 |
3.3 有机无机肥配施对土壤微生物量碳和微生物量氮的影响 |
3.4 有机无机肥配施对土壤碳氮比的影响 |
3.5 有机无机肥配施对参与土壤碳氮代谢关键酶活性的影响 |
3.6 讨论 |
3.7 小结 |
第四章 有机无机肥配施对土壤有机碳特征的影响 |
4.1 有机无机肥配施对土壤有机碳矿化特征的影响 |
4.1.1 有机无机肥配施对土壤有机碳矿化速率的影响 |
4.1.2 有机无机肥配施对土壤有机碳累积矿化量的影响 |
4.1.3 有机无机肥配施对土壤有机碳累积矿化占比的影响 |
4.2 有机无机肥配施对土壤有机碳结构的影响 |
4.2.1 有机无机肥配施对土壤有机碳化学成键的影响 |
4.2.2 有机无机肥配施对土壤有机碳官能团的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 有机无机肥配施对土壤细菌群落结构的影响 |
5.1 土壤细菌群落的α多样性分析 |
5.2 土壤细菌的物种组成分析 |
5.2.1 土壤细菌的物种Venn图分析 |
5.2.2 土壤细菌物种组成及丰度分析 |
5.3 土壤细菌群落组成分析 |
5.3.1 PCA分析 |
5.3.2 UPGMA聚类树分析 |
5.4 土壤优势菌门与土壤化学指标的相关分析 |
5.5 讨论 |
5.6 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)长期定位施肥对旱作冬小麦农田土壤团聚作用及其碳氮分组的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 长期定位施肥试验研究进展 |
1.2.2 黄土高原旱地土壤农业存在的主要问题 |
1.2.3 黄土高原旱地土壤理化性质研究进展 |
1.2.4 土壤团聚作用研究进展 |
1.2.5 黄土高原旱地土壤碳氮组分研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概述 |
2.2 试验设计 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 样品采集和处理 |
2.3.2 测定指标与测定方法 |
2.3.2.1 土壤容重 |
2.3.2.2 土壤含水量、储水量、孔隙度 |
2.3.2.3 土壤田间持水量 |
2.3.2.4 土壤团聚体粒径分布 |
2.3.2.5 土壤以及团聚体有机碳和全氮 |
2.3.2.6 土壤团聚体颗粒有机碳/氮 |
2.3.2.7 土壤团聚体微生物量碳/氮 |
2.4 数据处理和分析 |
第三章 长期施肥对旱作农田土壤容重和孔隙度的影响 |
3.1 引言 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 不同施肥处理对旱作农田土壤容重的影响 |
3.2.2 不同施肥处理对旱作农田土壤孔隙度影响 |
3.2.3 不同施肥处理对旱作农田土壤含水量以及储水量的影响 |
3.2.4 不同施肥处理对旱作农田土壤田间持水量的影响 |
3.3 讨论 |
第四章 长期施肥对旱作农田土壤团聚作用的影响 |
4.1 引言 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 不同施肥处理对土壤团聚体组成的影响 |
4.2.2 不同施肥处理对土壤团聚体稳定性的影响 |
0.25mm团聚体含量(R_(0.25))的影响'>4.2.2.1 不同施肥处理对土壤团聚体粒径分形维数D和>0.25mm团聚体含量(R_(0.25))的影响 |
4.2.3 土壤团聚体与稳定性相关性 |
4.3 讨论 |
第五章 长期施肥对旱作农田土壤团聚体碳、氮分组的影响 |
5.1 引言 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 不同施肥处理对旱作农田土壤以及团聚体碳氮分组含量的影响 |
5.2.1.1 土壤总有机碳含量 |
5.2.1.2 土壤全氮含量 |
5.2.1.3 土壤团聚体有机碳 |
5.2.1.4 土壤团聚体全氮含量 |
5.2.1.5 土壤团聚体颗粒有机碳 |
5.2.1.6 土壤团聚体颗粒有机氮 |
5.2.1.7 土壤团聚体微生物量碳 |
5.2.1.8 土壤团聚体微生物量氮 |
5.2.2 不同施肥处理对旱作农田土壤团聚体碳/氮分布的影响 |
5.2.3 不同施肥处理对旱作农田土壤碳氮比的影响 |
5.2.4 不同施肥处理对旱作农田土壤团聚体碳氮比的影响 |
5.2.5 土壤碳氮分组指标相关性 |
5.3 讨论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足之处 |
参考文献 |
致谢 |
(10)施肥模式和耕作年限影响土壤磷有效性和碳氮磷耦合转化的微生物学机制(论文提纲范文)
致谢 |
缩略词表 |
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 土壤碳素转化及其微生物学机制 |
1.1.1 土壤有机碳矿化及其微生物调控机制 |
1.1.2 土壤有机碳固存及其微生物调控机制 |
1.2 土壤氮素转化及其微生物学机制 |
1.3 土壤磷素转化及其微生物学机制 |
1.3.1 土壤有机磷矿化及其微生物学机制 |
1.3.2 土壤无机磷的活化及其微生物学机制 |
1.4 土壤碳氮磷耦合转化的微生物学机制 |
1.5 施肥对土壤微生物群落及其功能的影响 |
1.6 土地利用方式和年限对土壤微生物群落及其功能的影响 |
1.7 问题提出与研究思路 |
第2章 长期施用不同化肥对土壤磷素形态转化的影响及其微生物学机制 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 土壤样品采集 |
2.2.2 土壤理化性质的测定 |
2.2.3 磷的连续分级形态提取和测定 |
2.2.4 不同形态磷酸盐和土壤孔隙水的氧同位素比值测定 |
2.2.5 磷酸盐氧同位素的平衡比值和质量平衡的计算 |
