连作和轮作对云南三个马铃薯主栽品种根际土壤真菌群落结构的影响

马铃薯连作导致土壤微生物群落结构失衡、土传病害加重以及土壤退化,作物轮作可以缓解这些负面影响。为探讨连作、与苦荞轮作对云南地区3个马铃薯主栽品种(合作88、丽薯6号、青薯9号)土壤微生物群落结构的影响,采用高通量测序技术,对根际土壤真菌群落结构进行研究。结果表明,连作分别增加了合作88土壤中被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门中未分类属(unclassified_Ascomycota)、孢霉属(Mortierella)丰度的4.30%、113.82%、1.60%,轮作合作88(HZ88)-苦荞(KQ)和KQ-HZ88分别下降31.06%和45.01%、87.04%和7.14%、40.43%和45.53%;连作增加了丽薯6号土壤中子囊菌门(Ascomycota)丰度的7.57%,轮作丽薯6号(LS6H)-KQ和KQ-LS6H分别下降50.72%和1.22%;连作增加了青薯9号土壤中担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)丰度的11.35%、50.79%,轮作青薯9号(QS9H)-KQ和KQ-QS9H分别下降22.12%和52.59%、74.22%和22.22%。此外,与HZ88-HZ88、LS6H-LS6H、QS9H-QS9H连作相比,轮作HZ88-KQ和KQ-HZ88、LS6H-KQ和KQ-LS6H、QS9H-KQ和KQ-QS9H土壤中Ascomycota的丰度分别显著降低46.07%和9.11%、53.59%和18.13%、9.44%和-12.87%;癣囊腔菌属(Plectosphaerella)丰度分别显著降低94.27%和17.41%、86.07%和45.17%、63.11%和-427.04%;unclassified_Ascomycota丰度分别显著降低94.64%和74.97%、97.34%和22.97%、85.73%和-32.56%。土壤真菌群落结构的变化可能是引起云南地区马铃薯连作障碍的重要原因之一,轮作可以对此进行有效缓解。     

不同作物根际环境对土壤重金属形态的影响

采用根垫法研究了玉米、大豆和小麦根际环境对污灌土壤中铜、镉、铅、锌形态的影响。研究结果表明：根际土壤中交换态铜含量呈现增加趋势，碳酸盐态和铁锰氧化物态金属则表现为减少趋势，有机态几无变化。形态变化的幅度与植物种类有关，其中大豆根际土壤中金属形态的变化比小麦和玉米显著。     

耕翻深度对阴山北麓地区马铃薯根系生长及土壤酶活性的影响

为探究耕翻深度对阴山北麓地区马铃薯根系生长及土壤酶活性的影响,分析了4个耕翻深度20 cm(D20,CK)、30 cm(D30)、40 cm(D40)、50 cm(D50)对马铃薯根干物质积累量、根系活力以及土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性的影响。结果表明:较D20和D30处理,深翻D40和D50处理可显著提高根系活力,促进淀粉积累期马铃薯根系干物质积累,分别提高了75.2%～292.1%和23.4%～30.2%。通过土壤酶活性分析,深翻(D30、D40、D50处理)对马铃薯田中过氧化氢酶、蔗糖酶活性影响不明显,但对碱性磷酸酶与脲酶活性影响较大。深翻可提高马铃薯全生育期0～20 cm土层及苗期20～60 cm土层中碱性磷酸酶活性,其中在块茎膨大期至淀粉积累期0～20 cm土层与苗期40～60 cm土层中D40和D50处理影响显著。深翻D30、D40、D50处理分别显著提高了0～20 cm土层中整个生育期、块茎膨大期和淀粉积累期、淀粉积累期的脲酶活性;同时还提高了20～60 cm土层中脲酶活性,其中D40和D50处理显著提高了33.8%～80.0%。综上所述,深翻30 cm仍旧是马铃薯根系生长的胁迫深度,深翻40 cm对促进马铃薯根系生长、提高马铃薯田土壤碱性磷酸酶与脲酶活性效果最佳。     

