不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响分析

夏逸雨 ,赵娟

南京思农检测有限公司  江苏南京  210000

摘要：土壤微生物群落的多样性，对其碳代谢效果存在一定影响，不同沼液中微生物存在一定差异，为了解不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响情况，本文使用不同来源沼液，加入到相同土壤中，探究土壤中微生物碳代谢变化情况。结果表明不同来源的沼液对提升土壤微生物群落碳代谢效果均有着促进作用，但对生物碳、无机氮以及有效磷等含量的影响存在一定差异。因此，在进行土壤优化和改良时，可以根据实际需求选择恰当的沼液，以加强对碳代谢效果的优化和调整，促使土壤生态功能不断提升。

关键词：沼液；土壤微生物群落；碳代谢

引言：沼液是有机物质经过发酵后形成的液体，其中含有氨基酸、纤维素、酶等，不同有机物发酵产生的物质和物质含量存在一定差异。沼液的主要应用于栽培和施肥，由于沼液中丰富的影响元素能够为微生物提供养分，因此在施肥过程中，能够在一定程度上改良土壤中微生物群落的功能。通过设计相应实验，充分了解和验证不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响，为后续土壤优化提供参考资料。

1研究背景分析

随着我国养殖行业的发展，为更好地处理牲畜粪便，沼气工程的应用越发广泛，沼气工程收集牲畜粪便后发酵，不仅能够提供可燃气体，同时发酵后的沼液同样有较大的用途。将沼液作为肥料，施加在土壤中，能够改善土壤性质，并提高作物产量，促进农业生产效益不断提升。

在沼气工程构建过程中，受到饲养动物种类不同的影响，沼气池的发酵原料存在差异，这使得发酵后的产物存在明显不同[1]。如鸡粪发酵后含有大量易分解的有机物；牛粪发酵后碳氮比相对较高。土壤中微生物是土壤生态作用的主要执行者，其通过分解土壤中的有机质，能够帮助完成污染物降解和土壤团聚体合成，提高土壤的功能。为合理评价土壤质量变化情况，可以尝试通过分析不同养分对土壤微生物群落碳代谢的影响，结合土壤变化情况，分析土壤群落的变化情况，以便为沼液的高效利用以及土壤的改良优化提供依据。

2材料与方法

选择样地，并在样地中均匀取土，完成实验样品的取样工作。对土壤样品的理化性状进行实验分析，着重检测土壤中基础有机质含量、全氮含量、磷、钾、pH值等数据，记录原始数据。

选择不同来源沼液时，主要选择分别以鸡粪、牛粪、猪粪原料的沼液，按照标准要求进行采样[2]。对沼液样品的理化性质进行检测，包括：有机质、全氮、速效磷、有效钾、pH值等。并完成记录工作。

3实验设计与统计

实验设计时，采取对比实验的方式进行分析，设置三组实验组和一组对照组，每组设置3个实验，以提高实验的真实性和有效性。将沼液分别添加相应的沼液，对照组添加等量蒸馏水。将实验小组放在同一环境中，控制环境温湿度和阳光照射情况[3]。所有小组每隔3天补充水分，并定时测量微生物代谢情况和土壤理化性质变化情况。

使用计算机软件，分析不同实验中的数据变化情况，并形成相应的动态模型，以便更好地观察不同土壤中微生物群碳代谢变化情况。计算不同数据的指标变化情况，并进行对比分析，计算其显著性水平在＜0.05时，证明该结论具有统计学意义。对其进行进一步的分析和检验，以全面了解土壤微生物群落变化情况。

4土壤微生物群落碳代谢受不同沼液影响结果分析

4.1对土壤性质的影响

分析不同实验条件下，土壤性质变化情况，具体如表1所示。

表 1 不同来源沼液对土壤性质的影响

处理方式	氨氮含量（mg/kg）	总氮含量（g/kg）	有机质含量（g/kg）	速效磷（mg/kg）	有效钾（mg/kg）	pH值
牛粪沼液	0.88	1.21	18.67	75.3	249.9	8.44
鸡粪沼液	1.05	1.22	18.42	79.3	218.1	8.31
猪粪沼液	1.63	1.25	18.79	75.8	317.8	8.42
对照组	1.06	1.08	18.66	71.64	172.4	8.18

通过对比实验组和对照组中土壤性质变化情况，能够发现其性质发生细微变化，其中对土壤中氨氮含量、总氮含量、有机质含量和速效钾含量增加最明显的为猪粪沼液；提升速效磷含量最多的为鸡粪沼液。结合实验结果发现，所有沼液均有提升总氮、速效磷和有效钾含量的作用。

