生物炭基肥施用对棉田土壤线虫群落结构的影响

为比较生物炭基肥、生物质炭施用以及常规施肥对棉田土壤线虫群落结构的影响设置棉花田间试验。试验处理为常规施肥(CK)、生物炭基肥+常规追肥(T+C)、生物炭基肥+木醋液追肥(T+M)、生物质炭+常规追肥(SWT)。采用浅盘法分离土壤线虫,用显微镜进行数量统计和种类鉴定,计算多样性生态指数。棉田各施肥处理土壤线虫密度范围为175～334 ind/100 g,表现为T+CT+MCKSWT。CK处理主要线虫优势属为螺旋属Helicotylenchus;T+C处理的线虫优势属为原杆属Protorhabditis、螺旋属Helicotylenchus和针属Paratylenchus,T+M处理的线虫优势属为原杆属Protorhabditis和螺旋属Helicotylenchus,SWT处理的线虫优势属为原杆属Protorhabditis和真头叶属Eucephalobus。所获得的土壤线虫隶属于35个属,添加生物炭基肥提高了土壤线虫总数量、食细菌性线虫数量、食真菌性线虫数量和杂食-捕食性线虫数量,抑制了植食性线虫数量,并且提高了线虫的多样性指数(H)、均匀度指数(J)和瓦斯乐斯卡指数(WI);T+C和T+M处理的植物寄生线虫成熟指数(PPI)高于CK处理;SWT的植物寄生线虫成熟指数(PPI)低于CK处理。添加生物炭基肥增加了线虫数量,提高了食细菌线虫和食真菌线虫丰度。     

连作番茄根区病土对番茄生长及土壤线虫与微生物的影响

探索连作番茄根区病土对番茄根结线虫病的诱导效果及引起连作障碍的微生态机制,可为深入了解番茄连作障碍发生机理及探究番茄连作障碍防治方法提供科学依据。本研究利用盆栽试验,测定了番茄在健康土壤及接种病土土壤中生物学特性变化及根结线虫侵染状况,并分析鉴定了土壤中微生物及线虫的种类与数量。结果表明,接种连作番茄根结线虫病株根区病土会对番茄生长及根结线虫侵染产生影响:1)番茄苗期根系根结数达9个?株~(-1),健康土壤无根结;土壤线虫数量较健康土壤增加390.4%;收获期番茄根结线虫侵染率达62.7%,病情指数为80.0%。2)番茄生长受到抑制,叶片防御酶活性降低,收获期茎叶及根系鲜质量较健康土壤分别减少50.2%及33.1%,苗期番茄叶片PPO活性较健康土壤降低15.8%,POD活性较健康土壤增加24.0%,差异均达显著水平(P0.05)。3)番茄根系更易感染有害菌,根系内病原菌甘蓝假单胞菌数量较健康土壤增加463倍,根区土壤细菌、真菌及放线菌总数分别增加46.3%、94.5%及134.0%。4)食细菌线虫、食真菌线虫及植物寄生性线虫数量分别为健康根区土壤的3.3倍、1.6倍及7.3倍,其中的植物寄生线虫95.6%为根结线虫。综上所述,接入连作番茄根结线虫病株根区病土不仅导致番茄遭受根结线虫侵染,而且会导致土壤线虫总量及植物寄生线虫所占比例大幅增加,并使番茄根系内有害细菌数量显著增加,对番茄生长造成显著抑制作用,同时影响番茄的生理生化特性,受线虫侵染番茄防御性酶活性降低,使其更易被根结线虫及病原菌侵染,番茄根区土壤线虫、微生物及根系内优势细菌的种类与数量及其之间的作用发生改变。     

不同有机物料对连作大豆根际土壤线虫的影响

为探讨大豆连作体系下农业废弃物为主的不同有机物料对根际土壤线虫的影响,选用6种不同有机物料,设正茬和连作两种处理进行对比分析根际土壤线虫群落差异。结果表明:土壤线虫中重要的优势属和关键属种cp值均为3,说明其繁殖和抗干扰能力比较强。连作7年后根际土壤线虫营养类群中杂食-捕食性线虫相对丰度下降明显,植物寄生线虫相对丰度显著提高,食细菌线虫、食真菌线虫丰度略有提高;相较单施化肥(CK)处理,添加有机物料明显抑制连作大豆根际土壤中植物寄生线虫的大量增长,不同施肥处理效果分别为:猪粪秸秆菌渣牧草鸡粪黄腐酸生物有机肥CK,与正茬相比,各连作处理依次增长6.48%、15.34%、15.98%、18.51%、24.35%、26.33%和27.4%。土壤线虫的生态指数较CK相比也有明显改善。土壤线虫对肥料的响应取决于作物及肥料的质量和养分含量;土壤线虫优势营养类群、优势属种和关键属种可以有效地指示农业土壤健康状况和大豆田间线虫病害的发生程度。     

