连作模式下甜菜土壤微生物研究进展

为揭示甜菜连作模式下的土壤微生物响应机制,本研究分析了甜菜连作下土壤微生物群落区系和根际微生态研究进展,初步探讨连作甜菜土壤微生物群落变化的演变规律,着重阐述土壤微生物与根际微生态在连作条件下的作用机制,并对未来的研究方向做出展望.指出连作条件下甜菜与微生物互作是一个复杂的过程,其受多重因素共同作用,与根际微生态环境密...     

作物种植模式对土壤微生物和农田有害生物的影响

土壤是联系地上和地下生态系统的纽带,土壤微生物在土壤养分循环和作物吸收中起关键作用,被称为土壤质量的指标。土壤微生物通过分解土壤有机物,促进养分循环利用,并调控植物生长发育,随着现代农业种植结构的变化,特别是种植制度的改变,地上植物种类和生长状况常常影响土壤中微生物的群落结构和多样性,调控着作物生长发育,农田有害生物的发生,而影响农作物生产。综述了现代农业中几种主要种植模式,如轮作、连作和覆盖等对土壤微生物群落结构及与农作物有害生物的影响,强调科学合理选择种植模式的重要性,最后,讨论了这些种植模式有待深入研究的一些关键问题。     

转基因作物种植对土壤生态系统影响的研究进展

土壤是生态系统中物质与能量交换的重要场所。随着转基因作物种植面积的不断增加,其对土壤生态系统的影响日益引起人们的广泛关注。植物和土壤的相互关系对于生态系统的功能稳定和植物健康是至关重要的。综述了转基因作物种植对根际土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物群落结构、土壤动物的影响,并对研究方向进行了展望。     

马铃薯连作障碍研究进展

马铃薯是世界上四大粮食作物之一。在中国由于马铃薯大面积连年种植,造成连作障碍,导致块茎产量和品质下降等问题。连作障碍是土壤与作物相互作用的结果。本文综述了引起马铃薯连作障碍的主要原因,以及防治马铃薯连作障碍的主要方法。主要从连作马铃薯土壤理化性质劣变、化感自毒作用、土壤微生物群落结构变化等方面介绍了马铃薯连作障碍机制的研究进展;并从合理轮作、间套作,施用生物有机肥等农艺措施,化学熏蒸、物理消毒等土壤消毒措施方面介绍了马铃薯连作障碍防控的研究进展,旨在为研究马铃薯连作障碍机理和建立克服连作障碍的技术奠定基础。     

生物炭对连作设施黄瓜根际细菌丰度的影响

连作障碍是土壤修复世界难题,中国设施栽培随着栽培年限延长普遍出现严重的连作障碍问题,土壤微生物区系和多样性的失调是设施连作障碍最根本的原因。生物炭能增加土壤有机物质含量,提高土壤保肥、持水能力,促进作物对营养物质吸收,针对设施连作蔬菜,开展生物炭对连作障碍的根际微生物内在作用机理研究将成为蔬菜科技攻关的重要方向,这对于设施黄瓜高效绿色生产和土壤环境提质增效具有非常大的应用意义和发展前景。本试验以设施黄瓜为研究对象,采用田间试验法,以正常定植土壤为对照,用日光温室黄瓜早春茬进行试验,开展土壤连作10年和20年不添加生物炭和正常定植、连作10年和20年分别统一施用生物炭2×10⁴kg/hm²5个处理,研究生物炭对设施连作栽培黄瓜根际细菌群落结构的变化规律,探明生物炭对连作黄瓜根际细菌菌群结构变化及其互作机制。试验结果表明：生物炭处理后均提高了连作黄瓜根际土壤细菌群落多样性和丰富度,共获得细菌OUT 3 048个,对于在不同连作年份向土壤中添加生物炭不会改变优势细菌的种类,但是通过生物炭处理改变了不同连作年限土壤优势菌门的相对丰度,各处理均以变形菌...     

AM真菌对连作土壤上作物生长影响的研究进展

一直以来,生物防治是作物连作障碍防控的重要途径之一。AM真菌能够和多种作物形成共生关系,可以有效缓解作物连作对根际土壤、土壤微生物群落及植物生长的胁迫作用。为了更好的在实践应用中发挥AM真菌对连作障碍的改善作用,分别系统的总结了在连作条件下和接种AM真菌条件下,土壤理化性质和土壤微生物区系的变化以及两种条件下对植物生长的胁迫或缓解作用,在连作条件下土壤理化性质会有一定程度的恶化且伴随土壤微生物结构的失衡,连作造成对下茬作物的自毒作用,也严重抑制作物的正常生长,而AM真菌的应用能够有效地在以上几个方面起到缓解作用。同时根据目前AM真菌的研究现状,提出未来的研究重点并对其进行简要归纳,提出加强菌株的纯培养技术仍是关键的一步,并且做好作物基因型与AM真菌菌株的筛选,让二者有更优的兼容共生效果。     

