氮肥形态对香蕉生长及其土壤中硝化细菌的影响

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中文摘要：铵(NH4+）与硝(NO3-)是植物根系吸收的两种最主要的氮素形态，对植物的生理代谢和生长有不同的影响。我国热带地区，尤其是海南的香蕉园长期施用单一尿素，再加上粗放的施肥方式，不仅造成氮肥利用率低下，而且香蕉的品质也受到影响。香蕉是海南省最主要的经济作物之一，因此，研究不同形态氮素对香蕉生长、以及蕉园土壤中铵硝的转化情况对生产中合理施肥可以提供理论与指导基础。在本研究中，首先通过水培试验，分析了不同铵硝比例对香蕉生长与生理的影响;在此基础上在海南选取具代表性的三种典型土壤，通过在海南乐东实验站的土培试验分析了不同形态氮肥在对香蕉生长及相关生理指标的影响，并分析了相关土壤的理化指标;为了进一步了解香蕉施肥后土壤中氮素转化的情况，本实验利用根袋培养海南香蕉苗，提取根际与非根际土壤总DNA，建立铵氧化细菌与古菌的基因文库，研究了不同形态氮肥对香蕉土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构和丰度的影响。主要结果如下: 1.水培试验发现，铵硝混合营养能促进香蕉的生长，其地上部和地下部鲜重都增加。 2.在三种不同类型的海南岛土壤上，硝酸磷钾肥和硝酸钙肥处理的香蕉植株，其生长状况均显著优于尿素处理，地上与地下部生长量均表现为增硝处理大于尿素处理;叶片中硝酸盐含量和硝酸还原酶活性也高。尿素处理的香蕉非根际土和根际土铵态氮和速效钾含量高于硝酸磷钾肥和硝酸钙处理，但是硝态氮含量低;说明单一的铵态氮肥下植物对钾的吸收受到影响。 3.通过建立基因文库的方法研究了不同氮肥处理对土壤中氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)amoA基因多样性、群落组成和丰度的影响。与NCBI数据库比对后显示克隆到的AOB amoA基因大部分为不可培养的类群，但部分与亚硝化螺菌属（Nitrosospira）、亚硝化叶菌属（Nitrosolobus）和亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)相似度极高，且亚硝化螺菌属（Nitrosospira）占主导部分;非根际土多样性大小顺序为:尿素＞硝酸钙肥＞复合肥＞硫酸铵＞CK＞硝酸钙，根际土壤多样性大小顺序为:硫酸铵＞硝酸钙肥＞CK＞复合肥＞尿素＞硝酸钙;在非根际土壤中AOB amoA基因丰度大小为:硫酸铵＞复合肥＞尿素＞硝酸钙肥＞CK、硝酸钙，在根际土壤中AOB amoA基因丰度大小为:尿素＞硫酸铵＞复合肥＞CK＞硝酸钙肥。 4.克隆到的AOA amoA基因大部分为是未培养的Crenacheota（泉古菌门），其余大部分为unclassified Archaea（未分类古菌），但也发现有少量与thaumarchaeote（奇古菌门）相似度极高;非根际土壤上，处理间多样性大小为:硝酸钙肥＞尿素、硫酸铵＞硝酸钙＞复合肥＞CK，在香蕉根际土壤上，处理间多样性大小为:复合肥、硝酸钙肥＞尿素、硫酸铵＞硝酸钙＞CK;在非根际土壤中AOA amoA基因丰度大小为:CK＞硝酸钙＞复合肥、硫酸铵＞硝酸钙肥＞尿素，在根际土壤中AOA amoA基因丰度大小为:CK、硝酸钙＞复合肥、硝酸钙肥、尿素＞硫酸铵。

作者：

陈鹏

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关键词：

香蕉氮素形态特征生长性状生理指标土壤理化指标

授予学位：

硕士

学科专业：

植物营养学

导师：

朱毅勇

学位年度：

2014

学位授予单位：

南京农业大学

语种：

中文

中图分类号：