有机肥替代部分化肥对马铃薯根际微生群落功能多样性的影响

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1、分类号密级保密UDC单位代码107333甘肃农业大学硕士学位论文有机肥替代部分化肥对马铃薯根际微生群落功能多样性的影响Effectsofpartialreplacementofchemicalfertilizerbyorganicmanureonfunctionaldiversityofmicrobialcommunityinpotatorhizosphere程万莉指导教师姓名邱慧珍教授（甘肃农业大学兰州730070）学科专业名称植物营养学研究方向逆境胁迫与植物营养论文答辩日期2015年6月2日学位授予日期2015年6月10日答辩委员会主席牛世全教授评阅人李小刚教

2、授周建斌教授2015年6月甘肃农业大学2015届硕士学位论文摘要甘肃省中部沿黄灌区是我省、乃至西北地区最大的加工型马铃薯生产基地，长期过量施用化肥使土壤微生物区系和生物活性受到极大破坏，作物产量对化肥养分的依赖性越来越强。本研究采用“田间试验-稀释平板培养法-现代生物技术-Biolog生态板”相结合的方法，研究了普通有机肥（OF）和生物有机肥（BOF）替代部分化肥（CF）对马铃薯不同生育时期根际土壤中可培养微生物数量和收获期根际土壤微生物生物量碳、微生物熵以及微生物群落功能多样性的影响，旨在为该地区马铃薯生产中的合理施肥、土壤微生物区系的改善和土壤生物活性的提高提

3、供依据。田间试验共设10个处理，分别如下：T1：不施肥（CK）T2：100%化肥（CF）T3：90%CF+3000kg/hm2普通有机肥（OF）T4：90%CF+3000kg/hm2生物有机肥（BOF）T5：80%CF+3000kg/hm2普通有机肥（OF）T6：80%CF+3000kg/hm2生物有机肥（BOF）T7：70%CF+3000kg/hm2普通有机肥（OF）T8：70%CF+3000kg/hm2生物有机肥（BOF）T9：3000kg/hm2普通有机肥（OF）T10：3000kg/hm2生物有机肥（BOF）主要试验结果如下：（1）与单施化肥的处理（T2）

4、相比，所有有机肥替代部分化肥施用量的处理明显改变了马铃薯根际微生物的群落组成，增加了根际细菌和放线菌的数量，减少了真菌的数量，提高了细菌/真菌比以及放线菌/真菌的比值。有机肥替代部分化肥的处理中，微生物数量以80%化肥+3000kg/hm2生物有机肥的处理（T6）效果最为显著。生物有机肥替代化肥比普通有机肥替代化肥更明显的促进了细菌和放线菌数量的增加，抑制了真菌的生长。不同处理不同生育时期微生物数量变化不一致。细菌和放线菌数量分别在淀粉积累期和块茎膨大期达到最多，但真菌I甘肃农业大学2015届硕士学位论文数量在淀粉积累期最少。这表明用有机肥替代部分化肥可以调控土壤

5、微生物区系。（2）与单施化肥或单施有机肥相比，有机肥替代部分化肥处理显著增加了马铃薯根际微生物量碳和微生物熵，说明有机肥替代部分化肥可以提高土壤肥力。（3）有机肥替代部分化肥提高了土壤微生物活性，改变了碳源代谢种类，增加了马铃薯根际微生物群落功能多样性。与单施化肥的处理（T2）相比，有机肥替代部分化肥的处理均提高了AWCD（平均孔颜色变率），施用生物有机肥的处理比普通有机肥的高，以用生物有机肥替代20%化肥的处理（T6）最大；主要利用碳源类型由羧酸类和碳水化合物类物质胺类和氨基酸类物质，生物有机肥替代部分化肥的处理碳源相对利用率高与普通有机肥；有机肥替代部分化肥提

6、高了Shannon指数和McIntosh指数，降低了Simpson指数。（4）有机肥替代部分化肥对马铃薯产量的影响研究表明：与单施化肥相比，不施肥和单施有机肥的处理均降低了马铃薯产量；有机肥替代部分化肥处理间马铃薯产量差异不显著，3000kg/hm2普通有机肥或生物有机肥替代10%、20%和30%的化肥与当地习惯化肥施用量处理间马铃薯产量差异不显著，且均比单施化肥高6%-12%。说明有机肥替代部分化肥可以提供充足养分，满足马铃薯生育期对养分的需求，保证产量。综上所述，有机肥尤其是生物有机肥替代部分化肥，明显改变了马铃薯根际土壤微生物区系结构，增加了微生物量碳和微生

7、物熵，提高了土壤微生物代谢活性和碳源代谢量，最终改善了土壤微生物群落功能多样性。关键词：有机肥替代部分化肥；马铃薯；根际土壤微生物区系；微生物功能多样性。II甘肃农业大学2015届硕士学位论文SummaryIncentralGansuprovincealongtheYellowRiverirrigationareawasGansuprovinceandthenorthwestregion'slargestprocessingpotatoproductionbase.Long-termexcessivelychemicalfertilizerstothesoilmi

8、crofl