少免耕栽培晚稻对土壤微生物区系及活度的动态影响

为探明农业技术措施对土壤生物学特征的影响，以制定合理的耕作制度，保障土壤的可持续利用，进行了1／3稻草覆盖少免耕对晚稻土壤微生物区系及活度的动态影响研究．结果表明，土壤中几类微生物的数量在晚稻不同生育期都表现为先升后降的趋势，并且在晚稻分蘖盛期最高．好气性细菌、放线菌、真菌及微生物活度从高到低为少耕土壤、翻耕土壤、免耕土壤，而厌气性细菌数量从高到低为翻耕土壤、少耕土壤、免耕土壤．通过对土壤微生物分析评价发现，在提高土壤质量和利于作物生长方面，少量秸秆还田少耕要优于少壤特秆还田翻耕和免耕。     

稻草覆盖免耕对水稻土壤微生物数量的影响

进行了7 500、5 000、2 500 kg/hm2早稻秸秆覆盖免耕还田对晚稻土微生物数量动态影响的试验,结果表明:稻草覆盖免耕还田条件下,在晚稻的整个生长期,除土壤放线菌数量一直呈下降态势之外,土壤好气性细菌、厌气性细菌和真菌数量均呈前期急剧增加、中期缓慢减少、后期迅速减少的变化特征;以早稻秸秆约5 000 kg/hm2覆盖免耕还田栽培晚稻较为适宜。     

稻草覆盖免耕对稻田土壤酶活性的影响

试验定位研究了早稻稻草覆盖还田免耕技术对晚稻土壤酶活性的动态影响。结果表明,在秸秆覆盖还田免耕条件下,晚稻生长发育过程中,土壤纤维素酶活性呈前期急剧增加、中期缓慢减少、后期迅速减少的变化特征;土壤木聚糖酶活性与之不同的是后期缓慢上升;土壤蛋白酶活性呈前期迅速下降、之后无明显变化的特点。随着稻草还田量的增加,土壤酶活性有更明显的动态变化趋势。土壤酶活性分析评价发现,在晚稻栽培时,配合水稻专用复混肥一次性施用,以67%早稻秸秆(约5 000 kg/hm~2)覆盖还田免耕较为适宜。     

早稻秸秆施用秸秆腐熟剂还田应用效果的研究

开展水稻翻耕模式下早稻秸秆施用秸秆腐熟剂还田应用效果田间试验,研究稻草使用秸秆腐熟剂还田后对土壤改良作用及对水稻产量的影响,结果表明院早稻秸秆施用秸秆腐熟剂处理比纯秸秆还田处理的稻草能更快腐熟,且种植晚稻产量更高,增产1.86%~5.07%,收入增加388.8~968.0元/hm2,更能改善土壤理化性状,提高土壤肥力。     

基于稻草还田的氮肥优化管理研究

采用田间试验比较研究了在水稻秸秆还田环境下不同施氮模式对土壤N素供应、氮肥利用率及其对水稻生产力的影响。结果表明,稻草还田改善了土壤的供氮能力,不论在背景氮较低的砂性土壤上还是在背景氮较高的粘性土壤上,稻草还田配施减量氮肥(N1、N3处理全年施氮量180kg.hm-2,其中桃江主试验中N1处理早稻施氮80kg.hm-2,60%为基肥,40%为分蘖肥施用;晚稻施氮105kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用;桃源氮替代试验中N1、N3处理早稻施氮81kg.hm-2,晚稻施氮99kg.hm-2,N1处理早、晚稻氮肥施用分配比例为基肥30%,分蘖肥30%,穗肥40%,N3处理早稻氮肥50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻氮肥50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理,相对于移走稻草 高量氮肥(N2处理其中桃江主试验早稻施氮量115kg.hm-2,晚稻施氮量为150kg.hm-2,分别以60%为基肥,40%为分蘖肥施用;桃源氮替代试验早稻施氮量为108kg.hm-2,50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻施氮量为132kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理之间稻田系统生产力无显著差异,但每年节约60～80kg纯氮化肥的投入,提高了其边际成本报酬率。分次施氮的效果表明,稻草还田下等量氮肥不同施氮模式(N1、N3)处理之间,水稻产量差异不显著,但水稻吸氮高峰集中在分蘖旗至孕穗期,N1模式减少了基肥施氮量,防止了因作物未能及时吸收导致的土壤速效氮的损失,而适当增加作物后期施氮量又能有效缓减作物后期生长大量吸氮的要求与微生物分解稻草固持矿质氮之间的矛盾,改善了土壤的供氮状况,其效果最优。因此,在全年稻草还田量为7500kg.hm-2的红壤稻田系统,根据投入氮肥的边际收益,全年适宜配施氮量为180kg.hm-2,且各时期施氮量优化比例为基肥30%、分蘖肥30%、穗肥40%。     

