ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 两种碳源对红壤化肥氮利用和主要转化过程的影响/.李成蓉著/.达布希拉图指导 |
出版发行项: | 2022.12.26 |
载体形态项: | 68页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 资源与环境学院, 学号2019210205 |
提要文摘: | 为明确生物炭和有机肥对红壤化肥氮的吸收利用、氮库容量变化、氮转化相关酶活性、土壤细菌群落结构组成及氮转化关键功能基因丰度的影响,本研究以白菜为供试作物,烟草废弃物制成的生物炭和有机肥为两种不同活性的碳源,设置盆栽试验,在等碳等氮条件下设置4个试验处理:(1)不添加任何碳源(CK);(2)生物炭(B);(3)有机肥(F);(4)生物炭+有机肥(BF),并利用15N示踪、PCR实时荧光定量技术,结合相关性分析、冗余分析以及结构方程的构建综合探讨生物炭和有机肥影响化肥氮转化和利用的作用机制,以期为响应资源高效利用,促进烟杆生物炭及有机肥的生产、应用提供理论支持。试验所得的结论主要如下: (1)与CK处理相比,生物炭和有机肥的施用显著提高了土壤中有机碳(SOC)含量,并显著提高土壤中水溶性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)占土壤SOC的比例。B处理对SOC含量的促进效果最佳,较CK处理显著提高44.14%,较F处理显著提高25.88%;土壤DOC/SOC、POC/SOC、POC/SOC以及MBC/SOC较CK处理分别显著提高了4.69%~5.94%、15.97%~34.45%、26.75%~43.91%以及18.67%~44.58%,有机肥对活性有机碳的提升作用大于生物炭。 (2)施用生物炭和有机肥显著提高了白菜对化肥氮的吸收利用从而提高了白菜生物量。BF处理下氮肥利用率达45.30%,较CK处理显著提高了49.50%,B处理和F处理较CK处理氮肥利用率分别提高了27.03%和39.14%。 (3)生物炭和有机肥的施用能够增加15NH4+-N在土壤中的存留时间,减缓土壤中15NH4+-N向15NO3--N的转化,从而一定程度降低氮素的损失风险。随着白菜种植时间的推移,各处理土壤15NH4+-N含量呈缓慢下降趋势,土壤MB15N呈上升趋势与15NO3--N含量变化趋势相似。在整个生育期间,土壤15NH4+-N含量大致表现为BF>B>F>CK,BF处理较CK处理最高显著增加了183.38 %;CK处理15NO3--N含量上升较为明显,第40天含量是第2天的6.81倍;BF处理土壤MB15N含量显著高于CK处理,增幅为16.07% ~ 44.01%。 (4)生物炭和有机肥的施用显著提高了红壤氮转化相关酶的活性。F处理较CK处理相比,脲酶活性显著提高了17.55%~25.70%;BF处理下蛋白酶活性最大,较CK处理显著提高了82.36%~102.84%;BF处理较CK处理相比,蔗糖酶活性显著提高了63.75%~88.02%。各处理对土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性的促进的变化趋势表现为BF>F>B>CK,分别最低显著提高25.86%和19.38%。 (5)各施肥处理土壤AOB-amoA、nirK、nirS、nosZ基因丰度变化表现为随白菜生育期的增长呈先平缓后显著增加趋势,与CK处理相比,增施生物炭和有机肥显著提高了土壤氮转化关键功能基因的丰度,其中生物炭和有机肥二者配施的促进作用大于单施,有机肥的促进作用大于生物炭。 (6)有机肥的施用提高了土壤细菌的多样性和丰富度指数,试验期间,各处理的优势种群是变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)。BF处理对土壤细菌群落及组成的影响要大于CK处理。土壤细菌群落与土壤环境因子密切相关,通过RDA分析表明,土壤MB15N、15NH4+-N和15NO3--N是影响细菌群落结构变化的主要驱动因子。 (7)结构方程模型表明:生物炭和有机肥的施用增加了土壤中活性有机碳含量,从而提高了氮转化酶的活性,共同催化15N尿素的水解及有机含氮化合物的矿化,增加土壤15NH4+-N含量;提高了土壤细菌群落的多样性,促进土壤微生物对15NH4+-N的固持与释放,增加土壤氮库容量;提高了AOB-amoA及nosZ基因丰度,促进氨氧化进程,增加土壤无机氮含量。nosZ丰度的增加可能会促进土壤的反硝化进程,但生物炭的强吸附性以及微生物对氮素的固持均能降低反硝化进程的底物浓度。 综上所述,生物炭和有机肥的施用均能促进土壤微生物对15NH4+-N的固持,增加土壤MB15N含量,提高氮库容量,降低化肥氮损失风险,从而提高作物对化肥氮的吸收利用,二者配施的效果要优于单施。 关键词:生物炭;有机肥;15N示踪 ;氮转化关键功能基因;氮肥利用率 |
并列题名: | Effects of two carbon sources on nitrogen utilization and main transformation process of chemical fertilizer in red soil eng |
题名主题: | 生物炭 有机肥 15N示踪 氮转化关键功能基因 氮肥利用率 学位论文 |
中图分类: | S154.34-533 |
个人名称等同: | 李成蓉 著 |
个人名称次要: | 达布希拉图 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240604 |