强还原土壤灭菌对土壤原生生物群落的影响

强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种高效、安全以及环保的土壤灭菌方法。土壤原生生物是土壤微生物的重要组成部分,对土壤养分循环和植物生长起到一定的促进作用。目前关于强还原土壤灭菌对微生物群落影响的研究报道较多,但大都集中于细菌和真菌群落,较少关注原生生物群落。以长期连作番茄土壤为研究对象,设置4种不同RSD处理(对照组、添加玉米秸秆、添加甘蔗渣和添加玉米秸秆+甘蔗渣),RSD步骤为:按照上述4种不同处理添加有机物料,采用淹水和覆膜的方式隔绝空气,并在35℃条件下处理21 d,处理结束后在自然风干的第1、3、7和21天取样,选取第21天的土样进行高通量测序。通过高通量18S rRNA基因扩增子测序技术分析RSD处理后土壤原生生物群落组成和功能群落的变化,利用冗余分析明确影响原生生物群落的关键环境因子。结果表明,在自然风干期间不同RSD处理增加了土壤全碳含量,土壤速效磷含量呈先下降后上升再下降的变化趋势。RSD处理后丝足虫门(Cercozoa)、纤毛门(Cilipohora)以及变形虫门(Amoebozoa)为优势类群,其相对丰度分别为19.2%-25.9%、13.8%-26.9%和12.0%-28.8%。RSD处理提高了捕食型和寄生型原生生物群落的相对丰度,降低了自养型原生生物的相对丰度,并没有改善土壤原生生物群落多样性。土壤速效磷含量和土壤铵态氮含量是影响土壤原生生物群落的关键环境因子,其中土壤速效磷含量与捕食型、自养型和寄生型原生生物功能群落的相对丰度呈现显著相关性。该研究证明了RSD处理对土壤原生生物群落组成和群落功能组成有显著的影响。

施用有机物料对黄壤团聚体稳定性及有机碳含量的影响

【目的】探究施用不同有机物料对黄壤土壤团聚体稳定性及团聚体有机碳的影响,为贵州黄壤土壤改良提供依据。【方法】以黄壤旱地为研究对象,以玉米为供试作物,采用随机区组设计,设置常规化肥(CK)、谷壳+油枯+木炭+氮肥减量(BC)、谷壳+油枯+氮肥减量(RS)、氮肥减量(DP),共4个处理,进行有机物料施用田间试验,于玉米收获期测定玉米产量、土壤有机碳,利用土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、>0.25 mm团聚体百分含量(R_(0.25))评估团聚体稳定性特征。【结果】有机物料施用与氮肥减量不同程度地促进了土壤大团聚体(8~2 mm)的形成,减少了微团聚体(0.25~0.053 mm)的含量。相较于CK,各处理均能提高土壤团聚体稳定性,其中DP处理显著提高了平均重量直径和几何重量直径,RS处理使大于0.25 mm团聚体比例提高了9.11%(P<0.05)。不同处理各粒级团聚体有机碳含量较CK均有提高,同时各处理团聚体有机碳贡献率随粒径减小呈先升高后下降的变化趋势,其中RS处理8~2 mm团聚体有机碳贡献率较CK提高了117.75%,2~0.25 mm粒级团聚体对土壤有机碳贡献率较BC、DP处理分别提升了3.32%和26.44%。相关性分析、冗余分析和偏最小二乘路径模型分析结果表明,玉米产量与土壤团聚体有机碳含量和团聚体稳定性指标等土壤环境因子密切相关,MWD和R_(0.25)与玉米百粒重呈显著正相关关系,2~0.25 mm团聚体有机碳含量是影响玉米产量的主要因子,有机物料施用可以通过提高土壤团聚体有机碳含量进而对产量起到间接调控的作用。【结论】在氮肥减量的条件下施用有机物料,不仅有利于土壤大团聚体的形成和土壤团聚体稳定性的提高,且能够调控土壤有机碳库水平,促进黄壤地力提升。