水牛和牛粪中的微生物活性及营养成分：对热带土壤的影响

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Microbial Activity and Nutrient Composition of Water Buffalo and Cattle Manure: Implications for Tropical Soils

本研究比较了热带地区水牛与牛粪便的组成差异及其对土壤养分循环的影响。通过ATR-FTIR光谱和微生物指标分析发现，水牛粪便代谢活性更高（qCO?大）且纤维含量低，促进养分释放；牛粪便木质素和微生物生物质含量更高，有利于碳稳定。揭示物种特异性粪便特征对热带土壤有机质转化的调控机制，为有机肥优化利用提供理论依据。

　　

摘要

在热带畜牧系统中饲养的蹄类动物通过其特有的粪便特性，能够对土壤特性产生不同的影响，从而塑造它们的营养足迹，并影响热带土壤中有机物的转化过程。本研究探讨了地中海水牛（Bubalus bubalis）和尼洛尔牛（Bos indicus）的粪便成分差异是否与亚湿润热带条件下养分可用性和有机物动态的差异有关。我们在相似的饲料组成、管理方式和地形条件下，从这两种牛只中收集了新鲜粪便样本。我们利用ATR-FTIR光谱技术分析了样本中的总碳（C）、氮（N）和磷（P）含量、微生物生物量碳（Cmic）、潜在净碳矿化率（PNCMR）、微生物代谢商（qCO?）、纤维组分（木质素、纤维素、半纤维素）以及分子组成。统计分析方法包括t检验、皮尔逊相关分析和多元线性回归。结果显示，水牛粪便的qCO?值较高，纤维含量较低；而尼洛尔牛粪便的木质素含量较高，微生物生物量较大。ATR-FTIR光谱揭示了与木质素、蛋白质和多糖相关的物种特异性功能团特征。在水牛粪便中，PNCMR与半纤维素呈正相关，在尼洛尔牛粪便中则与微生物生物量呈正相关，这表明两种牛类的微生物分解过程存在差异。不同畜种的粪便成分存在显著差异，可能会对土壤养分循环产生不同的影响：水牛粪便可能提高易分解养分的有效性，而尼洛尔牛粪便可能有助于碳的稳定。这些物种特异性的营养特征为优化热带畜牧系统中粪便作为有机肥料的利用提供了可能性。