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基于高通量测序技术筛选低温秸秆降解菌群的研究

2021-12-28何志刚刘慧屿刘艳隽英华王秀娟董环韩瑛祚

山西农业大学学报(自然科学版) 2021年6期

何志刚,刘慧屿,刘艳,隽英华,王秀娟,董环,韩瑛祚

(辽宁省农业科学院植物营养与环境资源研究所,辽宁 沈阳 110161)

玉米秸秆是极为丰富且能直接利用的可再生有机资源。作物秸秆的循环利用是农业有机生产中最经济的,对保持和提高土壤肥力以及农业的可持续发展均有重要作用[1,2]。秸秆含有丰富的有机碳和大量的氮、磷、钾、硅等矿质营养元素[3],将其还田能够改善土壤结构[4],提高土壤养分含量,维持作物稳产、高产[5],优化农田生态环境,是一种促进土壤有机质积累[6,7]、调节土壤温度和水分[8]的农艺措施。辽宁省是我国北方重要粮食主产区,大量玉米秸秆无处安放,如何将秸秆高效、无害化归还到农田土壤中,是现代农业急需解决的问题。秸秆进入农业循环生产,不仅可以达到充分利用其中养分资源的目的,还可以增加土壤碳库储量,减少二氧化碳排放。随着农业机械化发展,辽宁地区玉米秸秆还田规模越来越大,但由于秋冬季节温度过低,秸秆进入土壤后不易腐解,影响翌年作物播种和生长,已成为制约辽宁省玉米可持续发展的关键瓶颈问题。

有学者认为在满足温度条件下,秸秆还田可以明显增加土壤微生物群落的多样性,微生物群落多样性影响秸秆在土壤中的分解速度[9~12],在通常情况下,秸秆给土壤微生物繁殖提供养分,促进微生物的生长,并提高土壤中微生物的活性[13]。作物秸秆中的纤维素、木质素和半纤维素、蛋白质等物质在土壤中腐解和发酵后转化成土壤有机质[14],能减缓土壤有机质的下降。……

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