生物复混肥对土壤微生物功能多样性及土壤酶活性的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板技术,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥、生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤酶活性的动态变化。结果表明,生物复混肥处理的微生物群落平均颜色变化率（AWCD）、微生物群落Shannon指数（H）、丰富度指数（S）和Shannon均匀度指数（E）均为最高;微生物群落主成分分析表明,不同施肥处理土壤微生物群落碳源利用特征有一定差异,PC1将生物复混肥与其他处理明显区分,生物复混肥处理分布在PC1的正方向,其他处理分布在PC1的负方向;起分异作用的主要碳源有糖类、羧酸类和氨基酸类;土壤蔗糖酶、脲酶活性均以生物复混肥处理最高,分别为72.74 mg glucose·g-1·（24 h）-1和1.15 mg NH3-N·g-1·（3 h）-1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落的丰富度和功能多样性,增强土壤蔗糖酶和脲酶活性。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性和微生物量的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥和生物复混肥后土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化。结果表明:生物复混肥处理的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均最高;施用生物复混肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其是多酚化合物类和糖类;不同处理土壤微生物碳源利用特征有一定差异,生物复混肥在第1主成分上的得分值为正值,其他各处理在第1主成分上的得分值基本上为负值,起分异作用的主要碳源是糖类和羧酸类。在玉米生长期间各处理土壤微生物量大致呈先升高后逐渐平稳的趋势,且土壤微生物量碳、氮、磷的含量均以生物复混肥处理最高,最高值分别为333.21mg.kg 1、53.02 mg.kg 1和22.20 mg.kg 1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落丰富度和功能多样性,显著增加土壤微生物量碳、氮、磷的含量,有利于维持良好的土壤微生态环境。     

不同有机无机复混肥对小麦产量、氮效率和土壤微生物多样性的影响

通过田间试验,研究了菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥有机无机复混肥与无机复混肥等价格施入对小麦产量、氮素利用率以及土壤微生物多样性的影响。结果表明,3种堆肥原料有机无机复混肥处理的小麦子粒产量（5838.8～6243.1 kg/hm2）为化肥处理（5880.4 kg/hm2）的99.3%～106.2%,差异不显著。猪粪处理和菜粕处理的小麦子粒的氮素累积量（分别为100.2 kg/hm2和95.8 kg/hm2）显著高于化肥处理（85.9 kg/hm2）和中药渣堆肥有机无机复混肥处理（84.5 kg/hm2）;3种有机无机复混肥的氮肥回收效率和氮素利用率（包括氮素生理利用效率和氮素子粒生产效率）都高于化肥处理的氮肥回收效率和氮素利用率。对各处理土壤DNA条带采用邻接法分析表明,施入外源有机物质(菜粕堆肥、猪粪堆肥与中药渣堆肥)可以改变土壤的微生物细菌群落结构,而施入化肥对土壤的微生物细菌群落结构影响较小。本试验条件下,施用3种堆肥原料的有机无机复混肥可以获得与施用化肥相当的小麦子粒产量,提高小麦的氮素回收和利用效率,改变土壤微生物细菌群落结构。     

不同有机肥源对土壤微生物生物量及花生产量的影响

通过盆栽试验,采用平板计数法和DGGE分析法,研究施用化肥与不同来源的有机肥对土壤微生物生物量及花生产量的影响.结果表明,施肥均显著提高了花生的经济产量与生物产量,其中以施用麸酸有机复混肥处理最高;土壤中细菌、真菌、放线菌总量以施用鸡粪处理最高,其他处理差别不大;土壤微生物总DNA提取、PCR扩增及其产物DGGE分析表明,施用各品种有机肥较不施肥与施用化肥促进了土壤某些微生物量的提高,而施用不同有机肥品种促使不同种类微生物量的提高.故不同有机肥源对土壤微生物生物量乃至其多样性特征均产生影响.     

