光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群和土壤酶活性的影响

研究了光合细菌菌液和发酵有机肥施入农田土壤后表层土壤微生物类群和土壤酶变化情况.结果表明,光合细菌和有机肥显著促进土壤中放线菌、异养细菌、固氮菌、氨化细菌和硝化细菌的生长,而抑制反硝化细菌数量.施用光合细菌和有机肥可以改善土壤微生物区系,光合细菌作用比有机肥更稳定和持久.光合细菌还能明显降低土壤真菌数量,提高放线菌/真菌比值.光合细菌和有机肥对过氧化氢酶、脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、蛋白酶等5种土壤酶活性均有明显促进作用,有机肥作用大于光合细菌.     

不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响研究

湖南省进行了18年土壤肥力与施肥效益监测的长期定位试验,就3个定位点不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响进行了研究。结果表明,长期施肥土壤的有机质含量与细菌总数及放线菌总数之间无直接相关,土壤有机质含量的高低并不能作为评价土壤微生物多少的指标;真菌数量可反映土壤的肥力水平,土壤真菌数量可用来评价不同施肥制度的效果。施用30%有机肥和习惯施肥处理的氮素养分和硝化细菌数量较多,硝化细菌数量与有机质含量也无相关;长期施用大量有机肥(60%)的土壤反硝化细菌数量高于其它施肥处理,这可能与长期使用大量有机肥后土壤氧化还原电位降低有关。硫化细菌和反硫化细菌数量与土壤有机质含量无直接相关性,施肥可影响土壤硫素的供应。施用单质氮肥多的土壤,氨化细菌数量较多,而有机肥施用量高的土壤,氨化细菌数量较少。无肥区的土壤微生物活度最低,60%有机肥处理的土壤微生物活度最高。土壤有机质含量高,土壤微生物活度也高,两者呈正相关。保持农业土壤的健康要从多方面来进行联合调控,而不是单纯的采用某一农业技术来进行。     

日光温室土壤生物学特性与施肥的关系

采用田间试验研究施肥对日光温室土壤微生物区系和土壤酶活性的影响．结果表明，施用有机肥和叶面追肥增加了土壤细菌数量；施用化肥和沼肥增加了真菌的数量，施用有机肥降低了真菌的数量；施肥增加了放线菌的数量。施肥提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性，但对过氧化氢酶影响较小。施用有机肥提高了脲酶和磷酸酶活性，化肥和沼肥对脲酶和磷酸酶活性影响无很大差异。     

有机肥提升高产稻田生产力及土壤生物活性作用研究

两年四季双季连作稻田间试验结果表明,有机肥与化肥配合施用对提升高产稻田生产力有明显作用,增产效果以鸡粪猪粪牛粪。不同施肥处理土壤农化性状测试结果表明,配施有机肥处理土壤有机质含量比全化肥区提高,土壤有效磷及有效钾含量的增加作用明显,以鸡粪猪粪牛粪。配施猪粪及牛粪增加土壤全氮、碱解氮含量,而配施鸡粪没有表现增加作用。早稻施用有机肥后7 d、28 d、51 d后采样测定土壤中微生物区系及氮代谢有关的细菌量及土壤酶活性,结果表明,配施有机肥料明显提高土壤中细菌、真菌和放线菌数量,减少土壤中氨化细菌量,对硝化细菌和反硝化细菌量影响较小;配施有机肥处理土壤中脲酶活性明显大于全化肥处理,有机肥对土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶的活性前期(7 d)表现有所增加,而在后期影响较小。配施有机肥不仅为当季作物提供有效养分,还明显提高土壤肥力和生物活性,改善土壤氮的代谢特性,是提升高产稻田的生产力的主要原因。     

