《高產優質羊草根際土壤微生物區系特徵及調控機制研究》是張風革為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高產優質羊草根際土壤微生物區系特徵及調控機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張風革
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
將家畜糞便通過發酵製成生物有機肥施用到大田，可以有效提升土壤肥力、調控土壤微生物區系、提高作物產量與品質，目前已在農業領域得到了廣泛套用。然而，關於生物有機肥在牧草上實際套用及機理研究的報導極少。施用生物有機肥能否通過改善牧草根際土壤微生物區系來達到提高牧草產量及品質的目的？高產優質牧草的根際土壤微生物區系形成機理是怎樣的？本項目以我國北方草原地區廣泛分布的羊草為研究對象，從產草量和牧草品質兩方面綜合評定生物有機肥在羊草的施用效果；利用現代分析手段結合高通量測序技術，深入研究不同處理對羊草根際土壤微生物區系和根系分泌物的影響，闡明根系分泌物介導下不同根際土壤微生物區系的形成機理，明確生物有機肥對土壤微生物區系的調控機制。本項目的研究結果將從根際微生物生態角度豐富生物有機肥的促生理論，為構建高產優質羊草的土壤微生物區系提供理論支撐，同時為建植高產優質的羊草人工草地供科學依據。
結題摘要
在草原地區，牧草產品在輸出的同時，土壤養分亦會被過量帶走。施肥通常被認為是快速補充土壤養分的有效途徑，然而，化肥的施用不能兼顧生產力提高和土壤肥力保育的目的，不利於牧草產品的可持續輸出，生物有機肥在改良土壤性狀的同時，又可以有效增加作物產量，目前已在農業領域得到較為廣泛的套用。然而，關於其在牧草上實際套用效果及機理研究的報導極少。本研究採用原位小區和盆栽試驗相結合的方法，探究了不同有機肥施用對羊草產量和土壤理化性質的影響，並從土壤微生態的角度對其作用機理進行了研究，主要研究結果如下：1. 在羊草草地施用生物有機肥，可以顯著（P＜0.05）提高羊草生物量。通過室內盆栽試驗證明，施用生物有機肥增加了細菌多樣性，而降低了真菌的多樣性；不同施肥處理土壤微生物群落差異顯著。生物有機肥的施用增加了對羊草生長有促進作用的有益微生物的相對豐度。此外，通過RDA分析可以得知，有機質、全氮和有效鉀等養分的增加有利於木霉屬、Adhaeribacter屬、黃桿菌屬、Flavobacterium屬和假單胞菌屬等有益微生物的活動。2. 通過採集第二年原位小區不同生育期（抽穗期、開花期、成熟期）羊草根際的土壤樣品，分析土壤微生物區系演變規律及與生物量的關係。在三個採樣時期，與不施肥相比，施用普通有機肥（6000 kg ha-1）和生物有機肥（6000 kg ha-1）均可以顯著提高羊草的地上部生物量。細菌的HShannon和SChao1指數與羊草生物量呈顯著正相關。NMDS結果顯示，土壤微生物群落結構可以依據不同的採樣時期顯著分開，並且在每個採樣時期，CK、OF和BOF也可以顯著分開。不同的採樣時期、施肥制度、土壤理化性質以及相互關係可以分別解釋15.0%和20.8%的細菌和真菌的群落變化。Mantel結果顯示，土壤微生物群落與羊草生物量呈顯著正相關關係（細菌，P = 0.019；真菌，P = 0.001）。本研究從土壤微生物生態學角度豐富了促生理論，為羊草人工草地的建植提供了重要的理論基礎和科學依據。
