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微生物对土壤腐殖质形成及结构的影响研究

王菊花

   本文采用不添加有机物料方案研究微生物在土壤腐殖质转化中的作用,并将微生物区分为土著微生物和外来微生物两大类,分别研究它们对土壤腐殖质光化学性质和结构的影响,以期在理论上揭示不同微生物在土壤腐殖质转化中的作用及其对腐殖质结构、官能团的影响,在实践上,探讨土壤开垦为农田后土壤腐殖质下降的机理。通过实验了解了有机质的数量、腐殖质组成及其化学性质和光学性质等随时间的变化规律,明确了不同微生物在有机质各组分的形成中所起的重要作用。为阐明微生物对腐殖质形成及其结构的变化所起的作用提供了理论依据。实验研究表明: (1)微生物数量和土壤有机C都随时间的变化呈现下降的趋势。其数量的降低与土壤有机质的变化规律相一致,说明土壤中碳源的含量直接影响微生物的数量。 (2)可提取腐殖物质HE呈现先增加后又缓慢降低的趋势,在前期微生物促进了HE的形成,随时间的延长HE开始下降,在培养结束时各处理HE值均小于培养1d时HE含量,表明实验所用菌类在培养初期具有促进腐殖物质形成,后期具有促进土壤腐殖质分解的作用。 (3)胡敏酸HA的相对含量呈现上升的趋势,说明所选菌种促进了HA的形成。富里酸FA的相对含量呈现缓慢增加后又下降的趋势。 (4)土著细菌与外来细菌在培养初期PQ值先下降后又升高,说明在初期FA的形成速度大于HA,随着时间的延长FA向HA转变,因此PQ升高。土著真菌的PQ值在1至120d不断降低,之后PQ变化趋于平稳,说明HA、FA的形成速度达到了一个平衡阶段;180d以后PQ值不断增加,FA向HA转变。 (5)在整个培养期间,各处理HA的△LogK在前90d均呈现明显的下降趋势。在培养初期,△LogK值较高,这说明在培养初期HA分子结构较简单;随着培养时间的延长,△LogK值降低,表明它们的分子结构向逐渐复杂化的方向发展。90d以后至培养结束,△LogK值一直处于平稳状态,HA的分子结构趋于稳定。各处理间的△LogK值差异不大。 (6)各个处理FA的△LogK值在前30d有所提高,土著细菌在随后的90d下降趋势明显,说明FA开始出现高腐殖化的组分,分子结构逐渐向复杂化的方向发展,后有少量的提高而后趋于稳定。而外来细菌的△LogK值在前210d一直处于下降的趋势,后期和土著细菌的变化趋势基本相同。外来真菌的△LogK值在前180d一直处于下降的趋势,后期和外来细菌的变化趋势基本相同。此外,FA的△LogK值要大于HA,说明FA比HA分子结构简单,氧化度和芳香度低。 (7)土著细菌和外来真菌增加了HA脂族C的含量,提高了HA的脂族性,外来真菌比土著细菌显著;土著真菌和外来细菌则增加了HA的芳香族C。 (8)不同处理的IR波形基本一致,但化学位移峰的吸收强度有明显差异,说明HA有相似的结构C架。不同培养时期HA的分子结构除了所具有的共性,土著细菌和外来真菌都没有酞胺C=O伸展,土著真菌的酞胺C=O伸展(1602.59)减弱,外来细菌存在酞胺C=O伸展,说明外来细菌可能在腐殖质氮素来源方面发挥着重要作用。此外,在培养180d后都有氨基酸中N-H摇摆。……   
[关键词]:土著微生物;外来微生物;腐殖质;胡敏酸;结构
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林农业大学2007年