2.2.6 土壤DNA提取 |
2.2.7 土壤磷循环相关功能基因的定量 |
2.2.8 数据分析 |
2.3 结果分析 |
2.3.1 长期施肥对土壤理化性质和不同形态磷分布的影响 |
2.3.2 长期不同施肥处理对土壤酶活性和磷循环功能基因丰度的影响 |
2.3.3 长期不同施肥处理对土壤不同无机磷形态的磷酸盐氧同位素比值的影响 |
2.3.4 长期不同施肥处理下土壤不同形态磷库中磷酸盐氧同位素比值与磷库含量、微生物活性间的相关性 |
2.4 讨论 |
本章小结 |
第3章 有机无机肥配施对土壤有机磷和无机磷解磷菌群落的影响及其驱动因子 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 试验设计和土壤采样 |
3.2.2 土壤理化性质的测定 |
3.2.3 土壤磷素分级测定 |
3.2.4 土壤DNA提取、phoD和pqqC基因的定量分析 |
3.2.5 phoD和pqqC基因高通量测序、数据分析和数据库比对 |
3.2.6 微生物群落网络模型构建 |
3.2.7 数据统计与分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 有机无机肥配施对水稻土理化性质和不同形态磷分布的影响 |
3.3.2 有机无机肥对土壤解磷微生物丰度和多样性的影响 |
3.3.3 有机无机肥对土壤解磷菌微生物群落的影响 |
3.3.4 有机无机配施下土壤解磷细菌群落中的关键微生物解析 |
3.3.5 有机无机肥配施下土壤解磷微生物群落的驱动因子 |
3.4 讨论 |
本章小结 |
第4章 有机无机肥配施对土壤碳氮磷素耦合转化相关微生物群落和功能多样性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 试验设计和土壤采样 |
4.2.2 菌16S rRNA基因和真菌ITS扩增和Illumina高通量测序 |
4.2.3 高通量定量PCR(HT-qPCR) |
4.2.4 土壤多功能性的测定 |
4.2.5 数据统计与分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 有机无机肥配施对土壤微生物群落和多种酶活性的影响 |
4.3.2 有机无机肥配施对土壤微生物潜在功能的影响 |
4.3.3 土壤多功能性与微生物群落多样性和潜在功能的关系 |
4.3.4 土壤多功能驱动因素的直接和间接影响 |
4.4 讨论 |
本章小结 |
第5章 土壤碳氮磷转化相关的微生物群落对不同耕作方式和年限的响应及其驱动机制 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 研究区域概况和样品采集 |
5.2.2 土壤理化性质的测定和DNA的提取 |
5.2.3 细菌16S rRNA基因和真菌ITS扩增和Illumina高通量测序 |
5.2.4 高通量定量PCR(HT-qPCR) |
5.2.5 数据统计与分析 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 土壤碳氮磷含量和pH对耕作方式和年限的响应 |
5.3.2 土壤微生物群落和潜在功能对耕作方式和年限的响应 |
5.3.3 不同耕作年限下土壤微生物群落结构、多样性和潜在功能与土壤理化性质间的相互关系 |
5.4 讨论 |
本章小结 |
第6章 稻田土壤微生物碳氮磷代谢对耕作年限的响应及其驱动机制 |
6.1 引言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 试验设计和土壤采样 |
6.2.2 土壤理化指标的测定 |
6.2.3 胞外酶活性测定及其矢量分析 |
6.2.4 土壤DNA提取和高通量定量PCR(HT-q PCR) |
6.2.5 微生物碳代谢潜力和碳利用效率的测定 |
6.2.6 微生物氮代谢潜力和氮利用效率的测定 |
6.2.7 数据统计与分析 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 稻田土壤理化性质对耕作年限的响应 |
6.3.2 稻田土壤酶活性及其化学计量比对耕作年限的响应 |
6.3.3 稻田土壤微生物碳氮磷代谢对耕作年限的响应 |
6.3.4 稻田土壤微生物碳氮代谢与土壤理化性质的关系 |
6.3.5 不同耕作年限下稻田土壤有机碳积累的驱动因子 |
6.4 讨论 |
本章小结 |
第7章 全文总结 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及主要学术成果和所获荣誉 |
四、长期施肥对土壤有机氮组成的影响(论文参考文献)
- [1]连作棉田土壤有机氮稳定性及活性有机氮组分的变化[D]. 李子玉. 石河子大学, 2021(02)
- [2]有机无机肥配施对关中地区土壤肥力及冬小麦产量的影响[D]. 段晨骁. 西北农林科技大学, 2021
- [3]不同轮作与施肥方式下土壤固碳特征及碳氮转化研究[D]. 钱佳彤. 西南大学, 2021(01)
- [4]长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响[D]. 王亚麒. 西南大学, 2021
- [5]秸秆还田和施肥对麦豆轮作土壤碳氮及微生物群落的影响[D]. 孔德杰. 西北农林科技大学, 2020
- [6]长期有机替代下稻田氮素转化的微生物学特征[D]. 戴相林. 中国农业科学院, 2020
- [7]有机肥配施氮肥对设施番茄土壤氮组分及反硝化菌群多样性的影响[D]. 刘曼. 沈阳农业大学, 2020(08)
- [8]有机无机肥配施对紫色土碳氮特征和细菌群落结构的影响[D]. 季璇. 中国农业科学院, 2020
- [9]长期定位施肥对旱作冬小麦农田土壤团聚作用及其碳氮分组的影响[D]. 寇丽荣. 西北大学, 2020(02)
- [10]施肥模式和耕作年限影响土壤磷有效性和碳氮磷耦合转化的微生物学机制[D]. 毕庆芳. 浙江大学, 2020