4.2对土壤微生物群落碳代谢的影响

分析微生物群落碳代谢影响时，主要对土壤中微生物碳氮含量变化情况进行分析。在实验完成后，测量不同小组的微生物量碳和生物量氮含量，并计算其显著水平P＜0.05。具体结果见表2。

表 2 不同来源沼液对土壤微生物碳氮含量

处理方式	生物量碳（mg/kg）	生物量氮（mg/kg）
牛粪沼液	305.62	12.63
鸡粪沼液	295.47	26.71
猪粪沼液	198.65	9.38
对照组	281.22	38.24

通过分析不同来源沼液对土壤中微生物的影响情况进行分析，其中牛粪沼液中生物量碳氮的含量最高，但与对照组中生物量碳含量差异不大。猪粪沼液中生物碳氮含量最低，其次为鸡粪沼液。微生物量氮含量变化最为明显的为猪粪沼液，其影响下，土壤中微生物氮含量下降最为明显，其次为牛粪沼液，鸡粪沼液对土壤生物量氮的影响相对较小。

分析不同沼液条件下，土壤微生物群落对碳源的利用情况（P＜0.05），具体见表3。

表 3 不同来源沼液下土壤微生物对不同碳源的利用情况。

处理方式	碳水化合物	氨基酸	羧酸	多聚物
牛粪沼液	0.74	0.81	0.57	0.39
鸡粪沼液	0.85	0.82	0.83	1.02
猪粪沼液	0.61	0.63	0.71	0.59
对照组	0.75	0.95	0.56	0.49

对比不同来源沼液下土壤中微生物群落对碳源的利用情况，鸡粪沼液中，微生物群落对碳水化合物的利用最高，猪粪沼液中碳水化合物的利用最低。三种沼液对氨基酸中碳源的利用均有抑制作用，且不同沼液处理下的差异变化不大。鸡粪沼液处理条件下，微生物对羧酸和多聚物的利用最高，其他沼液处理条件下，微生物群落对碳源的利用相对较低。

5讨论分析

通过实验结果和分析进行讨论，能够发现不同来源的沼液对土壤中养分含量均有一定的提升作用，其中氨氮、总氮和有机质含量变化相对不明显，速效磷和有效钾增加较为明显。这是由于沼液在取样、处理和储存过程中，部分有机物发生氧化分解反应，无法有效检测。而速效磷和有效钾不易发生分解反应，并且容易在土壤中积累，因此变化较为明显。在实验中发现，猪粪沼液条件下，氨氮含量和有效钾含量增幅相对较大，这是由于猪粪沼液中含有的氨氮物质和有效钾最多，在进入到土壤中，能够有效完成转化，使土壤中的氨氮含量和有效钾最大。

不同来源沼液条件下，对土壤中生物群落碳代谢变化进行分析。影响微生物群落碳代谢的主要因素包括微生物种类、环境条件和土壤中养分种类及含量，通过分析不同沼液条件下碳氮变化情况，分析微生物群落碳代谢情况。生物碳氮含量能够直接表示不同土壤中微生物的活跃情况。通过对比发现，牛粪沼液和鸡粪沼液中生物碳含量较高，猪粪中的生物碳含量最低；鸡粪沼液中生物氮含量最高，其他两种含量较低。其中牛粪沼液中碳氮比最高，对提高微生物对碳源的利用率有提升作用。鸡粪沼液条件下，土壤中微生物对碳水化合物和多聚物的利用相对较高，对其他碳源的利用同样较高，可见鸡粪沼液对土壤中微生物的碳源利用促进效果作为明显。

结论：综上所述，通过分析不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢影响实验的分析，得出以下结论：其一，实验发现不同来源沼液对土壤有机质、氨氮含量、总氮含量、pH值等性质的影响较小，对有效磷和速效钾含量的影响较大。其二，土壤微生物群落作用下，牛粪沼液中生物碳含量最高，三种沼液中生物氮含量均有一定程度下降情况。其三，鸡粪沼液条件下，土壤中微生物群落对碳源的利用强度相对较高，牛粪沼液其次，猪粪沼液对碳源的利用存在一定抑制作用。

参考文献：

[1]刘兰英,黄薇,李莹,等.长期施用沼液对槟榔芋土壤细菌群落结构和多样性的影响[J].农业生物技术学报,2022(001):030-035.

[2]刘银秀罗高斌叶子豪吴家森叶波.沼液施用年限对红美人柑橘果实品质及土壤肥力的影响[J].浙江农业科学,2022,063(001):86-89,93.

[3]叶巧丽,姚光伟,徐来源,等.不同用量沼液对茭白生长,产量及土壤理化性质的影响[J].蔬菜,2021(6):44-49.