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。     

水稻–冬季秸秆覆盖种植马铃薯模式对水稻齐穗期根际土壤代谢组表达特征的影响

水稻–冬季秸秆覆盖种植马铃薯是南方稻区一种经济高产的水–旱轮作模式,其对水稻根际土壤代谢物的影响可能是调控水稻高产的关键,但目前相关研究尚未见报道。本研究基于周年水–旱轮作模式长期定位试验,以水稻–冬季空闲(CK)模式为对照和水稻–马铃薯(稻草覆盖种植并还田,RP)轮作模式为研究对象,采集水稻齐穗期根际土壤样品,利用液相色谱–质谱法(LC-MS)测定根际土壤代谢物种类与丰度,研究RP轮作模式水稻齐穗根际土壤代谢物组分和功能及其与产量形成的关系。结果表明：(1)采用OPLS-DA模型筛选差异代谢物(HMDB数据库)发现,与CK模式相比,RP轮作模式具有201个有显著性差异(P<0.05)的根际土壤代谢物,分别归属于脂质和类脂分子、有机酸及衍生物、有机氧化合物、苯丙烷和聚酮等11个父类;其中苯丙烷和聚酮、丙烯醇脂质、苯及其衍生物、甾体内酯、氨基酸/肽、碳水化合物和脂肪酰糖苷等代谢物丰度发生显著变化,可作为表征RP轮作模式下水稻根际土壤差异性代谢物;(2)有机氧化合物、有机酸及衍生物和苯丙烷和聚酮等代谢物丰度与土壤有机质、全钾、碱解氮和速效钾含量差异呈显著正相关(r=0.816～0.9...     

马铃薯连作栽培对土壤微生物多样性的影响

为阐明马铃薯连作对土壤微生物群落结构和功能多样性的影响,揭示马铃薯连作障碍机制,本试验采用BIOLOG技术结合丛枝菌根真菌(AMF)形态学鉴定方法,就连作0(迎茬)、2 a、4 a、6 a、10 a的马铃薯田块土壤进行研究。结果表明:土壤养分含量随马铃薯连作年限增加有一定程度下降,其中,连作10 a马铃薯根际土壤的全磷、速效磷、速效钾和碱解氮与连作4 a相比分别下降61.32%、26.86%、26.87%和17.24%,但没有明显的养分亏缺和不均衡现象。土壤微生物群落结构发生了较大变化,放线菌、真菌数量显著随连作年限的延长先增加后减少,呈单峰型变化趋势;细菌数量随连作年限的延长呈逐步减少趋势,但差异不显著。连作4~6 a土壤微生物群落依然有较强的功能多样性,培养120 h后,连作6 a较迎茬AWCD值提高3.89%;群落组成中随连作年限的延长以碳水化合物、氨基酸类为碳源的微生物类群代谢能力明显下降,但代谢功能多样性趋于一致。连作马铃薯土壤AM真菌优势种发生改变,迎茬土壤为沙漠球囊霉(Glomus deserticola),连作2 a土壤为扭形球囊霉(Glomus delhiense)和福摩萨球囊霉(Glomus formosanum),连作10 a土壤为球泡球囊霉(Glomus globiferum)。多元分析结果表明,土壤微生物结构与功能多样性、AM真菌多样性变化受土壤p H、全磷含量、放线菌数量、细菌数量及土壤中以碳水化合物、氨基酸类等为碳源基质的微生物类群影响。说明长期连作栽培会影响土壤真菌、放线菌的数量,使真菌群落中AM真菌种的多样性显著下降,优势种发生改变,打破了微生物群落结构与功能平衡,引起土壤微生物群落结构与功能的失调。     

