种植年限对设施蔬菜土壤养分和环境的影响

为了给设施蔬菜地合理施肥提供依据,研究了不同种植年限设施蔬菜地土壤理化性质、微生物数量及酶活性变化,以露地土壤为对照(CK),采集种植1 a(年)、3 a、5 a、7 a、9 a、11 a、13 a、15 a、17 a、20 a以及20 a以上的0~20 cm设施蔬菜土壤样品,采用常规土壤理化性质检测方法测定了土壤理化性质和酶活性,采用平板计数法,分析土壤微生物数量。结果表明,设施菜地种植年限与土壤容重呈正相关,与土壤孔隙度呈负相关;设施菜地土壤pH值随种植年限的增加逐年降低,两者呈显著的负相关性;土壤EC值、土壤有机质和速效磷含量都随种植年限的增加而逐年增高,并与种植年限呈显著的正相关性;与CK相比,种植13 a的蔬菜样地土壤全氮和速效钾含量均显著地增加;连续种植20 a以上,设施蔬菜土壤含盐量比对照土壤显著地增加了486.49%。土壤细菌和放线菌数量、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性呈现出先增加后减少的趋势,且都在种植年限为11~13 a时达到最大;真菌数量随着种植年限的增加而增加,而土壤脲酶活性则随种植年限的增加呈下降趋势;转化酶活性随着种植年限的增加保持不变。土壤微生物数量与酶活性之间存在一定程度的相关关系,其中土壤真菌数量与土壤酶活性之间的相关性最为显著。综上所述,种植年限不同的设施菜地,土壤养分失衡,呈现酸化趋势,盐分含量逐年增加,土传真菌病害潜在发生,对设施蔬菜生产不利。     

设施菜地种植年限对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

以种植3、5、7 a的设施菜地和露地蔬菜土壤为研究对象,采用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,研究设施菜地种植年限对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响。结果表明:不同处理氨氧化古菌(AOA)丰度均大于氨氧化细菌(AOB),AOA/AOB值在17.33～39.16之间。随种植年限延长,AOA和AOB数量逐渐降低。种植年限对AOA和AOB群落结构和多样性有显著影响。二者多样性指数(Chao1指数、ACE指数和Shannon指数)均为种植3 a处理最大,随种植年限延长逐渐降低。在门水平上,AOA群落中奇古菌门为优势类群,AOB群落中变形菌门为优势类群。土壤pH、铵态氮和硝态氮是AOA群落结构变化的主要影响因素。综上,在设施蔬菜种植中,AOA在数量和群落多样性上占主导地位,对环境变化反应较敏感,可能是硝化作用的主要驱动者。     

上海市松江区设施菜地养分及盐分累积变化的研究

测定了上海市松江区不同年限设施菜地土壤盐分含量、离子组成和土壤pH值。试验结果表明,设施菜地养分富集明显,有效磷、速效钾含量随种植年限延长而增加,有机质、全氮、碱解氮含量在4～5棚龄时最高;设施4 a及以上大棚的盐分含量、电导率均显著高于1 a大棚,Ca2+、Na+、Cl-、NO3-、SO42-含量随设施种植年限的增加先升高,6 a及以上大棚的含量反而有所降低,K+、Mg2+含量随种植年限的增加持续升高,HCO3-含量则呈降低趋势;设施菜地土壤pH值随种植年限增加不断下降,呈酸化趋势,最低降至4.06,达到强酸性水平。     

土壤微生物量及养分对设施农业种植年限的响应

以辽宁省朝阳市喀左县公营子镇番茄种植大棚不同种植年限0～20 cm耕层土壤为研究对象,采用分年限取样法,取O、1、5、10、15、20年以上的土壤样本,利用熏蒸提取法和常规方法,研究不同种植年限大棚耕层土壤养分和微生物量的变化,以期为保证设施农业的可持续发展提供参考依据.结果 表明:随着种植年限增加,朝阳地区设施农业土壤随种植年限增加多数养分呈先上升后下降的趋势,土壤微生物量碳(SMBC)先增加后下降,在5年时达到峰值,比1年高17.3％;土壤微生物量氮(SMBN)则呈先下降后上升的趋势,峰值出现在20年,比1年高39.1％;土壤微生物量磷(SMBP)呈先下降后突然上升再下降的趋势,峰值出现在10年.朝阳地区设施土壤养分在种植过程中累积严重,应抓住5～10年的时间节点进行合理耕作.     