不同施肥结构对酸性黄棕壤修复效果研究

利用3年田间定位试验,研究了不同施肥结构对酸性黄棕壤酸性、交换性能以及微生物区系的影响。结果表明:连年施用有机肥以及配施石灰和白云石粉均能显著降低土壤中交换性酸和交换性Al~(3+)的含量,提高土壤pH,且不同施肥结构对修复黄棕壤酸性的效果为有机肥配施石灰有机肥配施白云石粉有机肥;连年施用有机肥以及配施石灰主要提高了土壤中交换性Ca~(2+)含量,而配施白云石粉则主要提高了土壤中交换性Mg~(2+)含量;有机肥配施石灰和白云石粉均降低了土壤中真菌的数量,但提高了土壤中细菌/真菌比、放线菌/真菌比以及细菌和放线菌数量,改善了土壤微生物群落结构,增加了烟叶的产量和产值。     

微生物有机肥结合土壤改良剂防治烟草青枯病

盆栽试验设置了五个处理:对照(T1)、施用普通有机肥(T2)、施用SQY-7号微生物有机肥(T3)、石灰处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥(T4)、石灰和碳铵处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥(T5),用DGGE和平板计数法研究了根际土壤微生物群落的多样性,旨在探讨微生物有机肥及微生物有机肥结合土壤改良剂对烟草青枯病的防治效果和对烟草根际土壤细菌群落多样性的影响.结果表明:连作土壤中,施用普通有机肥(T2)不仅不能防治烟草青枯病,还提高了烟草青枯病的病情指数,而施用微生物有机肥处理(T3、T4和T5)对烟草青枯病的防治效果达66.7％～87.9％;施用微生物有机肥可显著改变根际微生物区系结构:T2处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理略有增加,真菌数量则较T1处理增加了1.1倍;T3和T4处理的根际土壤细菌分别较T1处理增加了3.5倍和6.1倍,同时,放线菌数量分别增加了3.7倍和3.5倍,而真菌数量分别下降了66.2％和70.1％;T5处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理分别增加了13.6倍和5.1倍,真菌数量下降了75.0％;各处理的细菌群落多样性均较T1处理增加.初步研究表明,连作病害土壤用石灰和碳铵预处理后再施用SQY-7号微生物有机肥能有效防控烟草青枯病和减缓连作生物障碍,其作用机制主要通过改变微生物区系和降低病原菌数量实现.     

长期定位施氮对连作番茄土壤可培养微生物数量的影响

以蔬菜长期定位施肥试验为基础,采用选择性培养基培养微生物,研究长期施氮对连作番茄土壤微生物的组成及数量的影响,并测定了土壤养分,探讨了土壤微生物与土壤养分的相关性。结果表明:处理AN0土壤好气性固氮菌数量最多,显著高于其他处理,处理AN1和BN2显著低于其他处理,施用有机肥可提高土壤中好气性固氮菌的数量。处理AN1氨化细菌数量,显著高于其他处理,BN2和AN2氨化细菌数量较少,有机肥和低浓度氮肥配施可提高土壤中氨化细菌数量,施用高浓度氮肥降低氨化细菌数量。施用有机肥可提高土壤中亚硝化细菌、反硝化细菌和纤维素分解菌的数量。反硝化细菌数量与全磷和速效磷含量显著相关,亚硝化细菌数量与碱解氮、速效钾和速效磷含量显著相关。纤维素分解菌与全氮、碱解氮、速效磷、有机质和速效钾含量显著相关。     

不同肥料对后茬土壤微生物及玉米生长的影响

通过盆栽试验研究了不同肥料对后茬土壤微生物学特性及玉米(Zea mays L)生长的影响.研究结果表明.生物复混肥处理的玉米生物产量分别比对照、有机肥和生物有机肥的增加51.91%,7.96%和5.21%;生物复混肥的玉米苞重比对照增加97.61%,比有机肥的增加16.24%.生物有机肥及生物复混肥处理,比对照显著增加土壤细菌、芽孢细菌数量及微生物总数量,微生物量碳、微生物量氮,土壤脲酶和酸性磷酸酶的活性,有降低真菌数量的趋势;比有机肥显著增加土壤微生物量氮和酸性磷酸酶的活性,玉米生物产量及苞重与土壤细菌、芽孢细菌、放线菌数量及微生物总数量,微生物量碳、微生物量氮,脲酶活性、酸性磷酸酶活性正相关,与真菌数量负相关,与玉米生长中期的土壤诱导呼吸强度呈负相关,而与玉米生长后期的土壤诱导呼吸强度、碱性磷酸酶活性呈正相关.     