有机无机复混肥优化运筹对稻田肥力的影响

通过田间试验探讨了不施分蘖肥的有机无机复混肥运筹模式对机插水稻土壤总碳(TC)、总氮(TN)、微生物碳(MBC)、微生物氮(MBN)、土壤呼吸强度以及线虫特征等土壤肥力关键指标的影响。结果表明,有机无机复混肥作基肥施用,不施分蘖肥,穗肥施用一次(处理FMT)或二次(处理FMO)时水稻产量能够达到或超过单施化肥处理水平。与单施化肥相比,有机无机复混肥处理显著提高了土壤微生物量碳(MBC)和氮(MBN),MBC平均提高14.5%,MBN提高21.4%;土壤呼吸强度也得到明显提高,平均增幅31.8%,然而有机无机复混肥对土壤总碳(TC)和全氮(TN)无显著影响。有机无机复混肥处理降低了耕层(0~10 cm)土壤线虫密度,并导致食细菌线虫优势属头叶属和真头叶属相对丰度下降,食细菌线虫次优属绕线属、连胃属及植食性线虫潜根属相对丰度有所提高。应用土壤养分指标(TC、TN)、生物指标(MBC、MBN、线虫数量、土壤呼吸强度)进行主成分分析和聚类分析,结合水稻产量、肥料利用率,表明有机无机复混肥运筹是一项集培肥、增产、操作性强的施肥方式。     

生物有机肥对土壤微生物活性的影响

通过两次连续温室玉米盆栽试验,研究了施用具有调节微生物功能的生物有机肥对土壤微生物数量与活性的影响,并利用传统平板计数法与BIOLOGECO方法相结合研究生物有机肥对土壤微生物生态的影响。结果表明,与化肥相比,施用生物有机肥可显著提高土壤微生物中3大菌群的数量;AWCD值及微生物对不同碳底物利用水平的测定结果表明,施用生物有机肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其土壤中的羧酸、胺类和其他类碳源等。表明生物有机肥的施用能增加土壤微生物利用碳源能力,改善微生物营养条件,使微生物保持较高活性,提高土壤微生物多样性。     

不同原料堆制的有机无机复混肥对辣椒产量和土壤生物性状的影响

通过田间试验,研究了施用以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥制成的3种有机无机复混肥对辣椒产量、土壤矿质态氮和土壤微生物量碳、氮以及微生物多样性的影响。结果表明:1）各施肥处理辣椒果实产量为2451.1～3301.5kg/hm2,均显著高于对照（CK,1700.8 kg/hm2）;3种原料堆制的有机无机复混肥的辣椒果实产量为2851.3～3301.5kg/hm2,显著高于单施化肥CF,增产率为16.3%～34.7%。2）与CF和CK处理比较,3种原料堆制的有机无机复混肥处理明显提高了土壤矿质态氮含量,改善了土壤供氮能力,增加了土壤微生物量C、N含量。3）对各处理土壤DNA条带采用邻接法分析(Eighbor Joining)表明,5个处理土壤样品共分为3大族群,CF与CK为一种族群,菜粕堆制的有机无机复混肥（RCC）为另一种族群,猪粪堆制的（PMC）和中药渣堆制的有机无机复混肥（CMC）又属另一种族群。说明施入外源有机物质(菜粕、猪粪与中药渣)可能改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小。     

不同原料堆肥的有机无机复混肥对辣椒产量和土壤生物性状的影响

通过田间试验,研究了施用以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥的3种有机无机复混肥对辣椒产量、土壤矿质态氮和土壤微生物量碳、氮以及微生物多样性的影响。结果表明：1）各施肥处理辣椒果实产量为2451.1-3301.5 kg/hm^2,均显著高于对照（CK,1700.8 kg/hm^2）;3种原料堆肥的有机无机复混肥的辣椒果实产量为2851.3-3301.5kg/hm^2,显著高于单施化肥CF,增产率为16.3%-34.7%。2）与CF和CK处理比较,3种原料堆肥的有机无机复混肥处理明显提高了土壤矿质态氮含量,改善了土壤供氮能力,增加了土壤微生物量C、N含量。3）对各处理土壤DNA条带采用邻接法分析（Neighbor joining）表明,5个处理土壤样品共分为3大族群,CF与CK为一种族群,菜粕堆肥的有机无机复混肥（RCC）为另一种族群,猪粪堆肥的（PMC）和中药渣堆肥的有机无机复混肥（CMC）又属另一种族群。说明施入外源有机物质（菜粕、猪粪与中药渣）可能改变土壤的细菌群落结构,而施入化肥对土壤的细菌群落结构影响较小。     