不同棚龄及种植期对土壤微生物代谢功能的影响

为了解不同年限(3、6、9、15年)及不同种植期(定植期、坐果期、盛果期、拉秧期)的设施棚室土壤微生物对碳源利用的变化趋势,对土壤理化性质和土壤微生物碳源利用进行了检测分析。结果表明:种植年限增加导致棚室土壤pH约降低0.52,土壤可溶性盐分、总磷及总碳随着棚龄增加逐渐累积。不同棚龄土壤中,9年棚室微生物碳源代谢活性最高,15年棚室有所下降,但差别不显著。与不同棚龄棚室土壤代谢差异显著相关的碳源有15种。不同种植期土壤样本中,微生物群落对各类碳源代谢均呈现坐果期最强,拉秧期最弱的特征,并且差异显著,与其代谢差异显著相关的碳源19种。     

上海市奉贤区设施菜地土壤理化性状分析

测定了上海市奉贤区不同年限设施菜田土壤盐分含量、离子组成和肥力状况,并对土壤性状进行了分析。结果表明,棚龄2 a及以上设施大棚的盐分含量、电导率均显著高于1 a大棚,除HCO3-外,七大离子含量均显著提高;设施菜地土壤有酸化趋势,6 a及以上棚龄的设施菜田土壤pH值降至5.87,达到弱酸水平;随设施大棚种植年限增加,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量呈上升趋势,特别是6 a及以上棚龄上升显著。     

西瓜连作对根际微生物群落的影响

为明确根际微生物群落演替变化与西瓜连作之间的关系,调查2014—2016年连续3 a(年)种植西瓜的产量和发病情况,并利用Illumina Miseq平台对连作西瓜根际土壤微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,连续3 a种植西瓜其产量显著降低而枯萎病发病率和病情指数显著提高。不同种植年限根际微生物群落多样性存在显著差异,西瓜的连年种植打破了其根际微生物群落原有的平衡,使得细菌群落多样性下降而真菌群落多样性上升。在门水平上,Proteobacteria、Acidobacteria和Ascomycota的相对丰度升高,而Firmicutes、Actinobacteria、Gemmatimonadetes和Chytridiomycota的相对丰度下降。在属水平上,Bacillus,Lysobacter与Pseudomonas等许多有益微生物相对丰度降低而病原菌所在的Fusarium相对丰度增加,最终表现为西瓜枯萎病爆发,产量降低。     

高原设施土壤养分和蔬菜硝酸盐含量研究

以八一镇设施大棚为对象,研究了不同种植年限设施菜地土壤养分变化以及对硝酸盐累积、不同种类蔬菜硝酸盐含量的影响。结果表明:随着大棚使用年限的增加,土壤基础养分均出现了累积,硝态氮累积较为明显,3年棚龄的大棚中叶菜类蔬菜已出现重度硝酸盐污染,茄果类蔬菜硝酸盐污染较低。     

科技文摘

施肥对设施菜地nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的影响
　　采用末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time PCR)方法，研究了甘肃武威设施菜地不同施肥条件下0～20 cm、20～40 cm土层中土壤nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的变化。结果表明：施肥对土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构具有明显影响，且对70、156、190 bp片段所代表设施菜地土壤优势种群影响最显著.施肥对0～20 cm土层nirK型反硝化细菌丰度有明显影响，其最大值出现在全有机肥(M)处理、为每克干土2.16×107个拷贝数，分别是对照(CK)和全化肥(NPK)处理的2.04和2.02倍。设施菜地土壤0～20 cm与20～40 cm土层nirK型反硝化细菌的优势种群及其基因丰度均存在显著差异，且设施菜地土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度与大田差异明显。土壤pH值、有机质及硝酸盐含量均影响nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度。系统发育分析结果表明，土壤中除存在与厌氧反硝化细菌亲缘相近的nirK型反硝化微生物外，还存在与好氧反硝化菌亲缘关系相近的nirK型反硝化微生物，如根瘤菌属、苍白杆菌属、土壤杆菌属等。     

不同种植年限樱桃树根际土壤酶活性的研究

对不同种植年限樱桃树根际土壤的过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性进行了研究。结果表明:各种不同年限土壤的酶活性存在差异。种植年限为15 a和100 a的樱桃树根际土壤的过氧化氢酶活性较高,种植年限在15 a和80 a的土壤脲酶活性较高,种植年限为15 a和60 a时蔗糖酶活性较高。     

