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摘要
【目的】研究氨基酸增值尿素(AU)对不同稻作水稻生长、根际养分与微生物群落的影响机制,以期为水稻早期水氮合理调控及氨基酸增值尿素合理施用提供依据。【方法】以‘两优华6’水稻和氨基酸增值尿素(AU)为试材,开展了水作/旱作盆栽试验。试验共设旱作不施尿素(GCK)、旱作施普通尿素(GU)、旱作施氨基酸增值尿素(GAU)、水作不施尿素(SCK)、水作施普通尿素(SU)、水作施氨基酸增值尿素(SAU) 6个处理,除对照外,其余处理氮磷钾施用量相同。水稻生长30天后,采集水稻植株和根际土壤样品,分析水稻根系生物学性状和根系形态学特征,测定根际土壤养分状况和微生物菌群结构。【结果】氨基酸增值尿素(AU)较普通尿素(U)促进了根系生长,旱作和水作根系鲜重分别增加9.65%和7.56%;旱作模式下,GAU较GU水稻根长、根直径、根表面积和根尖数分别提高45.06%、25.93%、6.17%和90.52%,水作模式下,SAU较SU处理上述各指标同样有所提高,但增幅有所降低;施氮量相同条件下,旱作水稻根长、根直径、根表面积和根尖数均明显低于水作,其中GU较SU处理的根长、根直径、根表面积和根尖数分别降低了26.20%、15.63%、2.52%和13.95%,GAU较SAU处理的根长、根直径、根表面积和根尖数分别降低6.00%、6.42%、5.49%和13.28%,降幅明显减小。旱作GAU较GU处理根际有机碳、全氮和微生物氮含量分别增加了17.04%、18.18%和30.00%,水作SAU较SU处理根际铵态氮和微生物氮分别增加了39.70%、38.01%,而硝态氮下降幅度达33.70%。旱作和水作条件下,氨基酸增值尿素、普通尿素处理的细菌总数分别为1.88×107、1.59×107 cfu/g和1.93×107、1.57×107 cfu/g,分别增加18.23%和22.93%(P <0.05),氨化细菌数量分别为1.62×107、8.14×106 cfu/g和2.26×107、8.46×106 cfu/g,硝化细菌数量分别为1.96×103、1.13×103 cfu/g和1.64×103、1.08×10`3 cfu/g,增加幅度在0.52～1.67倍。旱作优势种群为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),相对丰度为18.78%～22.59%;水作则以气单胞菌属(Aeromonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)为优势种群,相对丰度分别为43.09%～52.72%和14.86%～18.87%。与普通尿素处理相比,SAU处理根际土壤Aeromonas和旱作根际土壤Sphingomonas显著降低,而GAU处理unculturedbacteriumcSubgroup6显著增加;土壤全氮、铵态氮和有机碳含量与微生物群落结构显著相关。【结论】与普通尿素相比,氨基酸增值尿素可显著促进水稻生育早期根系生长和根系形态建成,增加根际生物量碳、氮,降低水作根际硝态氮含量,增加铵态氮含量,增加根际细菌总量,提升根际细菌群落多样性,有利于水稻氮素吸收。在旱作条件下,氨基酸增值尿素促进水稻根系生长发育和土壤细菌数量的效果优于水作条件下。
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