黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明,随着连作年限的增加,土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势,连作10 a时达到最高,随着连作年限的进一步延长又逐渐降低;真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势,在连作8～10 a时达到最大,土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节,随着生育期的推移,3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势,3 — 4月份达到最大。     

砾石覆盖农田土壤酶活性的动态变化特征

在不同时期采集了砾石覆盖,未覆盖连作西瓜农田和撂荒地的表层土壤,测定了土壤中主要微生物数量和过氧化氢酶、淀粉酶、多酚氧化酶及脱氢酶酶活性,并研究了作物生育期内土壤酶活性的变化特点。结果表明,砾石覆盖处理的农田土壤微生物数量处于较低水平,其真菌数量发生了显著下降,而细菌和放线菌数量则介于未覆盖农田和撂荒地之间。在整个生育期内,不同处理下土壤酶活性变化显著不同,但多在西瓜生长旺盛的抽蔓期和结果期达到极值。作物生长和砾石覆盖对于酶活性的影响作用很大,这为进一步研究砾石覆盖对农田土壤环境影响的机理及砾石覆盖科学管理提供基础依据。     

烟草连作对土壤微生物多样性及酶活性的影响

对采自襄城县连作1a-8a的烟田土壤的微生物数量、细菌多样性和土壤中的蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶和进行了测定。结果表明:随着连作年限的增加,土壤细菌和放线菌数量呈明显下降趋势,而真菌数量变化表现出一定的滞后性,呈现升高—降低—升高—降低的波动;土壤细菌的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh多样性指数整体呈下降趋势,仅在连作5a时出现一定的上升波动,与土壤细菌的分离培养结果相吻合;土壤蔗糖酶和淀粉酶活性先升高后降低,连作2a时达到最大值,当连作年限﹥3a时,酶活性变化不大,都处于较低水平;而土壤纤维素酶活性在连作1a-3a时便剧烈下降,连作年限﹥2a时,酶活性维持在较低的水平。烟草长期连作对土壤微生物的多样性和土壤酶活性的影响,不利于土壤生态系统的健康发展。图5,表1,参28。     

设施辣椒连作对土壤理化性状、酶活性及微生物区系的影响

以青海省尖扎县设施辣椒连作土壤为对象，研究不同连作年限土壤理化性状、酶活性及微生物区系的变化。结果表明，土壤理化性状、酶活性、微生物数量及微生物量均表现出明显的连作效应。随着连作年限的增加，土壤容重和电导率呈上升趋势，pH呈下降趋势，有机质、全氮、有效磷和速效钾呈先上升后下降趋势。土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶随连作年限的增加均呈下降趋势，脲酶和碱性蛋白酶呈先上升后下降趋势。与对照相比，连作导致土壤细菌与真菌数量的比值降低，土壤微生物量碳与微生物量氮比值升高，土壤微生物群落结构由“细菌型”转变为“真菌型”。     

日光温室辣椒连作不同年限土壤微生物种群变化及酶活性研究

以日光温室辣椒连作土壤为对象,研究不同连作年限土壤微生物数量、类群及酶活性的变化。结果表明,土壤微生物数量、酶活性表现出明显的温室连作效应,随着连作年限的增加,土壤微生物类群细菌/真菌、放线菌/真菌值呈下降趋势,微生物由"细菌型"向"真菌型"过渡,其中氨化细菌先增加后减少、硝化细菌呈减少的趋势;多数土壤酶活性随着连作年限的增加呈下降趋势,但过氧化氢酶活性呈增加趋势。     

