宁夏平原盐碱地利用修复对土壤氮库及微生物的调控研究

According to the utilization remediation in saline-alkali soil of Ningxia plain, studying the distribution characteristics of nitrogen pool in soil of different types of saline alkali soil in Ningxia plain, carrying out the research of plant types remediation, different alfalfa varieties, different organic fertilizer and nitrogen fertilizer with microbial agent measures to repair saline-alkali land on the effect of soil nitrogen storage, nitrogen transformation, soil microbial diversity and microbial nitrification characteristics. To grasp the influence of different types plant use on the effect of soil microorganism, soil nitrogen content and nitrogen storage variation; to reveal the response of saline alkali soil improvement through different organic materials and nitrogen fertilizer with microbial agents treatments on soil nitrogen availability, soil nitrogen density, nitrogen reserves role, microbial nitrification function gene abundance characteristics, which provides a theoretical basis for the improvement of saline alkali soil restoration and soil nitrogen storage in Ningxia plain, and supply a scientific basis for the fragile ecological environment and sustainable utilization of land resources in Ningxia. Hope that through the project research，to train Ph D students 1-2, publish academic papers 5-8, SCI papers1-2 , to develop a high level and innovation capability research team.

为了探究盐碱地土壤氮库动态变化及土壤利用修复对土壤氮库及微生物的调控机制，针对宁夏平原盐碱地，开展不同植物类型、不同有机物料、氮肥配施微生物菌剂等措施改良修复盐碱地对土壤氮储量、氮素转化过程及硝化微生物等特征的影响研究，旨在掌握宁夏平原不同类型盐碱地及盐渍化不同程度土壤氮库时空分布特征，查明不同植物类型利用修复对盐碱地土壤微生物、土壤氮素含量及氮储量的影响；揭示土壤氮素有效性、土壤氮素转化作用及相关微生物特征对盐碱地有机物料和氮肥配施微生物菌剂改良利用的响应及其调控作用，为宁夏平原盐碱地土壤氮储量和氮素养分提升提供理论基础，同时为宁夏脆弱生态环境治理和土地资源可持续利用提供科学依据。希望通过项目研究培养博士研究生1-2名，发表学术论文5-8篇，争取发表SCI论文1-2篇，培养一支具有较高研究水平和创新能力的盐碱地改良及土壤肥力提升研究队伍。

为了探究盐碱地土壤氮库动态变化及土壤利用修复对土壤氮及微生物的调控机制，开展植物、有机物料、氮肥配施微生物菌剂等措施改良修复盐碱地对土壤活性氮库、氮素转化过程及功能微生物特征的影响研究。.结果表明，土壤硝态氮、铵态氮、矿化氮、有机氮、氮储量均表现为盐化土壤高于碱化土壤，盐化土壤铵态氮随着土壤剖面加深呈逐渐增加的趋势，碱化土壤则相反；碱化土壤硝化速率高于盐化土壤，土壤硝化速率随着剖面加深呈现增加的趋势。随着盐碱程度的加剧，土壤优势菌群也发生改变。.不同植物修复盐碱地对土壤微生物生理类群数量影响较大，MX和HMC对增加土壤无机磷细菌、硝化细菌数量效果显著，HMC对降低土壤真菌数量作用显著。MX、HMC、YK、YM四个修复土壤细菌物种数依次分别为1368、1275、1014、700个OUT。MX显著增加了土壤细菌Planctmycetia和真菌Sordariomycetes丰度，YM对增加土壤细菌Alphaproteo bacteria和真菌Sordariomycetes物种丰度效果显著。YM对提高土壤铵态氮、硝态氮、无机氮含量作用显著，MX对提高土壤有机氮、全氮含量和氮储量效果显著。.不同物料改良盐碱地对土壤微生物类群数量作用较大，ST显著增加土壤细菌、真菌、硝化细菌、反硝化细菌数量分别为222.39%、156.05%、163.67%、147.44%； PR、CD、BI和CF增加了细菌平板菌门相对丰度并以平板菌门为优势类群；CD、ST对增加土壤AOA和nosZ功能基因丰度效果显著。.土壤铵态氮和硝态氮含量随氮肥施用量降低而降低，微生物菌剂配施氮肥消弱了低氮水平土壤铵态氮和硝态氮降低的幅度；微生物菌剂配施氮肥显著降低了土壤硝酸还原酶活性，抑制了土壤硝酸还原为亚硝酸的过程；土壤氮肥用量越高硝化率越高。研究掌握了宁夏盐碱地土壤氮素、微生物分布特征，查明了不同物料、不同植物利用改良盐碱地对土壤微生物及氮的影响，为宁夏平原盐碱地土壤氮储量和氮素养分提升和土地资源可持续利用提供了科学依据。研究结果将在区域盐碱地改良、盐碱土地资源开发利用及种植业结构优化、土壤氮肥减量施用及氮素利用效率提高、微生物菌剂研发与应用推广等方面有一定的应用前景。