黄腐酸菌肥与常规肥料配比对西北旱作区马铃薯根系形态及土壤酶活性的影响

为减少肥料用量,同时筛选适合于西北旱作区马铃薯生产绿色增效肥料,本试验以马铃薯品种‘陇薯6号’为材料,采用随机区组设计,进行常规复合肥1200kg·hm^-2(T1)、T1+420kg·hm^-2黄腐酸菌肥(T2)、70%T1+420kg·hm^-2黄腐酸菌肥(T3)、70%T1+300kg·hm^-2黄腐酸菌肥(T4)和不施肥5种施肥处理,探讨了黄腐酸菌肥对马铃薯根系形态、干物质、土壤酶活性及产量的影响。试验结果表明,常规肥料与黄腐酸菌肥的合理配施能够增强马铃薯的植株长势,改善土壤酶活性,减轻连作带来的病菌侵害程度。T3处理下马铃薯根系各指标表现最好,维持根系活力,且与对照CK差异达到极显著水平(P<0.01)。T3、T2与T1、T4及CK处理在70d后马铃薯植株增长幅度较大,其中,在110d,T3处理下地下部干物质比T1处理增长了77.2%~96.7%,比CK处理增长220%~273%。不同处理的马铃薯产量为T3>T2>T4>T1>CK。在T3处理下,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和脱氢酶活性均保持较高的稳定性。T1与T4处理下的各项指标值均高于对照处理CK,且差异达到极显著水平(P<0.01)。综合各指标表现情况,本研究推荐复合肥与黄腐酸微生物菌剂配施作为底肥的最佳用量为撒可富复合肥840kg·hm^-2+黄腐酸菌肥(有机质≥45%)420kg·hm^-2。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

外源硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响

硒是人类必需的微量营养元素,食用富硒农产品具有预防疾病、增强免疫力和抗衰老等功效。黄精对硒有较强的生物富集能力,通过硒肥生物强化黄精是安全有效获得富硒农产品的途径之一,因此,研究硒肥对黄精生长及其根际土壤养分和酶活性的影响具有重要意义。以多花黄精为材料,通过盆栽试验,研究3种不同种类肥料(普通蚯蚓肥、蚯蚓无机硒肥、蚯蚓有机硒肥)对黄精幼苗生物量、叶片生长、茎粗、株高、生根数、多糖、硒含量、硒形态、根际土壤养分和酶活性的影响。结果表明,土壤施用普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥较不施肥对黄精幼苗的生长无显著促进作用,施加蚯蚓有机硒肥能显著提升黄精生物量、叶片、株高、生根数和多糖等生长指标。施用外源硒肥显著增加了黄精硒含量,蚯蚓有机硒肥处理中黄精总硒和有机硒含量分别是无机硒肥处理的1.38和1.56倍,施用蚯蚓有机硒肥更利于黄精总硒和有机硒的积累。蚯蚓有机硒肥促进了黄精根际土壤中碱解氮和速效钾的释放,相关性分析表明,土壤碱解氮和速效钾的增加可能是蚯蚓有机硒肥促进黄精生长和品质提升的原因之一。黄精根际土壤酶活性对不同硒肥表现出不同的动态响应,外源硒肥显著提升了土壤脲酶和蔗糖酶的活性,有机硒肥与无机硒肥相比更有利于促进土壤微生物的生长繁殖,提高土壤酶活性。综上所述,蚯蚓有机硒肥是黄精幼苗阶段较为理想的促生肥和硒强化肥,蚯蚓有机硒肥替代普通蚯蚓肥和蚯蚓无机硒肥有望成为未来培育富硒农产品的主要途径。     

控释肥对马铃薯生长及土壤酶活性的影响

通过马铃薯田间试验,研究了控释肥对马铃薯生长和土壤酶活性的影响。结果表明,与普通肥料相比,控释肥有利于提高马铃薯的株高、茎粗和叶绿素含量,分别提高5.94%,9.04%,5.55%,且控释肥减量20%仍不影响其促进作用。施用控释肥和普通化肥都可以促进土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,但控释肥平均比普通肥料的促进作用分别提高10.2%和14.62%,控释肥显著优于普通肥料;控释肥可促进脲酶活性,平均提高15.7%,而普通肥料会对其产生抑制;控释肥处理会对土壤过氧化氢酶活性造成一定的抑制作用,使其活性平均降低11.13%。与其他控释肥处理相比,控释肥减量20%,对脲酶活性的促进作用减小了9.41%,对酸性磷酸酶的促进作用减小了9.02%,对蔗糖酶的促进作用增加了5.56%,对过氧化氢酶的抑制作用降低了5.2%。     