连作西瓜的根际土壤酶活性和微生物多样性

以山东大鹏西瓜基地0,3,9,15 a的西瓜根和根际土壤为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法分析连作对西瓜根际土壤酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤有机质和氮磷钾含量递减,连作第15年有机质及有效氮磷钾含量最低。在同一生长时期内,连作年限越长,西瓜根系活跃吸收面积和总吸收面积最低,根际土壤酶活性呈现先递增后下降的趋势,并且根际土壤酶活力幼苗期 < 抽蔓期 < 结果期。在连作前期土壤中可培养微生物代谢活力递增,连作后期微生物代谢活力递减,且连作越久土壤中微生物群落多样性降低,均匀度先增加后降低。相关性分析表明,土壤中过氧化氢酶（p < 0.05）、磷酸酶（p < 0.05）、蔗糖酶（p < 0.01）、速效磷（p < 0.05）、速效钾（p < 0.05）与真菌具有正相关性;脲酶与细菌正相关（p < 0.01）,与碱解氮负相关（p < 0.01）;过氧化氢酶（p < 0.05）、碱解氮（p < 0.01）与放线菌具有显著正相关。综上所述,连作0～9 a,土壤微生物代谢活力和酶活性增强,养分流失较小;连作9 a后,土壤养分流失严重,土壤酶活性和微生物代谢活力显著降低,产生连作障碍,说明减少连作年限可使西瓜优质丰产并且可持续发展,反之影响西瓜正常生长生产,损害经济效益。     

山药连作对土壤微生物群落及土壤酶活性的影响

以山药连作（0 a,1 a,2 a）和轮作（山药—小麦）土壤为研究对象,探讨耕作模式对山药种植地耕层土壤（0—30 cm）微生物数量和酶活性的影响。结果表明:土壤耕层的有机质、全氮、有效磷和速效钾含量随山药连作年限的延长而逐渐降低,而山药—小麦轮作模式则有助于恢复地力。山药连作、轮作的土壤均以细菌所占比例最大,放线菌次之,真菌最少;与对照（0 a）相比,细菌、放线菌数量均随着山药连作年限增加呈递减趋势;但放线菌的降幅明显大于细菌,表现出对连作年限更强的敏感性;真菌数量随连作年限呈先升后降的趋势。山药连作可以明显降低土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性,轮作模式则可以激发该三种酶的活性,其中轮作较连作2 a的处理可以明显提高脲酶和蔗糖酶活性,差异分别达显著水平（p < 0.05）和极显著水平（p < 0.01）。说明山药连作会破坏土壤耕层微生物种群结构,并抑制土壤酶活性,轮作可以在一定程度上改善土壤微生物群落结构及酶活性质量。     

加工番茄连作对土壤质量的影响

为了探讨加工番茄连作对土壤质量的影响及其障碍机理,分别观测分析了不同连作年限下的土壤理化性质、微生物量及其区系特征,应用综合指数法评价连作对土壤质量的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤质地变得粘重,土壤砂粒含量下降,粉粒和黏粒含量增加;土壤pH和全盐含量显著增加,有机质、速效钾和速效磷含量持续下降,连作4a后分别下降19.10%、49.11%和80.92%,土壤盐分离子SO42-、HCO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+含量呈增加的趋势,Na+、K+含量呈下降趋势;土壤微量元素含量显著降低。土壤微生物总量连作4 a后降低53.95%,其中土壤细菌、放线菌数量显著降低,土壤真菌数量增加。土壤质量综合指数随着连作年限的增加呈幂函数递减。由此可知,土壤连作障碍是土壤质量整体下降的必然结果。     

大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系

选取不同连作年限的辣椒大棚土壤和相邻露地小麦-辣椒轮作土壤(对照),研究了大棚辣椒连作土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的关系。结果表明,连作土壤养分含量显著高于对照,而pH值显著低于对照;土壤细菌,放线菌数量随连作年限延长呈先增加后降低的趋势并高于对照,而真菌数量不断增加;连作土壤酶活性含量均显著高于对照。土壤细菌数量与土壤有机质、全磷呈显著相关性,真菌数量与土壤养分无显著相关性,放线菌数量、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性与pH值呈显著负相关性,与养分呈显著相关性。土壤全磷、全氮、pH值对微生物数量的影响较大,而全氮、pH值对土壤酶活性的影响较大。     

