保護(hù)性耕作土壤微生物與纖維素降解基因cbhI多樣性的研究.pdf

1、保護(hù)性耕作是在傳統(tǒng)耕作方式基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)措施，是一種比較完美的耕作方式。通常以秸稈殘茬的覆蓋量來衡量是否是保護(hù)性耕作，若在30％以上則認(rèn)為是保護(hù)性耕作，主要包含秸稈覆蓋耕作、少耕、免耕、深松、防止坡地水土流失、合理利用水資源、農(nóng)藥及肥料、合理輪作輪耕等技術(shù)。保護(hù)性耕作可保護(hù)農(nóng)田，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)，因此，研究保護(hù)性耕作具有重要的意義。同時(shí)，纖維素降解菌在秸稈還田中秸稈的降解占主導(dǎo)地位。

2、
　　該試驗(yàn)始于2006年玉米季，以是否耕作和是否秸稈還田兩種因素設(shè)置了4個(gè)處理，土壤樣品采集于2013年春季4月初。研究了四種不同處理對土壤酶活性，土壤細(xì)菌、真菌多樣性和纖維素降解菌cbhI功能基因多樣性的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1)通過對四種不同處理的土壤樣品的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀進(jìn)行分析測定可知，在四種處理的土壤樣品中的全氮、有機(jī)碳、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀含量均: CNTWNTS＞CN

3、TWTS，CNTWNT＞CNTWT，CNTWNTS＞CNTWNT，CNTWTS＞CNTWT。其中CNTWNTS有其中的六項(xiàng)指標(biāo)為最高。土壤pH變化范圍不大。
　　2)采用稀釋平板涂布法對采集的四種樣品中的細(xì)菌、真菌、放線菌進(jìn)行計(jì)數(shù)可知，玉米小麥免耕播種且秸稈還田處理的土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量均高于其他3種處理，秸稈還田土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量高于沒有秸稈覆蓋的土壤，免耕播種土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量高于翻耕播種。

4、　　3)以傳統(tǒng)的土壤酶活測定方法對四種土樣中蔗糖酶、過氧化氫酶和纖維素酶活性進(jìn)行測定，免耕耕作土樣中蔗糖酶的活性大于翻耕播種的土樣;有秸稈覆蓋的土樣中蔗糖酶活性大于無秸稈覆蓋的;CNTWNTS中土壤蔗糖酶活性最高，為13.55（葡萄糖mg/g干土·24h），比常規(guī)耕作方式中土壤蔗糖酶活性提高了56％。有秸稈覆蓋的土樣中過氧化氫酶活性同樣大于無秸稈覆蓋的，免耕耕作土樣中過氧化氫酶的活性大于翻耕播種的土樣;CNTWNTS中土壤過氧化氫酶活性

5、最高，達(dá)到2.617(0.1 KMnO4 mL/g干土·1h)，CNTWNT中土壤過氧化氫酶活性最低為2.335（0.1 KMnO4 mL/g干土·1h），比常規(guī)耕作方式中土壤過氧化氫酶活性提高了11.6％。秸稈覆蓋的土樣中纖維素酶活性大于無秸稈覆蓋的免耕耕作土樣中纖維素酶的活性大于翻耕播種的土樣;CNTWNTS中土壤纖維素酶活性最高，達(dá)到15.29（mg葡萄糖/10 g），CNTWT中土壤纖維素酶活性最低為10.38（mg葡萄糖/10

6、 g），比常規(guī)耕作方式中土壤纖維素酶活性提高了47.3％。
　　4)經(jīng)PCR-DGGE分析四種土樣中細(xì)菌、真菌群落多樣性可知，秸稈還田，土壤免耕耕作都能提高微生物的群落多樣性，且秸稈粉碎還田兩個(gè)處理彼此相似度較高，秸稈不還田兩個(gè)處理中相似度較高。秸稈還田處理細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)香農(nóng)指數(shù)明顯大于秸稈不還田處理。系統(tǒng)發(fā)育分析表明所測得的24個(gè)序列分別屬于Proteobacteria（變形菌門）、Verrucomicrob ia（疣微菌門）和A

7、ctinobacteria（放線菌門），其中優(yōu)勢菌群為Actinobacteria（放線菌門）。秸稈還田處理真菌群落結(jié)構(gòu)香農(nóng)指數(shù)明顯大于秸稈不還田處理。系統(tǒng)發(fā)育分析表明所測得的18個(gè)序列分別屬于Basidiomycota（擔(dān)子菌門）、Ascomycota（子囊菌門）和Glomeromycota（球囊菌門），其中，Basidiomycota（擔(dān)子菌門）為優(yōu)勢菌群。
　　5)采用PCR-RFLP對纖維素降解基因cbhI進(jìn)行分析，經(jīng)酶切