种植制度对阴山北麓马铃薯种植区土壤温度的影响

通过马铃薯带状间作长期定位试验,测定了生育期内马铃薯与草谷子间作轮作(P-M)、间作连作(P+M),马铃薯与油菜间作轮作(P-R)、间作连作(P+R)地块10cm地温,并对相关结果进行分析.结果表明,各处理地温日变化呈明显的正弦曲线变化规律,轮作在6:30-9:00达最低温,16:30-18:00达最高温.相同生育期内轮作与连作比较,其平均最高、最低地温出现早0.5 ～1.5h,日较差大0.6 ～3.5℃.种植制度对日平均地温和积温的影响在不同生育期存在显著差异:苗期和块茎形成期,受不同前茬影响,轮作的平均地温和积温高于连作,与不同作物间作的处理间差异很小;块茎增长期和淀粉积累期,P-R的地温最低,P-M的最高.马铃薯块茎产量与全生育期日较差、生育前期的平均地温和日最高温、生育后期的日最低地温呈显著正相关.可见,提高苗期地温、增大各期日较差是轮作马铃薯高产的重要原因;与株高冠幅较大的油菜间作可以减少高温伤害,但在冷凉地区,与草谷子等低矮作物间作更容易获得充足的热量,从而实现高产.     

雨型和甘蔗种植对赤红壤坡面土壤侵蚀特征的影响

为探究南方高强度、高频次降雨下甘蔗种植对赤红壤坡面土壤侵蚀的影响,基于径流小区原位观测试验,分析不同种植方式下(顺坡和横坡)蔗地和裸坡坡面径流和侵蚀泥沙特征,探讨甘蔗种植方式对坡面侵蚀产沙的影响,获得影响赤红壤坡面侵蚀的主要雨型。结果表明:(1)坡面径流量和侵蚀量均表现为裸坡>顺坡蔗地>横坡蔗地,裸坡坡面径流量和侵蚀量是顺坡蔗地和横坡蔗地的1.7~5.3倍;顺坡蔗地坡面径流量和侵蚀量是横坡蔗地的1.9,2.3倍。(2)次降雨条件下,裸坡坡面径流量与侵蚀量均整体高于蔗地处理,而顺坡蔗地整体上大于横坡蔗地,但二者差异随甘蔗生长逐渐缩小。(3)A型雨(中历时、小雨强、小雨量)发生频次最高,但B型雨(短历时、大雨强、中雨量)是引起裸坡和顺坡蔗地坡面产流产沙的主要雨型,径流量和侵蚀量分别占总量的49.9%,57.6%和62.3%,64.2%;D型雨(长历时、极大雨强、极大雨量)是造成横坡蔗地坡面水土流失严重的主要雨型,由其产生的坡面径流量和侵蚀量分别占总量的49.5%和72.2%。研究结果可为明晰南方赤红壤区蔗地土壤侵蚀特征及防治提供理论依据。     