种植年限对设施菜田土壤pH及养分积累的影响

本试验以山东省寿光地区设施菜田为研究对象,分析了不同种植年限设施菜田土壤pH值以及有机质、无机氮、有效磷和有效钾含量状况。结果表明,寿光地区设施菜田各土层土壤pH值随着种植年限的增加而下降,与露地小麦土壤相比降幅达0.05～0.69个单位,其中尤以0～20 cm土层降幅最大,并且随着种植年限的增加,下层土壤pH值下降明显,种植10 a后20～40 cm土层土壤pH由8.67下降至7.99。0～20 cm土层土壤有机质随着种植年限的增加明显增加,1～3、4～6、7～9、≥10 a种植年限设施菜田土壤有机质与露地小麦土壤相比分别增加了6.1%、46.4%、66.5%、125.3%。土壤无机氮含量明显高于露地小麦土壤,但种植年限影响不大。各土层土壤有效磷和有效钾含量随着种植年限的增加显著增加,1～3、4～6、7～9、≥10 a种植年限设施菜田0～20 cm土层有效磷含量分别是露地小麦土壤的8.9、14.8、18.1、18.3倍,有效钾含量分别是露地小麦土壤的2.8、3.2、3.5、3.5倍。设施菜田各土层土壤pH值随种植年限的增加而下降,但与已有研究结果相比土壤pH值有上升趋势。     

不同种植年限深州蜜桃土壤微生物及酶活性的变化

研究了种植0～11 a深州蜜桃土壤微生物数量及酶活性变化.结果表明:土壤三大类微生物的数量分布为:细菌＞放线菌＞真菌.在种植年限内,土壤细菌、放线菌的数量、微生物总数、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性均表现出先增后减的变化趋势,且大多数峰值年限为7a.随种植年限延长,真菌数量增加,细菌与真菌数量的比值下降.     

不同蔬菜种植模式对设施栽培土壤微生物和枯萎病发生的影响

选取连续种植7 a的设施蔬菜土壤为研究对象,研究了10种不同作物种植模式对设施蔬菜土壤微生物群落和枯萎病发生的影响.结果表明:番茄-茄子、芹菜-番茄种模式不但真菌数量较高,且植株田间容易发病,说明此种植模式不利于田间种植,同一科的作物番茄-茄子这种模式也不能连续种植.农户目前大面积种植的番茄-黄瓜、黄瓜-番茄这种模式还是比较好的,但也不能多年连续种植,还应该和其它作物如西葫芦、梅豆、月菊倒茬种植.     

添加外源氮对不同年限设施土壤矿质氮含量的影响

以3个不同种植年限(0、13年和21年)的设施菜田土壤为研究对象,通过36 d培养试验,研究了添加不同外源氮条件下土壤铵态氮、硝态氮及矿质氮的含量,明确设施蔬菜种植年限和添加外源氮对土壤矿质氮含量的影响,以期为设施菜田减肥、高效施肥管理措施的制定提供参考依据。结果表明:在培养过程中,随设施菜田种植年限的增加,土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量均表现为增加趋势,但施氮对土壤矿质氮含量的增加效果则随之减弱,种植年限为0、13年和21年的设施菜田土壤矿质氮含量在培养期间的最大增量分别为90.77、83.66 mg·kg^-1和74.03 mg·kg^-1,硝化速率常数随种植年限的增加而减小。而同一种植年限下,土壤铵态氮、硝态氮和矿质氮含量总体表现为随施氮量的增加而增加,且同一施氮量下,全部施用无机肥处理大于有机无机配施处理,硝化速率常数表现出相同的趋势。该研究可通过施氮量和肥料种类的变化来直接调控土壤矿质氮含量,以减少氮素损失。     

葡萄设施栽培不同种植年限土壤理化性质的变化

【目的】了解大量施肥条件下种植年限对设施葡萄园土壤理化性状的影响,为设施葡萄合理施肥和可持续生产提供依据。【方法】采集了泰安市角峪镇同一农户设施葡萄种植2、7和12 a(年)土壤,以棚外土壤为对照,调查了不同种植年限下土壤的理化性状的变化。【结果】设施大棚内土壤容重均显著高于棚外对照,以种植葡萄7 a的大棚土壤容重最大,12 a棚土壤次之;随棚龄增大,土壤总孔隙度和通气孔隙度下降;根系分布层土壤的p H值显著低于对照,其中设施种植7 a的p H仅5.0;电导率和总盐含量则显著高于对照,且表层含量明显高于下层;总氮含量低于对照,总磷、总钾、速效氮磷钾、微量元素和各种盐离子含量均高于对照,以盛果树的7 a棚土壤最高;露地主要盐离子以Ca2+、Mg2+和Cl-为主,而7和12 a棚土壤以Ca2+、K+、SO42-和NO3-为主,K+、Ca2+、Mg2+、SO42-和NO3-与土壤p H值呈显著负相关。【结论】随着设施种植年限的增加,土壤酸化、盐渍化、表层富营养化和重金属Cu、Zn积累,大量施肥可能是主要原因。     

