作物定位轮作体系长期试验研究(Ⅲ)--轮作与连作对土壤微生物数量的影响

1997～2002年在东北农业大学校内农学试验田进行了作物定位轮作的长期试验研究,1997年对土壤微生物数量进行了测定,以探讨轮作与连作对土壤微生物数量的影响。研究表明,土壤细菌和放线菌在前期数量较低,在生育盛期和成熟期较高,土壤真菌数量在前期呈现较高的水平,后期数量反而较低;大豆对各类土壤微生物的繁衍均有一定的促进作用,这种促进作用在作物生育中后期才有表现;玉米连作使土壤微生物数量略有减少;小麦连作更有利于土壤微生物的繁衍。大豆田土壤微生物的数量变化与大豆生长发育状况相关性不明显。     

作物定位轮作体系长期试验研究(Ⅱ)--不同轮作方式对大豆田土壤微生物数量的影响

1994～2002年在东北农业大学校内农学试验田进行作物定位轮作的长期试验研究,分别对不同作物轮作体系的土壤微生物、土壤优质真菌及土壤肥力的演变做了研究和分析。现将不同轮作方式对大豆田土壤微生物数量的影响加以总结。结果表明,不同轮作大豆田土壤细菌和放线菌数量均前期较低,生育盛期和成熟期较高,土壤真菌数量以苗期、结荚期较高,生育中后期有所减少;不同轮作方式相比,连作种植促使大豆田土壤微生物区系由细菌型向真菌型转化。     

保护地草莓连作障害防治技术

草莓是一种忌连作的作物,保护地草莓由于连续种植,易产生连作障害。特别是一些专业化生产基地,多年连茬种植,难于轮作倒茬,常造成土壤和棚室中的病原菌和虫卵连年积累,一些土传病虫害发生越来越重。尤其是黄萎病、炭疽病等发生严重,草莓苗生长受到抑制。发育不良,直接影响草莓产量和效益。目前,连作障害已成为制约各地设施草莓发展的关键因素。     

连作与轮作体系中土壤微生物区系的动态分析

连作障碍与轮作效应是生产中的重要问题,研究其作用机理,具有重要的理论和实践意义。前人曾就土壤物理、化学以及植物毒素等进行过探讨,研究了连作与轮作土壤之间的微生物数量上的差异。作者曾报道了大豆等4种作物的连作障碍现象,并研究了土壤微生物在连作障碍中的作用以及主要类群的动态变化,对3种连作作物根区土壤链霉菌进行了电镜观察。关于连作与轮作土壤以及根面真菌区系的研究,成田、铃木等     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明:6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著(P0.05),作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关(r=0.386);草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

不同植烟条件下烤烟根际微生物区系的差异

[目的]为了探讨不同植烟条件对烤烟根际土壤微生物的影响。[方法]通过大田试验,研究了土壤类型、连作与轮作和茬口对烤烟根际微生物区系的影响。[结果]褐土烤烟根际土壤细菌、固氮菌、真菌数量均高于黄棕壤;随着连作年限的增加,连作土壤微生物数量有减少趋势,连作4年后降低明显;冬闲和小麦茬种植烤烟根际土壤微生物量均高于油菜茬。[结论]通过改变土壤类型、茬口和轮作,可以充分发挥土壤微生物的积极作用,保护和培育植烟土壤。     

棚室茄子不同栽培方式对土壤微生物多样性的影响

棚室茄子栽培易出现连作障碍,致使土传病害严重,产量下降。试验选取芥菜、油菜两种十字花科作物与茄子轮作,旨在探讨轮作模式对棚室茄子栽培连作土壤微生物多样性及群落结构影响。通过Mi Seq测序分析表明,茄子/油菜轮作处理土壤细菌丰度、茄子/芥菜轮作处理土壤细菌多样性显著高于连作处理。聚类分析表明,茄子/油菜轮作和茄子/芥菜轮作土壤细菌群落结构与茄子连作和农药熏蒸处理不同,两个轮作处理土壤中Flavobacteria等细菌为优势种,可改善根区土壤生态条件,促进作物生长。真菌多样性分析表明,两个轮作处理土壤中真菌多样性和丰度显著降低,Chaetomium等腐生真菌数量增多,有利于提高土壤有机质含量,改善连作土壤质量,研究可为缓解棚室茄子连作障碍提供新思路。     

轮作制度对土壤生态的影响研究进展

单一作物连作方式易造成土壤质量下降、土壤环境恶劣、田间害虫增加、作物出现新的病害等,严重影响作物的安全性。作物轮作方式则具有增加生物多样性、减少土壤侵蚀、改善土壤肥力和土壤结构、提高土壤酶活性、提高作物产量、利于进行病虫害管理以及田间除草等优点。本文阐述了轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、土壤微生物多样性、土传病害等土壤特性的影响,并综述了轮作制度土壤生态影响的研究现状,以期为有效缓解连作障碍提供参考。     

