减氮配施有机肥对燕麦田土壤养分和微生物学特性的影响

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减氮配施有机肥对燕麦田土壤-微生物-养分互作体系方面的研究和报道较少,因此研究减氮配施有机肥对燕麦田土壤养分和微生物学特性的影响,对当前提倡的氮肥减量绿色可持续生产的燕麦田土壤生态管理具有非常重要的意义。因此本试验以燕麦坝莜18号为材料,设置5个田间处理:不施肥CK、常规施氮N1(含纯N 90 kg·hm-2)、氮肥减半N2(含纯N 45 kg·hm-2)及氮肥减半配施有机肥N2O1和N2O2,O1含总N量为90 kg·hm-2,O2含总N量为45 kg·hm-2,研究了氮肥减半配施有机肥对土壤养分和微生物学特性的影响,并对燕麦田土壤养分、微生物学特性与产量的关系进行了综合分析。主要研究结果如下:(1)在本试验条件下,与常规施氮相比,氮肥减半后配施有机肥有显著增加燕麦田土壤有机碳、总氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮、脲酶活性和蔗糖酶活性,在燕麦生育中后期有显著增加土壤碱解氮和速效磷含量,且随有机肥配施量的增加而增加。氮肥减半后,配施有机肥有显著降低土壤碳氮比(SOC/TN)和土壤微生物生物量碳氮比(SMBC/SMBN),不会持续影响土壤微生物熵(q MB)。在燕麦生育前中期有提高土壤微生物生物量氮占总氮比(SMBN/TN)。(2)Biolog分析表明,与常规施氮相比,氮肥减半后随配施有机肥量增加,燕麦田土壤微生物群落有显著提高对六类碳源利用的趋势,土壤微生物群落的丰富度和均匀度也会显著提高。Biplot分析显示氨基酸类和胺类碳源是区分不同施肥处理土壤微生物群落碳源代谢差异的主要碳源。(3)相关性分析表明,土壤有机碳、总氮、碱解氮、速效磷、微生物生物量碳、微生物生物量氮、Shannon-Wiener指数、Mc Intosh指数、脲酶活性和蔗糖酶活性之间互呈显著或极显著正相关关系,土壤微生物熵(q MB)与土壤总氮、速效磷、微生物生物量碳、微生物生物量氮和脲酶活性之间呈显著或极显著正相关关系。主成分分析显示土壤有机碳、微生物生物量氮占总氮比(SMBN/TN)、碱解氮、速效磷、微生物生物量碳氮比(SMBC/SMBN)、Mc Intosh指数、脲酶活性和蔗糖酶活性是造成不同施肥处理土壤特性差异的主要代表性土壤性状指标。(4)主成分分析综合得分和Biplot分析均显示氮肥减半配施双倍量有机肥,土壤养分和微生物学特性综合特性优异。(5)燕麦产量与土壤性状指标主成分分析综合得分呈极显著正相关。氮肥减半后,配施双倍量有机肥,即增加到有机肥含总N量90 kg·hm-2时,能通过影响土壤养分状况和微生物学特性最终提高燕麦产量,Biplot分析表明其主要改善了土壤有机碳、总氮、微生物熵(q MB)、碱解氮、速效磷、微生物生物量碳、微生物生物量氮、3个土壤微生物多样性指数、脲酶活性和蔗糖酶活性共10个土壤性状指标。
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