韭菜连作对大棚土壤微生物和酶活性的影响

通过定点试验研究了连作年限对韭菜产量和品质、土壤微生物和土壤酶的影响。实验结果表明:韭菜连作,使韭菜的产量下降,品质变劣;土壤中真菌和放线菌均下降,放线菌下降的较为明显,细菌数量急剧增加,微生物总量降低;土壤的脲酶、碱性磷酸酶和转化酶活性都有随着连作年限增加而增强的趋势,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性有随着连作年限增加而下降。     

地膜覆盖对杨树林下土壤生物学特征的影响

在大田条件下,研究了地膜覆盖对杨树林下0-20cm和20-40cm土层的土壤理化性质、土壤微生物数量、酶活性、微生物量碳及活跃微生物量的影响。结果表明,在0-20cm土层,覆膜处理可显著增加土壤含水量和碱解氮含量,而有机质、全氮、速效磷和pH值却明显降低土壤细菌数和真菌数分别增加了44.89%和42.58%,放线菌数变化不明显土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性分别提高了29.25%,83.66%和28.95%,而脲酶活性却降低了13.02%土壤微生物量碳和活跃微生物量分别增加了27.44%和31.87%,有利于土壤养分的分解和有效化。20-40cm土层与0-20cm土层土壤表现出基本一致的变化规律,但覆膜与对照之间的差异变小,表明随着土层深度的增加,覆膜的影响作用减小。综合分析认为,地膜覆盖对杨树林下土壤,尤其是表层土壤的生态环境具有明显的改善作用。     

不同土地利用方式下围垦海涂微生物群落和土壤酶特征

利用DGGE技术,从微生物多样性的角度,结合土壤酶活性研究不同农林利用方式对围垦海涂养分特征的影响。结果表明:未利用海涂盐分含量最高,而有机质和碱解氮含量最低;相比于蔬菜地和林地,棉花地和水稻田的有机质、碱解氮、过氧化氢酶和蛋白酶活性更高。四种利用方式土壤的脲酶和磷酸酶活性差异不显著。细菌是土壤中的主要种群,其数量与土壤有机质、碱解氮等养分特征呈显著正相关,表现为水稻田、棉花地>蔬菜地、林地>未利用。DGGE图谱分析结果显示未利用土壤shannon多样性指数最高为2.81,与水稻田、棉花地较为接近,其次为蔬菜地和林地,分别为2.52和2.38。围垦利用引起土壤中的Gaetbulibacter marinus与Gillisia mitskevichiae种属变化。围垦利用后土壤质量优于未利用海涂。相比而言,种植水稻对提高土壤肥力水平,维持土壤质量较为有利。     

不同覆盖栽培对马铃薯根际土壤细菌多样性、酶活性及化学性状的影响

为探讨不同覆盖栽培下冬作马铃薯根际土壤微生态环境变化的规律和增产机理,本研究采用高通量测序与传统土壤学相结合的方法,分析不同覆盖栽培[黑地膜覆盖(BFM)、稻草覆盖(RSM)和常规栽培(CK)]对土壤细菌群落结构多样性、酶活性、化学性状、马铃薯生长等方面的影响。结果表明,与RSM和CK相比,BFM提高了根际土壤细菌Chao1指数、生长前期变形菌门和生长后期的酸杆菌门、芽单胞菌门、芽单胞菌属及整个生育期鞘氨醇单胞菌属相对丰度;同时显著提高了整个生育期酸性磷酸酶活性、速效钾含量(除成熟期与RSM差异不显著)。苗期,BFM的土壤有机质、速效磷含量分别比RSM显著提高了28.45%、29.62%,比CK显著提高了13.29%、16.62%;块茎膨大期,BFM的土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别比RSM显著提高了18.71%、17.44%,比CK显著提高了158.32%、45.54%;BFM大薯率、产量分别比CK显著提高了20.15%、17.90%。相关性分析表明,土壤细菌多样性指数与碱解氮含量、速效钾含量、有机质含量、pH值呈正相关关系。综上,不同栽培模式根际土壤细菌多样性与酶活性相互影响,共同维持土壤质量;黑地膜覆盖能明显改善根际土壤微生态环境,提高土壤生物活性和养分有效性,促进植株生长发育,最终提高马铃薯产量。本研究为有效指导广西冬作马铃薯生产提供了理论依据。     