基于不同作物轮作对高粱的生长与根际土壤环境分析

本文以高粱作物为研究对象,分别设置对照组和实验组。对照组为连作三年的高粱,试验组为高粱、苜蓿(大葱)、高粱各一年。研究了不同种植方式对于土壤酶活性、高粱生长以及根际土壤微生物的影响。研究结果表明:轮作对高粱根系以上部分的生长具有显著促进作用;轮作苜蓿和葱能够促进高粱根系在10厘米以下土层中的分布,根系生长优势显著;轮作苜蓿和葱能够在一定程度上提高根际土壤微生物的活性。     

设施土壤连作障碍产生原因及防治方法综述

连作障碍是世界性难题,作物长期连作导致土传病害发生严重,影响作物的产量和品质,已成为制约现代农业可持续发展的重要限制因子。近年来,国内外学者对土壤连作障碍的产生机制和防治措施从多方面、多角度进行了研究。然而,受研究条件和研究基础限制,未能深入揭示连作障碍发生的真正原因。本文从土壤养分失衡、土传病虫害积聚、植物自毒和根际微生态系统失衡等方面系统阐述了连作障碍发生机制,从间作、轮作、嫁接和增施微生物肥料等方面系统总结了当前生产中连作障碍的防治措施,并提出土壤连作障碍的发生是由于连作作物的根系分泌物影响土壤微生物的群落结构和根际土壤微环境,根际土壤微生物群落结构和土壤微环境的改变造成土壤供应养分和水分能力的降低,最终造成作物产量降低、产品品质下降。     

甘薯轮作模式对土壤理化特性的影响

【目的】探明甘薯不同轮作模式对土壤理化性质的影响,为制定贵州省甘薯合理栽培措施提供参考依据。【方法】设置甘薯连作(对照)、甘薯-辣椒轮作、甘薯-莴苣轮作、甘薯-玉米轮作以及休耕共5种处理,研究甘薯不同轮作模式土壤养分、微生物量、土壤酶活性以及重金属含量的变化。【结果】与甘薯连作相比,轮作和休耕后的土壤pH、有机质含量及交换性镁含量降低,速效钾、有效态锰和交换性钙含量增加,其中休耕后土壤有7种养分均显著高于甘薯连作;休耕后,土壤微生物量碳较甘薯连作增加55.7%,微生物量氮增加13.8%;轮作及休耕土壤脲酶活性显著高于甘薯连作,增加40.5%～79.1%,而多酚氧化酶、酸性磷酸酶和纤维二糖水解酶活性显著降低,分别降低10.2%～58.1%、31.8%～68.5%和3.7%～38.1%;各轮作模式土壤镉和汞的含量较甘薯连作分别降低2.3%～10.9%和15.2%～16.5%,甘薯-辣椒轮作和甘薯-玉米轮作能够有效降低土壤铬和铅含量。【结论】休耕有利于改善土壤养分,提高微生物生物量碳和氮的含量,甘薯与辣椒和玉米轮作可有效降低土壤重金属污染。     

菠萝甘蔗轮作生产、生态效益分析研究

对菠萝甘蔗轮作效应进行研究。结果表明：与菠萝、甘蔗连作地比较,菠萝甘蔗轮作地能明显改善土壤的通气性,加速速效性养分的释放,提高土壤有机质含量,增加土壤微生物总量,增强土壤微生物整体活性;提高作物产量和产值,降低生产成本,有较好的经济效益。菠萝甘蔗轮作效应改善的实质在于：菠萝甘蔗轮作后,由于其作物种类的不同导致土壤结构的改善和土壤微生物种类和数量增多,土壤生物活性增强,并导致土壤速效养分的增加。     

黄土高原旱地种植体系对土壤水分及有机氮和矿质氮的影响

 【目的】研究不同作物长期连作或轮作对旱地土壤水分和不同形态有机氮及矿质氮含量的影响,以确定旱地作物配置、提高土壤肥力、优化养分管理。【方法】利用黄土高原中部旱地23年的长期定位试验,研究了休闲、小麦连作、玉米连作、苜蓿连作、豌豆-小麦-小麦-糜子及玉米-小麦-小麦-糜子轮作6种作物种植体系,对土壤水分、有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量的影响。【结果】长期休闲土壤有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量最低;苜蓿连作能较好地保蓄浅层水分,有利于提高土壤有机氮和轻质有机氮含量,特别是0～20 cm的表层土壤,但较深土层的水分和矿质态氮消耗增加;玉米或小麦连作均可显著提高土壤的有机氮和轻质有机氮含量,但长期小麦连作增加土壤轻质有机氮含量的作用更为明显;两种轮作土壤的有机氮含量与小麦连作无显著差别,而两种轮作土壤0～20 cm表层土壤的轻质有机氮含量却既高于玉米连作土壤,也高于小麦连作土壤;土壤矿质氮含量高低与采样时是否有作物生长或施肥有关。【结论】长期免耕种植豆科作物虽能通过增加土壤轻质有机氮来提高有机氮累积,但增加下层土壤的水分消耗;豆科作物与禾谷类作物轮作,或深浅根作物轮作,是优化土壤水分利用,增加土壤有机氮累积和协调土壤氮素供应的重要措施。     