秸秆还田对烤烟根际微生物种群数量的影响

为了改善土壤质量,提高烟叶品质,探讨秸秆还田对植烟土壤根际微生物的影响,对麦秆还田、稻秆还田、无秸秆还田进行了比较试验。利用选择培养基,以麦秆还田、稻秆还田的植烟土壤为对象,无秸秆还田植烟土壤作为对照,对烟草根际微生物（主要是细菌、真菌、放线菌）进行了分离和测数。结果表明,秸秆还田能明显的增加植烟土壤根际微生物的数量。还田的秸秆种类不同,根际不同的微生物数量变化不一样。总体来说,麦秆还田的植烟土壤根际细菌和放线菌数量最多,稻秆还田的植烟土壤根际细菌和放线菌数量次之,空白对照组的植烟土壤根际细菌和放线菌数量最少。根际真菌的数量,空白对照组的土壤中最多,麦秆还田的次之,稻秆还田的真菌数量最少。从不同秸秆还田的植烟土壤中分离的根际自生固氮菌、磷细菌、钾细菌以革兰氏阴性杆菌为主,分别属于10个属,不同秸秆还田条件对根际3类细菌的种类和数量都有影响。     

秸秆覆盖法对土壤微生物区系的影响

本试验在新疆农业大学试验田进行，土样取白秸秆覆盖量不同的小麦地，采用稀释平板法和稀释液加滤纸条法分别测定土壤中细菌、真菌、放线菌和固氮菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌数量变化，并与产量进行相关性分析。结果表明：（1）秸秆覆盖法可以增加土壤微生物总数，其中细菌、真菌数量随秸秆覆盖量的增加而增加。放线菌数量无明显变化。（2）前期真菌所占百分比随秸秆覆盖量增加而增加。后期真菌所占百分比随秸秆覆盖量增加而基本不变；前期细菌、放线菌所占百分比随秸秆覆盖量增加变化不大，后期细菌所占百分比随秸秆覆盖量增加而增加，而放线菌所占百分比随秸秆覆盖量增加而降低。（3）土壤中固氮菌、好气性纤维素菌和嫌气性纤维素菌数量随秸秆覆盖量的增加而增加。（4）各类微生物数量在0～10cm土层较多。（5）对微生物数量与秸秆覆盖量进行相关性分析，细菌、真菌相关性不显著；放线菌无相关性；固氮菌、好气性纤维素菌、嫌气性纤维素菌相关性显著。     

晚稻免耕稻草覆盖还田栽培技术研究

为探索免耕稻草覆盖还田对晚稻生产的综合效应,采用田间小区试验研究了免耕条件下稻草全量覆盖还田和50％覆盖还田对晚稻生长、产量和土壤容重的影响.结果表明:免耕不同用量稻草覆盖还田虽然分蘖前期由于稻草未分解,禾苗生长较慢,但分蘖后期稻草分解释放养分,能促进禾苗生长,与翻耕稻草不还田相比,增产5.4％～12.6％,并且对土壤通气状况有一定的改善作用.同时,免耕稻草覆盖还田节省了耕田成本,增加了收入,经济效益显著,是一项节本增效的保护性耕作措施,可以在适宜条件下推广应用.     