根际增氧对水稻根系形态和生理影响的研究进展

根际氧是影响稻田土壤环境和水稻根系生理代谢的重要环境因子,已有的关于水稻根际氧的综述多从低氧或缺氧胁迫的角度展开,随着技术的进步,越来越多的学者在水稻栽培中实施了主动的根际增氧措施,取得了一定的研究成果。根际增氧显著影响了水培水稻根系形态和结构,使其呈现细而长的特征,增氧条件下水稻根系形态、结构及其功能需求间存在内在的一致性;根际增氧对不同生育时期水稻的根系活力均有明显的促进作用,其增幅从10%到150%不等,并存在明显的品种间差异;从水稻根系形态、生理活性以及根部氮素形态转化等多个方面来看,增氧处理有利于水稻根系吸收氮素,但其对水稻氮素积累量的影响则与增氧处理方式和程度有关,过度增氧抑制了水稻植株对氮的利用,从而限制了其生物量的增加,反过来抑制了对氮的吸收。水稻对根际增氧的响应规律并非其对低氧和缺氧胁迫响应规律的简单倒转,饱和氧处理下水稻生物量和产量的剧烈降低表明了水稻对富氧响应的复杂性。探索根际增氧对三叶期前水稻幼苗的影响,完善根际增氧对水稻氮代谢的影响研究,并量化水稻田间需氧量,探索简单易行的苗期增氧措施,对进一步完善水稻育秧理论,改进水稻育秧技术具有重要意义。     

马铃薯对盐碱土壤的反应和适应性研究

实验以渭源黑麻土壤(非盐碱土壤)为对照,研究景泰次生盐碱土壤和古浪戈壁残余盐碱土壤对马铃薯形态特征、水势、渗透调节物质含量和K+/Na+选择性吸收的影响。结果表明:(1)土壤盐碱化使马铃薯植株变小、茎变细、叶片变小,主根生长减慢,毛根数增加,匍匐茎数减少;(2)盐碱土壤中,马铃薯水势下降,脯氨酸和可溶性糖累积,Na+吸收增加,K+吸收减少;(3)戈壁残余盐碱土壤对马铃薯生长和渗透调节功能影响比景泰次生盐碱土壤大,w(Na+)/w(K+)和S Na+K+随土壤盐碱化加重而升高。说明盐碱土壤中,马铃薯通过叶片变小,主根变短,毛根数增加等形态结构变化适应盐碱环境;也通过积累脯氨酸、可溶性糖和大量吸收无机离子,增强自身渗透调节能力,适应盐碱胁迫。     

全覆膜垄作种植对旱作马铃薯生长和土壤特性的影响

针对内蒙古长城沿线丘陵区土壤保水保肥性差,春旱严重及马铃薯产量和降雨利用率低的问题,采用地膜覆盖和垄作种植相结合的技术手段,通过连续2年的田间试验,研究了露地平作(CK)、全膜垄作(全膜双垄垄上播(A1)、全膜单垄垄上播(A2)、全膜单垄垄上微沟播(A3))和全覆膜平作(A4)5种栽培方式对旱作农田土壤酶活性与相应土层土壤含水量、温度、pH及马铃薯生长的影响。结果表明:整个生育期内,全覆膜和垄作提高了土壤增温保墒能力,A1、A2、A3和A4处理,与CK相比,土壤含水量分别提高了32.76%,23.60%,42.92%,17.58%,土壤温度分别提高11.51%,9.41%,6.87%,4.83%,同时显著降低0—20cm土层土壤pH,提高了相应土层土壤过氧化氢酶和脲酶活性,进而增加芽鲜重、根鲜重和芽粗,提高了根系活力,降低了丙二醛含量。与CK相比,产量分别提高48.62%,34.22%,52.85%,21.70%,显著增加了降雨利用率和肥料偏生产力。可见,全膜垄作种植可改善土壤质量,提高作物产量和降雨利用率,且以A1和A3效果最优,更适合作为内蒙古长城沿线丘陵区节水高产栽培模式。     

