利用DNA-SIP的方法研究长期不同施肥方式对土壤活跃硝化微生物的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

近年来，土壤中的大量氮肥投入对于满足日益增长的人口对粮食的需求具有重要贡献，但与此同时，也对土壤氮循环产生了重大影响 [1-2]。

硝化作用是氮循环中的一个关键步骤[3]，通过硝化作用可以将氨氧化成硝酸盐，硝化作用的意义表现在调节作物肥料利用效率，土壤无机氮平衡，硝酸盐淋溶[2]和氮氧化物的释放[4]。

无论是对环境破坏还是对粮食生产的影响，硝化作用都扮演着重要角色。

2. 研究的基本内容和问题

为了鉴定长期不同的施肥方式下起主导作用的土壤活性氨氧化微生物及其组成，我们采集了长期施肥田间试验（> 35年）的土壤，进行了一个室内培养实验，用dna-sip（稳定同位素探针）和高通量测序的组合方法研究（1）长期不同施肥方式对土壤硝化活性的影响。

（2）长期不同施肥方式对氨氧化微生物丰度的影响。

（3）长期不同施肥方式对氨氧化微生物的分异的影响，以及不同施肥方式下活跃的氨氧化微生物物种。

3. 研究的方法与方案

研究方法、实验方案：供试土壤样品采集于安徽省农业科学院作物研究所濉溪县杨柳试验基点，供试土壤为砂姜黑土，试验始于1981年，种植方式为小麦-玉米轮作，种植品种为当年的主栽品种，每季作物收获后将地上部秸秆移除。

实验设三个处理ck（不施肥），cf（单施化肥），of（单施有机肥），各处理均设四个重复。

具体年肥料用量为：n：525kg/ha, p2o5: 210kg/ha, k2o: 210kg/ha。

4. 研究创新点

采用DNA稳定性同位素探针（DNA-SIP）的方法研究活跃的起氨氧化功能的微生物组成。

5. 研究计划与进展

时间安排 实验内容 预期进展2017年11月―2018年1月 搜集文献制定实验方案及测定土壤理化形状 制定实验方案及分析不同施肥方式对土壤理化性状的影响2018年2月-2018年3月 室内培养实验及相关指标测定 得到同位素标记样品，提取DNA进行密度梯度离心2018年4月 分离DNA进行测序 得到13C-标记的DNA样品及进行测序2018年5月 结果分析及论文撰写 发现不同施肥方式对活跃氨氧化微生物的影响，寻找与土壤硝化过程的联系。