硒砂瓜连作地微生物群落变化及一株优势芽孢杆菌的分离鉴定

为揭示由于长期连作而造成硒砂瓜减产的主要因素,以不同连作年限的宁夏硒砂瓜种植区土壤微生物作为研究对象,分析连作1 a、连作3 a、连作5 a、连作7 a和连作10 a的硒砂瓜种植区土壤微生物群落的变化规律。在此基础上对一株优势芽孢杆菌NB1菌株进行分离纯化鉴定。结果表明,随着连作年限的增加,硒砂瓜土壤微生物总量呈明显的下降趋势,且微生物菌群结构也发生了变化,总体表现为真菌增加、细菌和放线菌减少的发展态势。通过芽孢细菌形态特征、生理生化反应结合16S rDNA基因序列分析,初步鉴定NB1菌株为枯草芽孢杆菌。研究结果不仅为改善土壤微生物群落结构提供了理论依据,也为最大限度地发挥有益微生物作用、解决硒砂瓜连作障碍提供了科学依据。     

环渤海湾地区不同种植年限设施土壤酶活性变化

选取环渤海湾地区13个不同地点不同种植年限的日光温室蔬菜土壤为研究对象,测定0~30cm与30~60cm土层的蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性,分析其变化规律。结果表明:同一种植年限设施土壤蔗糖酶与过氧化物酶活性在0~30cm土层普遍高于30~60cm土层,而多酚氧化酶活性在0~30cm土层低于30~60cm土层。土壤中蔗糖酶活性随种植年限的增加无显著性变化;多酚氧化酶活性与过氧化物酶活性在0~30cm土层均随种植年限的增加呈下降趋势,但在30~60cm土层无显著差异。蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性在京津冀、苏鲁和辽三大地区间差异显著。因此,为了维持日光温室土壤的可持续利用,提高土壤肥力,应适当控制连续种植的年限,本试验结果表明连续蔬菜种植年限以15a以内为宜。     

赤峰市设施土壤次生盐渍化现状分析

对内蒙古赤峰市7个设施蔬菜基地进行设施土壤次生盐渍化调查,对2个种植年限较长的基地进行土样检测分析。结果表明,随着种植年限的增加,设施土壤可溶性盐含量呈现先升高后降低的趋势,种植10 a的0～5 cm土层土壤可溶性盐含量最高可达11.4 g·kg~(-1),显著高于相邻露地;而随着栽培耕层的加深,土壤可溶性盐含量表现出明显的表聚特征,呈现(0～5)cm(5～15)cm(15～25)cm的趋势;设施土壤EC值、主要盐离子含量也随着种植年限的增加呈现先升高后降低的趋势;且不同地区的设施土壤盐分组成存在一定差异。     

设施番茄长期连作土壤微生物群落结构及多样性分析

 利用PCR-DGGE 技术,研究了裸地及不同连作年限的设施番茄栽培土壤中细菌和真菌的群 落结构及多样性的变化情况。结果表明：设施条件下种植番茄明显改变了土壤土著细菌的群落结构,但 连作年限对土壤细菌多样性影响较小,细菌群落结构变化不大;土著真菌的群落结构稳定性优于土著细 菌,但土壤真菌的优势种群在不同连作年限的土样中变化较大,连作显著降低了某些真菌的数量,同时 显著增加了另一些真菌的数量,其中,连作20 年番茄的土壤真菌新出现的优势种群最多,且与非优势种 群的真菌数量差异较大,这种番茄连作后改变土壤真菌种群平衡的现象可能是导致番茄产生连作障碍的 重要原因之一。通过电泳条带的回收、测序,可知所取土样中的细菌优势种群属于Clostridium butyricum、 Uncultured bacterium、Bacillus 和Arthrobacter,真菌优势种群属于Saccobolus dilutellus、Uncultured fungus、 Lasiobolus ciliatus、Spooneromyces laeticolor 和Lasiobolidium orbiculoides。     

黄瓜-玉米轮作对设施连作土壤性状的影响

以连作7a的黄瓜试验田为研究对象,通过黄瓜-玉米轮作为栽培模式,设置后茬玉米不同种植密度和不同生长期处理,研究设施黄瓜连作土壤理化性质、酶活性及土壤微生物种群的变化。结果表明:后茬玉米种植密度为4 000株/667m2时,生长成熟模式与对照休闲处理相比较,土壤容重、EC值和有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量降低,pH值升高;土壤脲酶、过氧化氢酶活性升高,蔗糖酶和磷酸酶活性降低;土壤微生物结构改变,细菌和放线菌数量上升,真菌数量下降。黄瓜-玉米轮作模式对设施连作土壤性状的改善具有显著效果。