土壤食细菌线虫对菲降解的影响

以菲作为多环芳烃污染物的代表,通过室内培养试验研究了在菲降解菌恶臭假单胞菌存在与否的条件下,接种食细菌线虫对未灭菌土壤中菲去除的影响。析因设计包括4个处理:单独接种恶臭假单胞菌(B),单独接种食细菌线虫(N),同时接种食细菌线虫和恶臭假单胞菌(BN)以及未接种线虫和细菌的对照(CK);分别在培养后第0、5、14、28天进行破坏性采样,测定土壤中菲的残留量,食细菌线虫和恶臭假单胞菌的数量,土壤FDA(荧光素二乙酸酯)水解酶、过氧化氢酶的活性。结果显示,相比CK,在培养前期(0~14天),处理N提高土壤中菲的去除率;而在培养后期(14~28天),BN处理降解菲的优势逐渐显现出来。在培养结束(28天)时,各处理菲的去除率依次为BN(48.2%)B(45.1%)N(44.4%)CK(43.5%)。试验结果还表明,接种食细菌线虫能显著(p0.05)促进细菌以及土壤酶活性。总之,食细菌线虫和细菌的交互作用可能促进土壤中菲的降解。     

黄瓜连作土壤高温处理对根结线虫和枯萎病的影响

[目的]设施黄瓜连作导致根结线虫和枯萎病发生普遍且严重,利用夏季温室休闲期高温闷棚是解决上述土传病害安全而有效的途径之一。本试验模拟高温闷棚,研究不同温度处理连作土壤根结线虫和枯萎病的变化,旨在为利用太阳光进行温室高温消毒提供理论支撑。[方法]本试验以连作1~19茬‘津优30’黄瓜品种的土壤为试材,首先探明不同连作茬次黄瓜的根结线虫和枯萎病发生程度以及土壤中二者病原物种群数量的动态变化,然后对发病较重的第17茬连作土壤分别进行45℃、50℃、55℃和60℃的高温处理,最后测定比较不同温度处理后的土壤中病原物数量变化,并对高温处理后的土壤进行栽培试验,测量和比较两种病害的发生程度及植株各项生长指标。[结果]随着黄瓜连作茬次的增加,土壤中根结线虫和枯萎病菌的种群数量均增加,两种病害也逐茬加重,至第17茬两种病害的发病程度及其对应病原物的数量均达最高(或次高)水平;对第17茬黄瓜连作土壤进行45℃~60℃的高温处理,随着温度的升高,土壤中的根结线虫和枯萎病菌的数量均减少,当处理温度达55℃时可完全杀灭土壤中根结线虫,达60℃时可同时杀灭枯萎病菌;用高温处理的连作土壤栽培黄瓜秧苗,其根结线虫病和枯萎病的发生程度均随着处理温度的升高而减轻,当处理土壤的温度达到50℃和60℃以上时,根结线虫病和枯萎病分别被完全控制;另外,用60℃处理的连作土壤定植黄瓜,其后期植株生长指标和壮苗指数也显著优于对照。[结论]土传病害随连作茬次增加而加重主要是缘于土壤中病原物积累,定植前对土壤55℃以上的高温处理,可有效减少乃至完全杀灭土壤中根结线虫和枯萎病菌,从而减轻或杜绝两种病害的发生。     