北疆绿洲不同盐分浓度梯度下土壤的生物活性及其功能多样性

土壤盐分类型与含量对土壤生物活性和功能结构多样性会产生重要影响。本文模拟新疆北疆典型硫酸盐盐土,通过设置不同盐分浓度梯度(3、6、10、20和40 g kg-1),研究了土壤5种主要功能酶、土壤微生物量和土壤呼吸等生物性状的变化特征。结果表明:过氧化氢酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶4种酶对盐分梯度响应非常敏感,其中过氧化氢酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶这3种酶活性与盐分浓度呈负相关,当盐分浓度达到40 g kg-1时,以上3种酶分别较对照降低25.7%、69.6%、30.0%;在3~6 g kg-1盐分浓度范围,多酚氧化酶随盐分浓度而升高,但在10~40 g kg-1时却显著降低,表现出"低盐促进,高盐抑制"的效应;纤维素酶对盐分浓度变化不敏感。土壤盐分与微生物量和微生物商呈显著负相关,与土壤基础呼吸和呼吸商则显著正相关,如40 g kg-1的盐分浓度导致土壤微生物量和微生物商分别较对照降低73.0%和69.5%,呼吸商升高了6.4倍。土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、土壤微生物量、微生物商和呼吸商等可作为硫酸盐盐土早期预警生物指标。在40 g kg-1的含盐量下土壤生物功能结构明显区别于其他处理,且多样性指数显著下降。     

地面覆盖对避雨葡萄园土壤水分、温度及酶活性的影响

为评价不同覆盖材料在避雨葡萄园中的覆盖效果,以夏黑葡萄为试材,以地表裸露为对照(CK),设置秸秆处理(SM)、透明地膜处理(WM)、反光膜处理(RM)、地布处理(CM)4种地表覆盖处理,通过田间试验,研究不同覆盖材料下避雨葡萄园中近地表空气温度和相对湿度、土壤温度和含水量及酶活性的季节变化特征。结果表明,3—10月,WM和RM葡萄园近地表平均气温分别增加0.15℃、0.52℃、平均空气湿度分别降低4.06、4.68个百分点,而CM和SM近地表平均气温分别降低0.29℃、1.02℃,平均空气湿度分别增加2.67、7.94个百分点。与CK相比,3—10月WM的5~25 cm土层平均地温增加1.38℃,5月WM的0~60 cm土层土壤含水量增加2.77个百分点;而3—9月SM、CM和RM的5~25 cm土层平均地温分别降低3.50℃、2.56℃、1.00℃,10月地温则分别提高0.34℃、0.46℃、0.11℃,5月SM、CM和RM的0~60 cm土层土壤含水量分别提高4.24、4.06和5.60个百分点。各处理土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均表现为夏季较高、春秋季较低,而SM过氧化氢酶活性夏季较高,其他处理的过氧化氢酶活性春季较高;3—9月土壤酶指数的平均值表现为SM>CM>WM>RM>CK,分别较CK提高81.26%、27.91%、25.74%和14.55%。过氧化氢酶可作为避雨葡萄园中土壤酶活性差异的指示指标。本研究为避雨葡萄园覆盖材料的选择提供理论依据和实践参考。     

Effect of pruned material,extracts, and polyphenols of tea on enzyme activities and microbial community structure in soil