间作系统根-土互作与连作障碍缓解

现代农业大面积单一作物连作种植和农药化肥的大量施用问题较为严重,造成农田生态系统日趋简单和脆弱,使作物病害发生频繁,病害流行周期越来越短,连作障碍严重发生。间作作为中国传统农业的精髓,具有增产、提高养分资源利用效率的优势。文章旨在明确间作缓解连作障碍的机制,以期为寻求缓解连作障碍的措施奠定基础。从寄主营养及生理变化、诱导寄主抗性、养分高效利用、改善土壤理化性状、抑制病原菌及土壤微生物多样性等方面对间作缓解连作障碍机制的最新进展进行了总结,明确了间作缓解连作障碍的机理,同时展望了间作缓解连作障碍的未来重点研究方向,以期为指导中国农业生产,实现农业的可持续发展提供理论和技术支持。     

烤烟连作土壤障碍因子及防治措施

从烤烟连作影响烟株生长发育、产质量下降和病虫害增加等方面阐述了烤烟连作危害,从土壤养分比例失调、物理性状趋劣、根系分泌物自毒、有益微生物减少、有害微生物增加等方面归纳总结了烤烟连作障碍产生的土壤因素,从平衡施肥、增施有机肥、土壤深耕调理、合理轮间套作以及生物防治等方面介绍了当前烤烟连作障碍的防治措施,并对今后烤烟连作障碍机理研究的重点和方向以及烤烟连作障碍防治措施有效性进行了讨论。     

生物土壤添加剂减轻黄瓜连作障碍的微生物效应

为防治土传病害,克服黄瓜连作障碍,探讨了土壤生物添加剂不同添加量对土壤微生物种群结构的影响.结果表明,土壤添加剂施用后不同时期,土壤微生物总量增多,土壤细菌和放线菌变化较大,真菌变化不大.优势菌的种类和数量发生变化,木霉、青霉等一些有益菌数量明显增加,根际优势种的抑菌作用较强.施用添加剂后,提高了土壤微生物多样性,能够调节土壤微生物群落结构,比应用化学农药更具有生态安全性.     

植物对土壤微生物多样性的影响研究进展

土壤微生物是植物-土壤系统中比较活跃的组成成分,土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,对植被的生长发育和群落结构的演替具有重要作用。本文通过植物类型、植物多样性、植物不同生长发育阶段、同一植物不同基因型、植物根系分泌物和外来植物入侵对土壤微生物多样性的影响分析,探讨植物和土壤微生物多样性之间的内在联系,为植物保护和农业可持续发展研究提供参考。     

甘蔗轮作青饲玉米和花生对甘蔗生长和土壤性状的影响

为研究不同轮作模式对蔗田土壤养分、微生物和酶活性以及甘蔗主要农艺性状的影响,设甘蔗连作（A）、青饲玉米–青饲玉米–甘蔗轮作（B）和花生–花生–甘蔗轮作（C）3个种植模式,分别测定了连作和轮作前后蔗田耕作层土壤养分含量、微生物数量和相关酶活性,调查了甘蔗产量主要农艺性状,并分析了不同模式下作物的经济效益。结果表明,与A处理相比,B处理显著提高了土壤全氮和有效磷含量、过氧化氢酶和脲酶活性和细菌数,而C处理显著提高了土壤的pH值,水解性氮、有机质和速效钾含量,蔗糖酶、酸性蛋白酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性,明显降低了土壤真菌数量,下降了2.47×10⁴个/g。2种轮作模式甘蔗的农艺性状和品质均优于连作,B处理和C处理的出苗率、分蘖率、产量和糖分比均显著或极显著高于A处理。相关性分析结果显示,土壤养分含量和微生物量与相关酶活性呈显著正相关。因此,轮作使甘蔗生产提质增效,可能由于轮作提高了土壤中微生物数量和相关酶活性,进一步改善了蔗区酸性土壤的pH值,加速土壤有效养分的释放,从而促进甘蔗的生长发育,缓解连作障碍,实现经济效益的增长。     

植物覆盖对蕉园土壤微生物群落功能多样性的影响

蕉园地表裸露造成土壤肥力下降是阻碍香蕉产业可持续发展的重要因素之一。植物覆盖是缓解蕉园土壤肥力下降的有效措施,土壤微生物群落功能多样性能够敏感反应土壤的质量变化,是土壤质量变化的重要衡量指标。本研究以香蕉园常规种植方式（行间地表裸露）为对照,以行间自然生杂草覆盖和人工种植大翼豆[Macroptilium atropurpureum (DC.) Urb.]覆盖为处理,利用微生物Biolog鉴定技术研究植物覆盖措施对蕉园土壤微生物功能多样性的影响。结果表明：不同植物覆盖处理下,蕉园土壤微生物对碳源的利用能力有显著差异,结果表现为大翼豆覆盖(CP)>自然生杂草覆盖(NW)>无覆盖(CK)。与行间地表裸露对比,植物覆盖显著(P<0.05)提高了蕉园土壤微生物的Richness Index、Shannon-Wiener和Simpson指数;蕉园土壤微生物对糖类、氨基酸类和羧酸类的利用率高,其中自然生杂草覆盖下土壤微生物偏向利用羧酸类碳源,大翼豆覆盖土壤微生物偏向利用糖类及氨基酸类碳源。不同覆盖植物对土壤微生物功能多样性影响差异显著,大翼豆覆盖较自然生杂草更能改善土壤微生物群落多样性,在蕉园裸露行间人工种植大翼豆的方法可有效减轻土壤退化程度,以植物多样性促进土壤微生物多样性的提高,可促进香蕉园土壤健康可持续利用。     