设施菜地种植年限对土壤理化性质和生物学特征的影响

【目的】 研究分析北京郊区不同种植年限设施菜地的土壤生态环境、土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤线虫群落结构的差异,为不同种植年限设施菜地土壤管理提供科学依据。 【方法】 以露地土壤为对照 (CK),采集种植 3年、5年、8年和 12年的0—30 cm设施蔬菜土壤样品,采用常规土壤理化性质检测方法测定了土壤的理化性状,采用荧光定量法和线虫形态学鉴定方法,分析土壤细菌、真菌数量以及土壤线虫群落组成。 【结果】 随种植年限增加,设施菜地土壤容重和pH值均明显下降,总孔隙度、EC值、SO₄2–、Ca2+、有机碳、NH₄+-N、NO₃–-N含量均持续升高。与CK相比,种植年限 3年、5年、8年、12年的样地土壤细菌和真菌的数量均显著增加 (P < 0.05)。随种植年限增加,根结线虫属 ( Meloidogyne)、螺旋属 (Helicotylenchus)、异皮属 (Heterodera) 丰度逐渐增加;土壤线虫密度、植物寄生性线虫丰度显著增加 (P < 0.05),而食细菌、食真菌、杂食/捕食线虫丰度逐渐降低。线虫群落的多样性 H′、SR指数和均匀性J′ 指数均呈现出先增加后降低趋势,与CK相比,种植年限 12年样地的指标值显著降低 (P < 0.05)。所有种植样地NCR > 0.5,表明样地土壤食物网以食细菌通道为主,土壤有机质以细菌分解途径为主。WI、MI指数逐渐降低,而PPI指数表现出相反的趋势,其中种植年限12年样地WI < 1,这表明土壤矿化途径转变为以植物到植食性线虫为主要参与者,土壤生态系统受干扰程度逐渐增强,土壤健康状况变差。土壤环境因子与土壤生物数量间的冗余分析表明,土壤pH 、总孔隙度、容重、EC值、有机碳、SO ₄2–、NH₄+-N、NO₃–-N是影响细菌、真菌和线虫数量的关键因子,不同种植年限设施菜地由于改变这些因素而影响土壤生物群落组成。 【结论】 连续种植导致京郊设施菜地盐分含量显著升高、养分失衡、土壤酸化。理化性状的变化改变了细菌和真菌数量,进而导致土壤线虫总数、植物寄生性线虫比率逐渐增加,尤其根结线虫属比率增加显著,食细菌、真菌和杂食/捕食线虫比率逐渐降低。以种植12年后的土壤受干扰程度最大,土壤微生态失衡最严重。      

沼液处理对土壤微生物性状及西瓜枯萎病发生的影响

采用室内盆栽模拟的方法,研究了沼液保湿和淹水处理对马肝土和潮土微生物性状的影响以及对西瓜枯萎病的防效。结果表明,沼液处理土壤21 d对西瓜枯萎病的防效和病原菌的消减效果较好。两种土壤中,铵强化沼液淹水处理西瓜枯萎病发病率均最低。沼液保湿处理发病率平均比对照降低15%。马肝土中,铵强化沼液淹水处理尖孢镰刀菌数量最少;潮土中秸秆沼液淹水处理对病原菌数量的消减效果最好。沼液处理提高了土壤可溶性有机碳、氮含量以及荧光素二乙酸酯酶活性,其中沼液淹水处理提高幅度更大。对各处理Biolog-ECO板孔平均颜色变化的主成分分析表明,沼液淹水处理、沼液保湿处理的微生物群落结构与水保湿对照处理有明显差异。沼液淹水和铵强化沼液淹水处理能提高土壤微生物功能多样性指数,秸秆沼液淹水处理则显著降低土壤微生物功能多样性指数。     

长期施用有机肥对红壤旱地土壤线虫群落的影响

基于红壤旱地(玉米)的长期施肥试验,研究长期施用有机肥对土壤线虫分布特征及群落结构的影响。田间试验处理包括:CK(对照)、ON1(低量有机肥)、ON2(高量有机肥)和ON2L(高量改良有机肥)。结果表明,施肥8a后,红壤旱地中共鉴定出15科、29属土壤线虫,包括8属植物寄生线虫、9属食细菌线虫、3属食真菌性线虫和9属捕食杂食性线虫,短体属(Pratylenchus)、小杆属(Rhabditis)和原杆属(Pro-torhabditis)为优势属。不同施肥处理中,土壤线虫总数的大小顺序为ON2>ON1>ON2L>CK。线虫群落生态指数对于施用有机肥有不同的响应:除SI外,其他虫群落生态指数均有显著差异,通过线虫群落结构的变化很好地反映了土壤的肥力变化状况,土壤线虫可以作为施有机肥过程中指示土壤健康质量的一个重要的生物学指标。     