长期施用有机和无机肥对红壤微生物群落特征及功能的影响

以建于1990年的湖南祁阳长期有机无机定位试验为平台,选择不施肥、无机肥、有机肥及有机肥化肥配施4个处理,利用高通量测序和实时荧光定量技术,研究了长期施用有机肥和无机肥祁阳红壤细菌和真菌的群落特征;利用常规分析方法,研究了土壤微生物呼吸、酶活性和土壤基本理化性质,探索了长期施肥的土壤微生物群落结构与其功能以及土壤养分之间的关系。结果表明,长期施肥改变了土壤的pH值和养分循环;长期施用有机肥增加细菌与真菌种群丰度和多样性;单施化肥增加了真菌种群丰度与多样性,但是对细菌的种群丰度与多样性影响不大;施肥显著改变了土壤细菌与真菌的群落结构,细菌群落结构的改变显著影响土壤微生物呼吸、β-纤维素二糖水解酶以及酚氧化物酶的活性,而真菌群落的改变对微生物的功能影响不明显。本研究表明,施用有机肥不但可以缓解化肥引起的土壤酸化,还能支持更大、更丰富的微生物群体,从而维持更高的土壤活性,对维持或提高土壤肥力具有重要意义。     

有机无机复混肥施用量对热带水稻土微生物群落和酶活性的影响

  【目的】  研究一次性施用不同量的有机无机复混肥对热带地区水稻产量及土壤微生物群落与酶活性的影响,为该区域水稻高效肥料管理提供科学依据。  【方法】  水稻田间试验连续进行了3季 (2018年早稻–晚稻,2019年早稻)。施肥设5个处理:不施肥对照 (CK),常规化肥分3次施用 (CF),采用一次性基施的等量、减10%和减20%氮磷钾养分投入量的有机无机复混肥处理 (OF、–10%OF和–20%OF)。2019年早稻收获后测产,同时取0—20 cm土壤样品,分析土壤理化性质和酶活性,采用Illumina高通量测序技术测定土壤细菌和真菌群落组成、多样性和结构。  【结果】  OF、–10%OF和 –20%OF处理的水稻产量没有显著差异,均与化肥处理 (CF) 相当。与CF相比,3个有机无机复合肥处理显著提高了土壤pH,对土壤全量氮磷钾没有显著影响;OF处理显著提高了土壤有机质含量;–20%OF处理显著提高了土壤碱解氮 (15.40%)、速效钾含量 (39.75%);OF和–10%OF处理显著提高了土壤有效磷 (49.82%、46.02%) 和速效钾含量 (91.40%和30.44%);有机无机复混肥处理对土壤酶活性没有显著影响。施用有机无机复混肥影响了真菌和细菌的多样性。其中–20%OF处理显著提高了细菌、真菌的Chao1指数和真菌的物种丰富度指数。在群落结构方面,–20%OF处理的土壤变形菌门和酸杆菌门的丰度显著高于CF处理,分别提高6.64%和8.37%,厚壁菌门丰度较CK显著降低了72.67%;–20%OF处理较CF处理显著增加土壤接合菌门丰度 (77.40%),而–10%OF土壤真菌球囊菌门较CK处理降低了117.38%。相关性分析表明,土壤细菌多样性与土壤速效磷呈正相关,真菌多样性与土壤碱解氮呈正相关。冗余分析表明,细菌群落的主要驱动因子为酸性磷酸酶、速效钾、有效磷和碱解氮,而碱解氮、全钾、有效磷和脲酶是土壤真菌群落的主要限制因子。  【结论】  施用有机无机复混肥能显著改善南方红壤水稻土速效养分含量和pH,减少10%～20%的常规养分投入量,对水稻产量没有明显影响,但是比施用化肥明显提高了土壤中有效磷、钾含量,同时提高了土壤细菌和真菌群落的数量和多样性。     

生物有机肥对秦巴山区核桃园土壤微生物群落和酶活性的影响

采用大田试验,探讨生物有机肥对秦巴山区核桃园土壤微生物群落结构及其代谢、 酶活性和土壤理化性质的影响。结果表明,施入生物有机肥可改变土壤微生物群落结构,改变微生物对各大类碳源的利用,提高微生物碳源利用率、物种多样性和丰富度,常规施肥对土壤微生物群落结构影响不显著。生物有机肥可显著提高土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性,但对过氧化氢酶的影响不显著;常规施肥可提高土壤脲酶和脱氢酶活性,对其他酶活性没有显著影响。生物有机肥可显著提高土壤有机质, 全量氮、磷、钾和速效磷含量,提高土壤pH值,使土壤理化性质得到改善;常规施肥也可在一定程度上提高土壤养分含量,但其效果不如生物有机肥。     