旱地不同覆盖沟垄种植方式对马铃薯土壤水分和产量的影响

马铃薯是西北黄土高原半干旱区的特色作物和主栽作物之一,如何提高其降水利用效率是发展该区域马铃薯产业的重点问题。在大田试验条件下,以不同的覆盖方式和沟垄种植方式为处理,测定马铃薯生育期的土壤水分含量及其分布和产量,计算耗水量和水分利用效率,研究西北黄土高原半干旱区旱地不同覆盖和种植方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响。结果表明,马铃薯采用草-膜二元覆盖垄种技术,能够有效地积蓄自然降水,草-膜二元全地面覆盖保墒、垄沟有效地聚集和保持了土壤水分,尤其在伏旱阶段的块茎形成期,0-100cm土层的土壤含水量高于全膜覆盖处理。因此,高垄膜覆盖沟覆草垄播使得产量和水分利用效率较其它种植模式分别提高8.39%～58.38%和8.46%～67.97%,是一项适合于西北黄土高原旱作区马铃薯高产的栽培技术。     

马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响

[目的]探究马铃薯淀粉渣对土壤保肥特性及玉米幼苗生长的影响,为马铃薯淀粉渣的利用提供依据。[方法]采用室内人工气候箱模拟自然环境和用淋洗管模拟田间淋洗的方法,测定沙壤土中施入0,1.00,5.00,10.00,20.00,30.00g/kg的马铃薯淀粉渣对土壤容重、土壤总孔隙度、土壤含水量;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量及玉米幼苗株高、茎粗和干鲜重等指标。[结果]马铃薯淀粉渣施用量为30g/kg时,土壤容重降幅达7.24%,土壤总孔隙度、土壤含水量升幅分别为10.15%,21.25%;土壤淋洗出的硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量降幅分别为97.13%,91.03%,63.85%和66.4%;玉米幼苗株高较对照降低8.90%,茎粗较对照增加25.53%,幼苗的干、鲜重分别比对照提高13.47%,15.79%。[结论]马铃薯淀粉渣施用量为30.00g/kg时,改善了土壤理化性状,增强了保肥能力,明显促进玉米幼苗干物质的积累。     

种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响

为研究种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响，以种植一年和二年的健康三七根际土为研究对象，采用荧光素二乙酸酯水解法、实时荧光定量PCR及Biolog微平板法等技术手段分析土壤微生物活性、氮素循环功能基因丰度、碳源代谢活性及其功能多样性。结果表明，与未种植过三七的土壤相比，三七种植能够显著提高土壤微生物的活性、氮素循环功能基因丰度(nifH和细菌amoA)、碳源代谢活性及其功能多样性，且随着种植年限的增加，健康三七根际微生物活性及其功能逐渐增强。同时，种植年限能够改变健康三七根际微生物的碳源利用特征；但是，根际微生物对酚酸类物质的代谢能力并未随三七种植年限的增加而增加。这也从侧面说明，根际酚酸物质降解能力的不足可能是导致其积累并驱动根际微生态失衡和形成连作障碍的重要原因。这些研究结果不仅为深入了解健康三七根际微生物活性及其代谢功能特征提供了数据支撑，也为解析三七连作障碍的形成机理提供了一定的理论依据。     

Irrigation and Nitrogen Fertilizer Rate Impacts on Soil Nitrate in Potato Production

ABSTRACT

Parts of the Kern County have high nitrate levels in groundwater. A State Water Resources Control Board commissioned report has indicated that crop land agriculture is the main source of nitrates in the groundwater. Annual rainfall is less than 20 cm, thus irrigation is necessary for optimum crop production. A project was undertaken to evaluate current nitrogen fertility and irrigation scheduling in potato production and their contribution, or lack thereof, to nitrate movement in the soil profile and potential nitrate contamination of groundwater. A line-source sprinkler plot area was established to create soil moisture regimes of 120% of target, target (optimum soil moisture for potato growth) and 80% of target. Pre-plant and post-harvest soil samples were collected to a depth of 2 meters. Plant, root and tuber samples were collected and analyzed for nitrogen content. Soil moisture and irrigation amounts were monitored. Plant dry matter and tuber yield increased with each N rate increase. The high N rate increased plant growth disproportionally to the increased tuber yield. Appropriate irrigation scheduling did not produce water movement beyond the effective potato rooting zone. Excessive irrigation moved soil nitrate deeper into the soil profile.