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生物质炭与化肥氮配施对植烟土壤微生物功能多样性的影响

时间：2021-01-18 来源：作者：河南省生物炭工程技术研究中心

摘要：采用盆栽试验研究了生物质炭配施不同用量化肥氮对烤烟根区土壤微生物群落功能多样性的影响。研究结果显示，添加生物质炭提高了土壤有机碳和微生物生物量碳含量；减少15%化肥氮配施生物质炭处理(T3)显著提高了土壤过氧化氢酶活性，提升了土壤新陈代谢水平。不同处理土壤微生物的碳源利用率不同，以T3处理的AWCD(平均颜色变化率)值最高，且微生物丰富度和优势度均为较高水平。主成分和热图分析表明，不同处理微生物功能差异性和优势碳源不同，其中T3处理的微生物群落功能差异性较小，优势碳源羧酸类中包含的碳源种最多。添加生物质炭可提高烟株根冠比23.06% ~ 42.36%。因此，添加生物质炭可增强植烟土壤微生物活性，提高土壤微生物功能多样性，以减少15%化肥氮配施生物质炭效果最好。
微生物是土壤生态系统的重要组成部分，其群落结构和功能随着环境条件的改变而迅速发生改变。微生物群落功能多样性是表达土壤微生物群落状态与功能的重要指标之一，可以评价土壤中微生物的生态特征和土壤肥力特征。长期过量施用化肥影响了土壤生态系统可利用氮素，改变了土壤微生物代谢群落功能多样性。生物质炭在农业上的应用优化了作物的根际微环境，促进土壤微生物种群发展，增强土壤微生物活性，从而有效调控根际土壤肥力，促进作物生长。目前对微生物功能多样性影响的报道中，关于生物质炭施用条件下配施化肥氮对烤烟根区土壤微生物群落多样性的变化尚不清晰。本研究采用盆栽方式，研究添加生物质炭后不同氮肥用量对土壤微生物功能多样性指标的影响，旨在为制订合理的烤烟施肥措施提供科学依据。
试验于2017年在河南农业大学许昌校区现代烟草农业科教园区开展，供试品种为K326。供试土类为褐土，土壤基础肥力见表1

本研究表明，添加生物质炭减少化肥氮的施用，在一定程度上影响了土壤的化学和生物学特性。添加生物质炭减少15% 化肥氮时，可有效提高土壤新陈代谢水平，显著提高土壤微生物碳源利用能力，提高烟株根冠比，在微生物群落的稳定性方面，较为接近常规化学施肥，对土壤微生物功能多样性影响较小。因此，添加生物质炭并减少15%化肥氮时，改善了烟株根区土壤肥力，增强了土壤微生物活性，促进了微生物种群的发展。

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