秸秆还田栽培晚稻土壤微生物动态研究

对秸秆还田4种不同耕作方式栽培晚稻的土壤微生物动态进行了研究。结果表明，还田秸秆能够提高土壤微生物的活性，覆草免耕优越于覆草翻耕。     

不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响

为了探明不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响, 设置秸秆覆盖和深埋2种秸秆还田方式, 研究了不同处理(秸秆覆盖于玉米长期连作土壤CT1、秸秆深埋于玉米长期连作土壤CT2、秸秆覆盖于米麦轮作土壤T1、秸秆深埋于米麦轮作土壤T2)对下茬玉米根际土壤微生物及土壤酶活性的影响。结果表明:(1)相同的秸秆还田方式下, T1和T2玉米根际土壤微生物生物量碳、主要微生物及生理类群和土壤酶活性均高于CT1和CT2处理。(2)在玉米长期连作土壤中, 秸秆深埋更能提高下茬玉米根际土壤微生物生物量碳含量, 增加土壤细菌、放线菌、主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)和降低土壤真菌数量, 提高土壤脲酶和转化酶活性。而在米麦轮作土壤中, 秸秆还田方式对玉米根际土壤真菌和主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响不大。在吉林省玉米长期连作种植区, 秸秆深埋比秸秆覆盖更能有效改善土壤微生物结构。     

红壤晚稻田各类群微生物及产脲酶菌动态变化

在晚稻四个不同生长期（幼苗期、分蘖期、拔节长穗期和结实成熟期）,测定三种不同类型红壤稻田（肥田、瘠田和新垦田）的耕作层中三大类群微生物及产脲酶菌数量消长情况。结果表明：各类群微生物（细菌、放线菌和真菌）在晚稻不同生长期数量有变化,且消长情况各不相同;不同类型稻田各类群微生物数量略有差别,统计结果显示,不达显水平;各类产脲酶菌在不同类型晚稻田的百分含量变化不很明显;它们在各类群微生物中的百分含量分     

不同有机氮替代部分无机氮对水稻产量及土壤微生物的影响

通过田间试验,探索不同有机氮肥替代部分无机氮对汉中盆地水稻产量及土壤微生物的影响,旨在探索该区水稻生产的氮肥减量技术。试验共设不施肥(CK)、无机氮肥(100%N)、沼渣有机肥替代20%无机氮(80%N+BRO)、微生物有机肥替代20%无机氮(80%N+BOF)、秸秆替代20%无机氮(80%N+SW)5个处理。采用稀释涂平板的方法测定水稻移栽前期、苗期、分蘖期、孕穗期和成熟期0～20 cm土层的土壤微生物数量,并测定水稻产量及构成要素。结果表明,80%N+BOF处理可显著增加水稻有效穗数和穗粒数,较CK和100%N水稻籽粒产量分别增加77.21%和2.72%;水稻整个生育期土壤细菌和真菌数量先降低再升高,放线菌先升高再降低;80%N+BRO处理可显著提高水稻各生育期细菌、放线菌和微生物总数量,在水稻苗期、分蘖期和孕穗期效果最显著;80%N+BOF处理可显著提高水稻各生育期B/F值、降低真菌数量,并减小微生物群落结构变化,在水稻孕穗期和成熟期效果最显著。80%N+BOF处理在水稻上应用效果较好,可显著提高产量构成要素、水稻籽粒产量及土壤微生物数量,且有利于改善土壤微生物结构,为适宜于汉中盆地稻田化学氮肥减量的有效措施。     

不同土壤利用类型对微生物的影响

[目的]探讨土地利用变化对微生物功能群的影响。[方法]采用棋盘法取样,测定农耕用地、5年生柳林地、20年以上柳林地、裸露地表及建筑用地土壤中微生物的数量。[结果]细菌和放线菌是各类土壤中最主要的微生物类群,占98%以上,真菌数量在2%以下,5种土样中微生物数量由大到小依次为:农耕用地>5年柳林地>20年柳林地>建筑用地>裸露地表。土壤各生理类群微生物在5种类型土壤中的分布有较大差异,氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌和好氧固氮菌在5种类型土壤中占有的比例相对较大,硫化细菌和反硫化细菌相对较少。[结论]植被对土壤中微生物数量产生的影响最大。     