长期施用化肥对塿土微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在土壤有机质分解、营养循环、植物生长等方面都发挥着重要作用,研究长期施用化肥对其产生的影响可为农田合理施用化肥、培肥土壤和高产高效可持续性农业生产提供理论依据。【方法】以陕西杨凌"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"的长期定位试验为基础,利用BIOLOG分析并结合常规分析研究了6种长期不同化肥施用方式不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮钾配施(NK)、磷钾配施(PK)、氮磷配施(NP)和氮磷钾配施(NPK)对土土壤微生物量和微生物功能多样性的影响。【结果】与不施肥CK相比,长期单施氮肥(N)的SMBC、SMBN没有显著变化,但明显降低了土壤微生物商和土壤微生物对氮素的利用;NP和NPK配施能够显著增加土SMBC和SMBN含量,明显提高了土壤微生物商,使土壤微生物种群结构发生了明显变化但土壤微生物对氮素的利用没有显著提高;长期偏施肥处理(NK、PK)的SMBC、SMBN和微生物商虽轻微增加,但土壤微生物种群结构没有显著改变。BIOLOG分析结果显示施磷处理(PK、NP和NPK)对微生物代谢活性的促进作用较大且在培养初期代谢活性较不施磷处理(CK、N和NK)增加显著。长期单施氮肥(N)对于提高土壤微生物多样性没有显著作用而其他化肥施用处理可以提高土土壤微生物群落的碳源利用能力、物种的丰富度和优势度,其中NP和NPK处理配施效果最好。化肥施用对土土壤微生物群落的均匀度没有显著影响。主成分分析的结果表明不同处理的土壤微生物对碳源利用表现出显著差异,氮磷养分的差异是产生分异的主要原因。【结论】土区小麦玉米轮作下,平衡施肥(NP或NPK配施)对于改善农田土壤微生物特性具有良好作用。     

Nitrous oxide production and consumption in serially diluted soil suspensions as related to in situ N2O emission in submerged soils

A simple method for characterizing soil microbial community composition relevant to N₂O production and consumption was proposed. Ten-fold series soil dilution was prepared. Nitrate or N₂O was provided as the sole electron acceptor. Nitrous oxide concentration in the headspace gas across the serially diluted soil suspensions was measured against controls. Results showed that the patterns of N₂O production and consumption across the soil suspensions provided useful information on the microbial community composition relevant to N₂O production and consumption in these soils. An independent method, to that proposed here, was also employed to characterize denitrifier community compositions of the same soils. Data indicated that information on the soil microbial community composition characterized by both methods were compatible or mutually supporting and apparently related to in situ N₂O emissions. Soil samples from manure (applied with animal manure plus chemical fertilizer) plots had higher denitrification rates than the samples from normal fertilizer (applied with chemical fertilizer only) plots. It was concluded that functional characteristics of soil microbial communities relevant to N₂O production and consumption could be characterized at ecological levels and may potentially affect N₂O emissions.     

硝化抑制剂和秸秆对潮棕壤碳氮转化和微生物群落特征的短期影响

氮是植物和微生物生长繁殖的必需营养元素,而氮矿化表征了土壤供氮能力。通过盆栽实验,采用同位素稀释法和磷脂脂肪酸(PLFA)法,研究了添加硝化抑制剂和秸秆条件下,潮棕壤碳氮矿化和微生物群落组成变化特征。结果表明,与施氮量N 0.1 g·kg~(-1)的单施氮肥处理(NF)相比,氮肥配施1%硝化抑制剂(NFI)的土壤铵态氮提高32%,而硝态氮降低53%。氮肥与施用量为5 g·kg~(-1)的秸秆配施(NS),土壤氮素总矿化速率增加36%,微生物生物量碳提高51%,β-葡萄糖苷酶活性提高36%,同时显著增加了土壤总PLFA以及细菌、真菌、真菌/细菌和革兰式阴性菌(P0.05),土壤呼吸熵降低50%。与氮肥配施秸秆处理(NS)相比,氮肥、秸秆和硝化抑制剂配施处理(NSI),土壤铵态氮提高33%,硝态氮下降47%。综上所述,氮肥和秸秆配施可以提高土壤微生物生物量,改变土壤微生物群落组成,配施1%(N)硝化抑制剂后降低土壤硝化速率,增加土壤供氮能力。     