连作土壤微生物区系分析、调控及高通量研究方法

土壤连作后导致土壤微生物生态失衡、病原微生物富集、有益微生物减少,土壤微生物从细菌主导型向真菌主导型转化,使病原菌更容易侵染植物而引发植物的各种土传病害。施用微生物有机肥可以将失衡的微生物区系恢复到健康的状态,从而可以起到防治土传病害的作用。本文围绕连作引起的土壤中各大类微生物数量和种类的变化以及连作土壤施用微生物有机肥修复后其微生物数量和种类的变化进行了综述,并通过与传统技术比较,介绍了454高通量测序研究方法的优越性,指出了其在土壤微生物区系研究中的重要性。     

施肥对日光温室土壤微生物与酶活性变化的影响

在日光温室内,采用田间试验的方法,研究不同施肥处理对西红柿土壤酶活性和土壤微生物数量的影响。结果表明:施有机肥、化肥、有机肥 叶面肥处理土壤磷酸酶活性增加,施化肥 叶面肥处理比施化肥处理土壤磷酸酶活性增加;施有机肥处理土壤脲酶活性增强;施化肥 叶面肥处理土壤磷酸酶活性比施有机肥 叶面肥处理降低;施肥对蔗糖酶和过氧化氢酶活性的影响较小。施有机肥处理土壤细菌、真菌和放线菌数量增加,施化肥处理土壤细菌数量降低,土壤真菌和放线菌数量增加。     

Microbial and chemical sources of phosphorus supply modulate the yield and chemical composition of essential oil of rose-scented geranium (Pelargonium species) in sodic soils

Rose-scented geranium (Pelargonium sp.) is a highly valued aromatic crop. Its growth is limited by soil salinity and sodicity stress. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungus, phosphate-solubilizing bacteria (PSB), and P fertilizers may enhance the growth and secondary metabolism in geranium plants. In this context, a pot experiment was conducted to study the effects of PSB, AM fungi (Glomus intraradices), and P fertilizer on the yield, chemical composition of essential oil, and mineral element acquisition of geranium. The dry matter yield of shoot and essential oil yield, and mineral element (P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, and Zn) uptake in shoot tissues of geranium were significantly increased by the inoculation with AM fungi, co-inoculation with AM fungi and PSB, and P fertilization as compared to control. While the co-inoculation of geranium with AM fungi and PSB significantly enhanced the content of the monoterpenes such as citronellol, geraniol, geranial, and a sesquiterpene (10-epi-γ eudesmol), the P fertilization only enhanced the content of a sesquiterpene, 10-epi-γ eudesmol in the volatile oil. We conclude that the co-inoculation of PSB and AM fungi could be the best natural alternative to phosphate fertilizers to enhance the yield and quality of essential oil from geranium plants grown in sodic soils.     

硅酸盐细菌肥料对水稻土壤微生物及肥力的影响

通过对水稻土壤连续两年施用硅酸盐细菌复合肥料,研究其对土壤微生物量和土壤理化性质的影响,结果表明,施用硅酸盐细菌肥料可提高土壤的细菌、真菌、放线菌等微生物量,增强土壤几种酶的活性,改善土壤生态,提高土壤肥力,降低土壤容重,提高阳离子代换量,增加土壤速效磷、碱解氮和速效钾的含量,且与有机肥混施效果更佳.     