Pruning is a regular management practice performed in tea fields, but its effects on soil properties and microbial community structures have not been well explored. Effects of tea pruned material, tea extracts, and tea polyphenols application on soil properties and microbial characteristics, including pH, soil enzyme activities, culturable microbial population, and bacterial community, were investigated in a pot-incubation experiment lasting for 10 weeks. Results indicated that returning of tea pruned material or its extracts significantly increased the soil pH as compared to control. The soil invertase and urease activities, as well as the culturable microbial population treated with pruned material were much higher than those in control, while polyphenol oxidase activity was similar among different treatments. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis of bacterial community indicated that the Shannon’s diversity index (H) of all nine treatments receiving additives slightly decreased as compared to control. Pruning returning specifically induced several beneficial bacterial species, including Brevibacterium sp. and Burkholderia sp. In conclusion, pruning returning alleviated soil acidification, induced soil enzyme activities, stimulated culturable microbial population, and reshaped the microbial community. This research suggests that this management could be applied as an alternative agricultural practice in tea cultivation.     

秸秆施用下接种蚯蚓对农田土壤微生物特性的影响

在连续6年稻麦轮作系统中，研究不同秸秆施用方式下接种蚯蚓对土壤微生物生物量、活性（基础呼吸）及群落功能多样性（BIOLOG单一碳源利用指纹方法）的影响，试验设5个处理：对照（CK）、秸秆表施（M）、秸秆混施（I）、秸秆表施且接种蚯蚓（ME）、秸秆混施且接种蚯蚓（IE）。不同秸秆施用下接种蚯蚓均对土壤微生物生物量、微生物生物活性和群落碳源利用能力产生显著影响：两种秸秆施用方式下接种蚯蚓均增加微生物生物量；秸秆表施并接种蚯蚓导致微生物活性、碳源利用丰富度和多样性指数均降低，而在秸秆混施下则均升高；BIOLOG碳源利用分析结果表明在秸秆施用下接种蚯蚓后土壤的微生物群落组成发生明显变化。     

岩溶地貌部位对土壤微生物丰度与酶活性的影响

以中国地质科学院岩溶地质研究所桂林丫吉岩溶试验场为研究区,单氨加氧酶的编码基因amoA的部分序列作为氨氧化细菌(AOB)指示基因,利用荧光定量PCR技术,结合平板菌落计数法和土壤酶活性测定,探讨了岩溶地貌部位及土壤成因对微生物群落丰度和酶活性的影响。结果发现,受岩溶地貌部位和土壤成因的影响,土壤酶活性、土壤微生物总数在垭口、坡地、洼地呈增加的趋势,而氨氧化细菌丰度则呈现降低的趋势。结果表明,土壤氨氧化细菌丰度与真菌数呈极其显著的正相关,而与蔗糖酶活性呈极其显著负相关。     

蔬菜残株、生物菌肥施用下日光温室辣椒土壤微生物学特征

为了明确蔬菜残株、生物菌肥对日光温室土壤的改良作用,测定了土壤微生物群落功能多样性、酶活性及速效养分含量等指标。结果表明,与对照（未施用蔬菜残株、生物菌肥）相比,蔬菜残株、生物菌肥单一施用均提高土壤微生物群落Shannon、Simpson和McIntosh指数,蔬菜残株的作用大于生物菌肥,且随蔬菜残株施用量的增加促进作用增强。高量蔬菜残株（45000 kg/hm2）处理的McIntosh指数比低量蔬菜残株（22500 kg/hm2）、生物菌肥（75 kg/hm2）和对照分别增加26.29%、37.87%、49.36%。低量蔬菜残株与生物菌肥对土壤酶活性、速效养分含量的提高有明显的协同作用;低量蔬菜残株与生物菌肥共同处理的土壤磷酸酶活性分别比单一低量蔬菜残株、生物菌肥处理增加40.35%、82.82%,有机质含量分别升高19.28%、41.94%,速效钾含量增加20.57%、92.97%。