盆栽条件下红黄泥微生物量氮和固定态铵的动态变化

 【目的】研究盆栽条件下红黄泥微生物和晶格对有机、无机氮源的固定以及土壤微生物量氮（SMBN）和固定态铵的动态变化。【方法】采用15N示踪技术对有机无、机氮源交叉标记进行盆栽试验，设置单施尿素（15NU）、标记尿素与稻草配施（15NU-S）和标记稻草与尿素配施（15NS-U）3个处理。【结果】在水稻生育期内，SMBN和固定态铵占全氮比例分别为2.20%～4.00%和4.77%～ 8.37%；SMBN在孕穗期出现最低值，各处理固定态铵在分蘖期出现最低值。水稻成熟时，SMBN和固定态铵各处理间差异不显著。微生物和晶格固定的尿素氮分别为4.01～15.14 和0.47～4.82 mg•kg-1，占施用尿素氮的1.76%～8.83%和0.28%～2.11%；固定的秸秆氮分别为0.97～2.85和0.09～0.50 mg•kg-1，占施用秸秆氮的1.69%～4.98%和0.15%～0.87%。有机无机肥配施促进了微生物对尿素氮的固定，降低了晶格的固定。单施尿素处理和有机无机肥配施处理SMBN的最大释放率为66.04%和69.15%，固定态铵最大释放率为87.75%和87.64%。【结论】盆栽水稻条件下，土壤微生物和矿物晶格对外源氮的固定和释放是一个动态的过程，有机无机肥配施对SMBN和固定态铵有明显影响。     

不同土地利用方式对根际土壤微生物数量的影响

采用微生物平皿培养和化学分析法,在鲁西南地区选取5种不同土地利用方式,分别对根际、根外土壤微生物数量与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)5种不同土地利用方式下,根际土壤微生物总数量明显高于根外(非根际),表现出明显根际效应;(2)根际环境对三大类微生物产生不同的根际、效应。对细菌有明显的正效应,对放线菌和真菌有正负两方面的影响;(3)鲁西南地区土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线菌和真菌,但各类群在根际根外土壤中的数量排序不同。根际为细菌>真菌>放线菌,根外为细菌>放线菌>真菌;(4)不同土地利用方式下土壤微生物总数量各有差异,具体表现为菜地>麦地>稻田>果园>荒草地;(5)5种土地利用方式下,土壤性质也表现出根际效应,且与微生物总数量的根际效应相一致;(6)微生物数量与土壤大多数养分含量之间存在着一定的正相关关系,即土壤微生物数量随土壤有机质含量的增加而增加。     

精异丙甲草胺对甜菜田土壤主要微生物种群数量的影响

【目的】 研究不同施用量下,精异丙甲草胺对甜菜田不同土壤深度中各类主要微生物种群的变化,分析其对土壤主要微生物类群的影响作用。为精异丙甲草胺对土壤生态系统的深入研究和田间科学合理的施用奠定基础。【方法】 采用固体平板计数法,研究土壤中的细菌、真菌和放线菌进行变化趋势。【结果】 精异丙甲草胺对土壤中的细菌主要表现为抑制作用,且抑制作用与浓度呈正比,最大抑制率随着土壤深度而降低,在0~5、5~10和10~15 cm的最大抑制率分别是43.25%、32.57%、27.54%。精异丙甲草胺对土壤中真菌数量的影响主要表现为先抑制后促进的作用。最大激活率随土壤深度而降低,在0~5、5~10和10~15 cm最大激活率分别是64.10%、45.07%、27.78%。精异丙甲草胺对土壤中放线菌的影响大致为抑制-激活-恢复,最高抑制率在0~5、5~10和10~15 cm分别是62.85%、55.29%、35.40%。【结论】 低施用量的抑制作用和激活作用都不如高施用量表现的明显,且放线菌总数随着时间的变化呈现递减的趋势。     