Differential interaction between two Glomus intraradices strains and a phosphate solubilizing bacterium in maize rhizosphere

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and phosphate solubilizing bacteria (PSB) have a positive effect on plant productivity primarily through increasing phosphate availability. In order to study the interaction between AM fungi and PSB, we used Bacillus megaterium, a PSB isolated from the sterilized surface of AM germinated spores, and two strains of the AM fungus Glomus intraradices with different mycelial architecture. A greenhouse experiment was designed with maize as host plant with the addition of tribasic calcium phosphate. We tested the hypothesis that PSB, intimately linked with AM fungi, could interact differentially with the two AM strains. We concluded that inoculation with the PSB positively affected maize mycorrhization. Insoluble phosphate alone did not influence the AM extraradical mycelium (ERM) length and maize mycorrhization when bacteria were not inoculated. The results provide evidence that the adverse effect on infectivity for some AM strains might be caused by solubilized phosphorus release to the rhizosphere by PSB. Differences related to the mycelium architecture of each AM strain were observed: the density of PSB in rhizosphere soil was significantly higher only with the GA8 strain coinciding with the highest values of maize biomass. The density of bacteria associated with GA8 mycelium could be the result of the transfer of photosynthates through the rhizosphere; this close contact would favor the persistence of the intimate relationship between PSB and AM hyphae. In the bacteria-free treatments, soil adherence was not significantly altered. Although the highest development of ERM occurred with GA5, plants inoculated with GA8 showed the highest values for soil adherence. This may be due to the AM mycelium which modifies bacterial persistence in the rhizosphere and consequently soil adherence. Our results show that for potential applications, some characteristics of the AM strains are key in the selection of the AM fungi–PSB combinations. These include the tolerance to soluble phosphorus, the rate of root colonization, and ERM development that favors the persistence of bacteria in rhizosphere soil.     

长期不同施肥处理对栗褐土可培养微生物数量的影响

在24年长期定位试验的基础上,以选择性培养基为基础研究长期定位施肥对土壤微生物种群及数量的影响,同时测定了土壤速效养分的含量,探讨了微生物与土壤速效养分的相关关系。结果表明,栗褐土微生物以细菌为主体,约占微生物总数的92.72%～95.91%;施用有机肥可以显著提高土壤微生物的数量,处理M1N细菌数量最多,显著高于对照;处理M1NP放线菌数量最多,处理M2NP真菌数量最多;施用有机肥可以显著提高土壤解磷细菌数量;细菌、真菌、放线菌和无机磷细菌与碱解氮、速效磷和速效钾相关性均达显著或极显著水平。     

Effect of organic manure on the biological activities associated with insoluble phosphorus release in a blue purple paddy soil

Abstract

This study examined the effects of organic manure and chemical fertilizer on soil microflora, soil respiration, number of inorganic phosphate solubilizing bacteria, and organic phosphorus (P) mineralizing bacteria. The inorganic phosphate solubilizing rate, organic P mineralizing rate, and selected enzyme activities in a blue purple paddy soil were also studied. The results showed that organic manure significantly increased the total number of fungi, actinomyces, bacteria, P solubilizing bacteria, organic P mineralizing bacteria, P solubilizing rate and organic P mineralizing rate, soil respiration rate, and selected enzyme activities, whereas chemical fertilizer resulted in a smaller effect, and bacteria were affected more than fungi and actinomyces by organic manure. The enhancement of biological activities caused by organic manure might be due to the introduction of a large amount of living microorganisms and readily‐utilizable carbon source on which microorganisms live. This study showed that the augment of inorganic phosphate solubilizing bacteria and organic P mineralizing bacteria was one of the reasons that organic manure increased the avilability of P in a blue purple paddy soil.     

