玉米不同残体添加对棕壤团聚体中氨基糖分配的影响
肥力,葡萄糖,1材料与方法,1供试材料,2试验设计,3土壤团聚体分级,4土壤样品测定,5计算方法,6数据分析,2结果与分析,1不同处理下土壤团聚体中C,N变化,2不同处理下土壤团聚体中氨基糖含量变化,3不同处理下
薛萍落,马 南,裴久渤,汪景宽(沈阳农业大学土地与环境学院/土肥资源高效利用国家工程实验室/农业农村部东北耕地保育重点实验室,辽宁沈阳 110866)
微生物是土壤碳氮循环的重要枢纽,既为其转化过程提供驱动力,又可作为土壤碳氮的“源”和“汇”参与循环[1]。土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对土壤中碳氮的动态变化起重要调控作用[2],可为微生物生存提供不同的微环境,如水气状况、孔隙度等,从而影响微生物群落及其代谢活动的空间分布[3–4]。可见,土壤碳氮、团聚体和微生物三者之间具有复杂的作用关系。对于农田生态系统而言,外源有机物(如秸秆)的加入会扰乱这种平衡,改变土壤碳氮的循环过程[5]。秸秆还田后可为土壤中微生物提供能源,刺激微生物活性,导致微生物大量繁殖,同时也引起大量微生物死亡[6],成为微生物残留物在土壤中积累,转化为土壤中的碳氮[6]。此外,秸秆还田会影响土壤团聚体构成,改变土壤结构[7–8],引起不同团聚体中的微生物群落迅速变化[9]。因此,探究秸秆还田后微生物残留物在土壤团聚体中的富集状况与转化过程,对明确土壤碳氮形成和转化的微生物学机制具有重要意义[10]。
氨基糖作为微生物细胞壁的残留物,能相对稳定存在于土壤中,可反映微生物的长期作用效应[11],成为评价微生物对土壤碳氮贡献的重要标识物[12–13]。当前,土壤中已有11种氨基糖被证明存在,然而只有氨基葡萄糖(glucosamine,GluN) 、氨基半乳糖(galactosamine,GalN)、氨基甘露糖(man-nosamine,ManN)和胞壁酸 (muramic acid,MurA) 4 种氨基糖目前可被定量[10–11,14–15]。氨基葡萄糖主要来源于真菌,胞壁酸唯一来源于细菌,氨基半乳糖和氨基甘露糖来源尚不明确[16–17],但氨基半乳糖常被认为主要由细菌合成,而氨基甘露糖因其含量很低且来源尚不明确,对其的研究与其它3种氨基糖相比较少[18]。由于氨基葡萄糖与胞壁酸的异源性,其比值常被用来指示真菌和细菌的群落组成[14–15,19]。研究表明,不同团聚体中氨基糖对外源有机物添加的响应不同,其中秸秆和猪厩肥添加后土壤各粒级氨基糖含量的顺序表现为黏粒>砂粒>粉粒[20]。添加秸秆可引起团聚体中氨基糖从粗粒级向细粒级的迁移[21]。化肥配施猪粪处理显著增加各级团聚体中氨基糖的含量,且不同级别团聚体中真菌和细菌的分布特征不同[22]。
秸秆根、茎叶残体由于碳、氮含量不同,还田后对微生物扰动存在差异[23]。同时土壤养分、微生物活性和数量等方面的差异也会引起土壤微生物群落结构的变化[24–26] ......
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