猪粪化肥配施对双季稻稻田土壤活性碳氮含量及水稻产量的影响

以湖南省长沙典型红壤性水稻土为对象,采用田间定位试验,设置了不施氮(CK)、常规氮肥减半(50%N)、常规全量氮肥(100%N)、猪粪替代50%氮肥(50%N+PM)四个氮肥处理,研究猪粪部分替代化学氮肥对双季稻田土壤活性碳氮含量和水稻产量的影响。2012年结果表明,在早稻整个生长期和晚稻孕穗期以前,50%N+PM与100%N处理相比,其对土壤NH4+-N含量无明显影响,而在晚稻完熟期,50%N+PM处理土壤NH4+-N含量增加了65%。50%N+PM处理在早稻移栽期、晚稻孕穗期、早稻晚稻乳熟期和完熟期较100%N处理显著提高了土壤可溶性有机氮(DON)含量,增幅在50%-102%之间。在整个水稻季,50%N+PM处理与100%N处理相比,提高了土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBM)含量,提高幅度为21.5%-22.8%和5.3%-7.1%,而对水稻产量差异不显著,但明显高于50%N和CK处理。与CK处理相比,猪粪化肥配施和100%N处理的年产量分别提高了47.0%和32.9%。表明猪粪化肥合理配施可以维持水稻产量和土壤无机氮水平,同时可提高土壤微生物生物量碳和微生物生物量氮,改善土壤肥力。     

Cd胁迫对淹水稻田土壤微生物种群数量的影响

采用传统培养方法及改良的亨格特(Hungate)厌氧技术,在实验室条件下,通过液体培养MPN法及滚管固体培养法系统研究了不同浓度重金属Cd对稻田土壤中各好氧、厌氧微生物类群的种群数量影响及其动态变化过程。结果表明,好氧微生物中以放线菌所受抑制最大,真菌次之,细菌最小,在最大抑制期其抑制率分别为71.65%、60.62%、50.73%。在厌氧微生物类群中,各类菌群的变化趋势不尽相同,以产甲烷细菌对Cd最为敏感,厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌次之,而反硝化细菌、水解发酵性细菌影响相对较小。针对淹水稻田土壤特殊的生态环境,可以选择敏感厌氧菌群产甲烷细菌、厌氧固氮菌、产氢产乙酸细菌作为稻田土壤受重金属Cd胁迫的指标。     

两种典型水稻土中秸秆碳转化的微生物过程

【目的】研究土壤中秸秆腐解速率、腐解过程中微生物群落结构变化和参与秸秆腐解的功能微生物群落组成,为揭示土壤有机质转化和积累的微生物学机制提供理论依据。【方法】以我国亚热带两种典型水稻土——常熟乌栅土和鹰潭红壤性水稻土为研究对象,设置不添加秸秆（CK）和添加 ¹³C标记的水稻秸秆（RS）处理,厌氧恒温培养38 d,在培养过程中定期测定气体释放量,研究秸秆矿化速率的动态变化;采集土壤样品,利用 ¹³C-PLFA-SIP技术分析参与秸秆降解的微生物群落的动态变化。【结果】培养前12 d,秸秆降解缓慢,此时秸秆对土壤有机质（SOM）产生正激发效应;培养12-18 d秸秆快速降解,18 d后趋缓。培养结束时,秸秆碳在红壤性水稻土和乌栅土中的矿化率分别为24%和33%。秸秆碳对CO₂和CH₄贡献率随培养时间的延长而增加,在培养末期分别为53%-60%和54%-57%。添加秸秆可以提高土壤微生物生物量及微生物活性,乌栅土微生物活性高于红壤性水稻土。16:0（一般细菌）是参与秸秆分解主要类群,i16:0和i15:0（G ⁺细菌）和18:1ω9c（真菌）也是参与秸秆分解的重要微生物类群。随培养时间增加,G ⁺细菌和放线菌的相对丰度增加,G ^-细菌呈降低趋势。红壤性水稻土和乌栅土PLFAs中标记利用秸秆碳的PLFAs的比例分别为27%-32%和18%-24%。真菌和一般细菌对秸秆碳的利用效率较高,而土壤原有有机质（SOM）矿化主要与G ^-和放线菌相关联。添加秸秆造成乌栅土和红壤性水稻土两种水稻土微生物群落结构呈现明显差异,但分解利用外源秸秆碳的微生物群落结构相似,而分解利用SOM微生物群落结构有差异。【结论】秸秆厌氧降解过程中秸秆碳的矿化滞后于土壤自身SOM;不同本底微生物活性和多样性是影响秸秆碳矿化速率的重要因素;添加秸秆后不同土壤微生物群落结构的差异主要是参与SOM降解的微生物差异,土壤原SOM是导致这种差异的重要因素。