植烟土壤中微生物特性及氨化、亚硝化菌分离鉴定与活性研究

针对烤烟生产中施用有机肥后植烟土壤有机态氮素分解速率不易调控的问题,并为配制有机氮分解微生物菌剂提供优良菌株,本研究以化肥、牛粪、玉米秸秆、油枯处理下的烤烟根区土壤为材料,分离筛选出高活性氨化、亚硝化土著菌,并分别测定其对有机氮降解及氨氮分解的效果。结果表明:在烤烟生长旺长期,施用有机肥处理的土壤可培养细菌、真菌、放线菌、氨化菌数量均高于单施化肥处理;在烤烟成熟期,施用有机肥处理,烤烟根区土壤氨化菌、亚硝化菌、真菌、放线菌数量均高于单施化肥。通过各类菌株的土样来源分析,氨化作用强度较高的优势菌株均来源于有机肥处理的土样,植烟土壤施用有机肥较单施化肥能够获得较高活性的氨化细菌。各类菌活性研究显示,短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)、巨大芽孢菌(B.megaterium)培养液有机氮含量降幅最大,较初始有机氮含量分别降低84.74%、92.74%、79.52%;寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)兼具有亚硝化作用及硝化作用,培养7 d后,培养液中硝态氮含量增加了0.617 mg·L~(-1);嗜麦芽寡单胞菌(S.maltophilia)亚硝化作用最强,培养7 d后,培养液中亚硝态氮含量为0.518 mg·L~(-1)。氨化菌培养48 h后有机氮分解速率降低,具有亚硝化及硝化作用的菌株培养到第7 d活性仍处于较高水平。因此,试验分离出的不同功能细菌在配制解氮复合微生物菌剂时需在不同时间加入菌株进行发酵,以获得高活性微生物菌剂。根据分解有机氮、解氨试验及相关文献中各菌株作用功能分析,筛选出纳西杆菌(Naxibacter sp.)、寡养单胞菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪地芽孢杆菌、同温层芽孢杆菌(B.stratosphericus)、纤维菌(Cellulosimicrobium cellulans)、高地芽孢杆菌(B.altitudinis)和巨大芽孢菌8株高效氮素功能菌株用于有机氮分解微生物菌剂的配制。     

生物有机无机复合肥对土壤性质的影响

进行了化肥、传统有机肥、生物有机肥、有机无机复合肥和生物有机无机复合肥的田间比较试验。试验结果表明:⑴生物有机无机复合肥可以提高冬小麦产量,比其它处理高11.73%~105.80%,差异极显著。⑵生物有机无机复合肥可降低土壤pH值和土壤容重,提高土壤总孔隙度。⑶生物有机无机复合肥可显著提高土壤微生物活性。与不施肥处理比较,土壤细菌增加了165.38%,真菌增加了189.47%,放线菌增加了48.72%,总量增加了104.07%,其增加量高于其它处理。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性也都有明显提高,促进了土壤有机质的分解转化和速效养分的释放。⑷生物有机无机复合肥可不同程度地提高土壤全量养分和速效养分,提高土壤肥力。     

农业有机废弃物发酵后的有机肥对植烟土壤微生物数量及酶活性的影响

在大田条件下,研究了烤烟施用农业有机废物发酵后的有机肥(生物发酵有机肥)各生育期根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量和土壤酶活性的变化。结果表明,微生物数量和酶活性都呈现出随生育时期推进先增加后降低的趋势,其中在旺长期达最大。施入复混肥对根际土壤微生物数量的影响大于非根际土壤微生物。60%的生物发酵有机肥施入量是配施比例上的拐点,有机肥施入比例大于60%的处理,土壤酶活性提高幅度变缓,差异不显著。若再增加有机肥的投入比例效益不明显。从总体上看,施用生物发酵有机肥可以提高微生物数量和酶活性,从而提高土壤肥力。     

低磷土壤接种菌根真菌和解磷细菌对大田玉米生长和磷吸收的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能与多数陆生植物共生,促进植物吸收养分尤其是磷。解磷细菌(Phosphate-solubilizing bacteria,PSB)可以活化土壤中难溶性无机磷和有机磷。本研究采用苯菌灵对田间低磷土壤中土著AM真菌进行灭菌,并接种外源AM真菌(Glomusversiforme,G.v)和PSB(Pseudomonassp.),研究AM真菌和PSB接种对不同生育期玉米生长、磷养分吸收和产量的影响。结果表明,施用苯菌灵能够有效地抑制土著AM真菌对玉米根系的侵染,未施用苯菌灵处理中土著AM真菌促进了玉米前期和收获期的生长,提高了玉米吸磷量;接种Pseudomonas sp.促进了玉米六叶期根系的生长;接种外源AM真菌G.v促进了玉米六叶期和收获期地上部的生长,但降低了玉米产量。双接种Pseudomonas sp.和G.v对玉米生长、吸磷量和产量未表现出显著的协同效应。