不同种植模式对烤烟根际土壤微生物、土壤养分和烟叶质量的影响

为探究合适的烤烟种植模式,研究了烟田连作、轮作和套作3种种植模式对烤烟根际土壤微生物、土壤养分和烤后烟叶质量的影响。结果表明,轮作和套作的土壤微生物总数高于连作,土壤养分也较连作更加均衡,烟叶的主要化学成分和物理特性都优于连作烤烟。其中甘薯可以作为烤烟较好的套作对象,玉米则可以作为烤烟轮作周期中较适宜的前茬作物,辣椒和大豆为不适宜前作。     

蔬菜连作障碍及其防控措施

为了降低蔬菜连作障碍对蔬菜生产的影响,从土壤有害微生物积累、土壤理化性质劣化、蔬菜作物本身的自毒作用等方面分析了蔬菜连作障碍产生的原因,并提出了合理轮作、合理施肥、减少盐分积累等7个主要防控措施。     

蔬菜连作障碍及其防控措施

为了降低蔬菜连作障碍对蔬菜生产的影响,从土壤有害微生物积累、土壤理化性质劣化、蔬菜作物本身的自毒作用等方面分析了蔬菜连作障碍产生的原因,并提出了合理轮作、合理施肥、减少盐分积累等7个主要防控措施。     

设施黄瓜连作和轮作中土壤微生物群落多样性的变化及其与产量品质的关系

 【目的】研究设施黄瓜连作和轮作中，土壤微生物多样性的变化及其对产量品质的影响。【方法】利用RAPD技术研究了设施黄瓜连作和轮作对土壤微生物群落DNA序列多样性及产量品质的影响。【结果】连作黄瓜2年和7年的土壤微生物群落多样性指数、丰富度及其均匀度指数均随着黄瓜种植年限的增加而降低，黄瓜产量显著下降。而对于15、18和21年3种轮作种植的土壤，尽管其种植年限较长，但其微生物群落DNA序列多样性及均匀度均高于7年黄瓜连作的土壤，而且黄瓜VC含量均高于连作土壤。【结论】设施栽培条件下，轮作有利于土壤微生物群落的多样性和稳定性的提高，有利于土壤生态环境的改善和黄瓜产量品质的形成。     

稻-稻-油菜轮作对土壤枯草芽孢杆菌数量的影响研究

为检测长期进行稻-稻-油菜轮作土壤中枯草芽孢杆菌的数量变化,以长期稻-稻连作土壤为对照比较。在连续30年轮作和连作的大田(湖南安仁试验基地)进行试验,应用荧光定量PCR技术,对两类土壤中的枯草芽孢杆菌的数量进行检测。试验于2015年7月、10月和2016年4月3个时期对定点试验土壤进行取样。通过枯草芽孢杆菌特异性引物进行荧光定量PCR扩增。3个时期采样土壤的检测结果:轮作土壤中枯草芽孢杆菌数量比连作土壤分别增加37.50%,27.06%和20.20%;轮作和连作2015年7月采样土壤中枯草芽孢杆菌数量大于2016年4月采样土壤测定值,大于2015年10月采样土壤测定值。研究结果表明稻-稻-油菜轮作提高了土壤枯草芽孢杆菌的数量,使土壤中对作物生长有益的特定功能微生物数量增加,有利于改善土壤生态环境。     

黄芩种植地土壤微生物数量特征及土壤酶活性研究

为探索黄芩种植对土壤微生物数量特征及土壤酶活性的影响,对商州四种种植地(小麦-黄芩轮作、黄芩3 a连作、黄芩4 a连作、闲置荒地)黄芩根际土壤的微生物特征和酶活性进行了测定分析。研究结果表明不同种植地根际土壤微生物的三大类群组成比例基本一致,均为细菌居于多数,放线菌次之,真菌的数量最少;土壤微生物数量变化趋势总体表现为小麦-黄芩轮作黄芩连作3 a黄芩连作4 a荒地;土壤脲酶和过氧化氢酶活性的变化趋势均表现为黄芩连作小麦-黄芩轮作荒地。在不同种植地中小麦-黄芩轮作地蔗糖酶活性最高,说明小麦-黄芩轮作能够有效提高土壤蔗糖酶活性。小麦-黄芩轮作能有效提高土壤微生物数量和土壤蔗糖酶活性。