不同施肥处理对植烟土壤细菌群落的影响

摘　要 ：施肥对维持烟草土壤微生物生态平衡和改善土壤质量起着十分重要的作用，但无机化肥、有机肥和有机无机复混肥料长期施用后，植烟土壤微生物群落的响应差异尚不明确。基于此科学问题，应用定量PCR技术和高通量测序技术研究施用有机肥（YJ）、有机无机肥（YW）和无机肥（WJ）3年后，土壤理化性质和细菌群落结构、数量和功能的变化。结果显示不同施肥处理下，土壤理化性质发生改变，其中WJ和YJ处理降低了土壤pH值，但YJ处理能显著提升土壤有机质含量，而YW处理在维持土壤pH的同时提高土壤速效养分和有机质含量。土壤细菌数量、群落结构和功能也相应的发生变化，YJ和YW处理土壤中的细菌16S rRNA基因拷贝数显著高WJ，YW处理的土壤细菌群落alpha多样性最高。主坐标分析和ANOSIM检验进一步表明，影响土壤细菌群落结构的最主要因素是土壤pH。此外，施肥3年后土壤中部分益生菌相对丰度也发生明显的变化，YW处理土壤中Gemmatimonadaceae、Micrococcaceae和Haliangiaceae等植物促生菌的丰度显著较高，YJ处理土壤中Intrasporangiaceae、Xanthomonadaceae、Chitinophagaceae、Burkholderiaceae等具有固氮或生防功能的细菌丰度较高，YW和YJ处理均增加了固氮菌Rhizobiaceae的丰度。细菌群落结构的改变进一步影响了细菌群落的功能，YW处理显著增加了土壤细菌群落的硝化功能。本研究结果可为烟叶生产中合理施肥提供科学依据。     

竹炭和竹炭包膜复合肥对毛竹林土壤磷有效性的影响及其微生物学机理

[目的]从土壤理化性状和微生物多样性角度,研究将竹炭和复合肥制备成竹炭包膜复合肥后对毛竹林土壤磷素有效性的影响,分析竹炭简化施用的可行性.[方法]野外林地试验在浙江杭州红黄壤上进行,设置单施复合肥(CK)、竹炭包膜复合肥(BF)和复合肥+竹炭(SC)?3个处理.在施肥后的第30和100天,测定土壤pH、容重、总碳、总氮...     

生物有机肥对番茄青枯病的防效及对土壤微生物的影响

以腐熟有机肥为载体,添加功能复合菌剂制成生物有机肥（BOF）,采用盆栽试验方法,研究了该生物有机肥对番茄青枯病的防效和对土壤微生物的影响。结果表明,施用生物有机肥可显著降低青枯病的发生,在对照（CK）防效指定为0时,BOF处理达到69%,比化肥（CF）、有机肥（OF）处理分别提高了21%和14%;在有效养分低于CF处理的情况下,BOF处理的株高、茎粗、干重分别增加了15%、26.1%、23.7%,达到显著水平,表现出显著的促生效果。生物有机肥影响根际土壤中青枯菌和主要微生物菌群数量,施用BOF后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降,在前期达到显著水平。番茄移栽后第40d的Biolog分析结果表明,施用BOF可明显提高土壤微生物对碳源尤其是土壤中胺类碳源的利用率。盆栽试验表明生物有机肥能调控土壤微生物群落结构,增强土壤微生物生态系统的稳定性和抑病性,从而提高土壤质量,减少病害的发生。     

沼液对河西绿洲葡萄园土壤微生物功能多样性的影响

为探明使用沼液对土壤质量的影响，明确土壤微生物功能多样性对沼液使用量和使用年限的响应，在甘肃祁连葡萄观光园进行等氮量替代和增施沼液处理，采用Biolog方法测定土壤微生物功能多样性。结果表明：（1）100%等氮量沼液处理的土壤微生物群落代谢活性最小，替代33%氮量处理的土壤微生物群落代谢活性最高，连续两年使用沼液的处理间差异大于一年。（2）试验地土壤微生物利用的主要碳源为碳水化合物类，使用沼液能够显著提高土壤微生物对氨基酸类和羧酸类碳源的利用率。连续两年使用沼液条件下，增施沼液处理（133%和167%）效果优于等氮量替代处理。（3）与单施化肥对照相比，使用沼液处理仅在提高土壤微生物均一度指数方面存在优势，且增施沼液处理（133%和167%）效果优于等氮量替代处理。（4）主成分分析表明，沼液使用量和使用年限对土壤微生物碳源利用水平以及代谢多样性的影响有差异，且使用年限增加能使各处理间变异程度增大。（5）碳水化合物类和氨基酸类碳源是引起不同沼液用量处理土壤微生物功能群分异的主要碳源，其中碳水化合物类是使用年限增加后土壤微生物群落变化的敏感碳源。（6）Pearson相关性分析表明，该试验地土壤微生物功能多样性与土壤有机质、碱解氮呈正相关关系，与速效磷、速效钾呈负相关关系。综上，长期使用沼液（尤其是沼液与化肥配施）有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性，且当沼液使用量较大时能达到完全取代化肥的效果。