花生连作障碍与根系分泌物自毒作用的研究进展

中国花生主产区的连作面积较大,连作障碍已成为影响花生产量的重要因素之一。目前,化感作用研究已成为揭示连作障碍机制的热点。本研究系统综述了连作对花生生育、产量、品质、营养吸收、生理特性和病害的影响;介绍了植物化感自毒作用与根系分泌物的概念,以及根系分泌物对花生生育的影响;总结了缓解花生连作障碍的措施包括合理轮作、土壤灭菌、添加有益微生物或营养元素以及采用综合措施等。并对花生连作障碍相关研究中的热点问题进行了探讨,以期为指导中国花生生产,实现花生生产的可持续发展提供理论和技术支持。     

甘薯轮作与间作对根际土壤微生物群落的影响

为揭示土壤微生物群落对甘薯不同种植制度的响应机制,通过田间定位试验,设置甘薯连作、甘薯–小麦轮作、甘薯–玉米间作3个处理,采用磷脂脂肪酸（PLFA）和生态板（BIOLOG ECO）技术手段,研究了轮作与间作对甘薯根际土壤微生物群落结构、碳源利用能力的影响。结果表明,与甘薯连作处理相比,轮作与间作改变了土壤微生物主要类别的PLFA生物量,甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作处理的细菌含量分别显著（P<0.05）增加21.82%和38.77%,放线菌含量分别显著增加6.98%和12.77%,革兰氏阳性菌生物量分别显著增加28.60%和63.44%,革兰氏阴性菌生物量分别显著增加18.21%和22.29%,真菌含量分别显著降低16.60%和13.03%;随着培养时间的延长,甘薯–玉米间作处理的平均颜色变化率（AWCD值）显著高于其他2个处理,甘薯–玉米间作处理对羧酸类化合物、多聚化合物、碳水化合物、氨基酸化合物和胺类化合物的利用能力较甘薯连作处理分别显著增加17.28%、14.67%、54.17%、36.62%和20.00%;冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构及功能多样性的变化受多种因素共同影响,土壤速效钾和全氮为主要驱动因子;甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作在一定程度上均可优化土壤微生物群落结构,提升微生物功能多样性,其中甘薯–玉米间作处理效果较好。     

有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展

土壤微生物是评价土壤健康的关键指标，农业生产中，施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下，研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代，布局了一批长期定位施肥试验，基于这些研究结果，对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究，阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应，探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说，有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征，提高土壤细菌真菌比，增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度，抑制土壤病原菌的活性，从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变，以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后，可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制，同时开发安全高效的新型微生物肥料，充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外，还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证，深入开展土壤健康评价体系研究。     

克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性的影响

为了研究克氏原螯虾-水稻连作对系统土壤微生物功能多样性的影响。分别选择克氏原螯虾-水稻连作塘、水稻田为研究对象,采用Biolog-ECO方法检测土壤样品中微生物对31种碳源的利用能力,研究克氏原螯虾-水稻连作田和单纯水稻田中微生物代谢活性及代谢多样性差异,并分析其影响因素。结果表明,克氏原螯虾-水稻连作田土壤中氮、磷、钾和有机质的含量和微生物代谢活性均显著低于水稻田,“虾-稻”连作田和水稻田土壤微生物代谢多样性间也存在显著差异(P<0.05)。冗余分析的结果表明,这种差异和土壤有机质含量具有显著的相关性(R²=0.814,P =0.001)。克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性能够产生显著影响。肥料使用量的降低、使用方式的改变,特别是其中有机质含量的降低是造成影响的重要原因。     

不同肥料种类对连作烟草根际土壤微生物功能多样性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,施用不同肥料, 调查施肥后的土壤对连作烟草作物的生长、土壤微生物功能多样性的影响及其对土壤化感自毒的调节作用。结果表明,烟草根际土壤化感自毒潜力以施用常规复合肥最大,施用农家肥最小。基于Biolog平板法的微生物功能多样性研究表明,施用常规复合肥利于氨基酸类、胺类物质为碳源的微生物生长;施用有机肥利于羧酸类物质为碳源的微生物生长;而施用农家肥则利于糖类、脂肪酸、酚酸类物质为碳源的微生物生长。土壤微生物利用单一碳源的主成分分析结果表明,与碳源利用相关的主成分1、主成分2可分别解释变量方差的74.37%和25.63%。在主成分分离中有主要贡献的是糖类、脂肪酸类、酚酸类碳源。相关性分析结果显示,烟草土壤的化感自毒潜力与以糖类和酚酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著正相关,而与以脂肪酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著负相关。此外,农家肥施用最利于微生物生长,有机肥次之,常规复合肥最差。