白三叶草和鼠茅草对果园土壤微生物和线虫群落的影响差异

  【目的】  覆盖作物影响果园土壤的微生物和线虫群落,研究不同覆盖作物对土壤微生物和线虫群落的影响特征可为生态果园管理提供理论依据。  【方法】  试验于2016年在湖北十堰的猕猴桃园内进行,供试品种为美味猕猴桃 (Actinidia deliciosa),2015年定植。覆盖作物处理为白三叶草、鼠茅草,以清耕为对照 (CK)。连续进行3年试验后,于2019年采集土壤样品,测定土壤水分、全氮、硝态氮和有机碳含量,测定细菌、真菌和线虫数量,并分析微生物、线虫群落结构变化及其影响因素。  【结果】  与清耕对照相比,覆盖白三叶草显著提高了土壤含水量、硝态氮、总氮和有机碳含量,降低了土壤C/N值;覆盖鼠茅草显著提高了土壤含水量,但硝态氮、总氮和有机碳含量没有显著变化,且均显著低于白三叶草处理。覆盖白三叶草较清耕显著增加了土壤微生物总量、细菌生物量,而覆盖鼠茅草与清耕没有显著差异。覆盖白三叶草和鼠茅草均显著提高了土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数,但均没有改变土壤的真菌/细菌值和革兰氏阴性菌/革兰氏阳性菌值。土壤中线虫总量、食真菌线虫和植食线虫数量均表现为白三叶草 > 鼠茅草 > 清耕处理,并且白三叶草处理线虫数量显著高于清耕,线虫群落物种丰富度也显著高于清耕。冗余分析 (RDA) 表明,土壤含水量、总氮、有机碳含量是影响土壤微生物、线虫群落的主要环境因子。  【结论】  覆盖白三叶草和鼠茅草均影响猕猴桃园土壤的水分、养分含量和生物多样性。与种植鼠茅草相比,种植白三叶草可显著提高土壤碳、氮含量,更有利于增加果园土壤生物多样性,提高线虫数量,形成健康的微生物结构。     

水稻-番茄轮作植物寄生线虫及微生物群落结构差异

土壤线虫和微生物群落结构与作物健康密切相关。采用田间试验，利用传统分类和高通量测序技术，研究了水稻–番茄轮作(FS)、番茄连作(FF)和休耕(CK)3种种植制度土壤线虫及微生物群落结构差异。结果表明，水旱轮作土壤中线虫种类少，自由生活线虫占比高。土壤中植物寄生线虫属的检出率，轮作最少，仅有5个，连作最多，共13个，且大部分为常见属；水旱轮作同时能降低土壤中植物寄生线虫的种类，包括主要危害番茄的根结线虫属，占比仅2.1%，而连作为29.7%。不同种植制度下真菌和细菌类群OUTs和群落结构差异明显；与连作相比，轮作和休耕真菌、细菌种群丰富度更高，共享占比更多，群落构成更相近；水旱轮作Alpha多样性指数显著高于连作；轮作土壤中植物寄生线虫拮抗微生物类群Chaetomium,Talaromyces,Anaerolineaceae和Acidobacteria相对丰度高于连作。水稻–番茄轮作能大幅减少植物寄生线虫种类，增加微生物群落多样性，改善土壤质量，是番茄生产中防控线虫病害的理想措施。     

土壤线虫群落对过量施用农用化学品的响应

为研究施用过量的农用化学品对土壤线虫群落组成及多样性的影响,采用定点试验的方法,在哈尔滨市呼兰区选择典型农田生态系统进行试验,对比研究土壤线虫群落对施用过量的氮肥、磷肥、钾肥、除草剂及杀虫剂的响应。在试验田中共鉴定出土壤线虫27科45属,其中Cephalobus和Aphelenchus为优势属。施用不同浓度的各类农用化学品对土壤线虫群落组成、多样性均产生一定影响。线虫总数及食细菌线虫、食真菌线虫、植物寄生线虫数量在不同处理间均存在显著差异(P<0.05);其中,植物寄生线虫的相对丰度随化肥施用量的升高呈增加趋势。从土壤线虫的生态指数来看,除PPI(植物寄生线虫成熟指数)外,其他生态指数[MI(成熟度指数)、F/B(食真菌线虫与食细菌线虫数量比值)、Evenness(均匀度指数)、SR(丰富度指数)、H’(多样性指数)]在施用不同农用化学品处理之间也存在显著差异,并且,MI随着施用钾肥、氮肥浓度的增加而降低。土壤线虫可以作为揭示施用农用化学品过程中土壤质量变化的生物学指标,其群落及多样性的变化表明土壤线虫群落对农用化学品的过量施用产生了响应,过量施用农用化学品会增加土壤生态系统的干扰,对土壤环境造成威胁。     

藏北高寒草甸植物群落对土壤线虫群落的影响

2011年5月—11月,对西藏北部高寒草甸3种典型植物群落下0～30 cm范围内不同深度土层的土壤线虫群落进行调查,浅盆法收集土壤线虫,应用个体密度、多样性指数等特征值来分析高寒环境下土壤线虫群落的组成、分布特征与多样性。调查共分离得到33 038条土壤线虫,隶属于2纲6目51科93属;线虫个体密度平均为847条100 g-1干土;表聚性明显。研究结果表明,不同植物群落间的土壤线虫群落组成存在一定差异,土壤线虫数量的大小顺序为委陵菜植物群落<藏北嵩草植物群落<高山嵩草植物群落,土壤线虫数量差异显著(p<0.05);土壤线虫数量随生长季变化发生明显波动,返青期最多,盛长期次之,枯草期最低;不同植物群落的优势属种类不同。生物多样性为委陵菜植物群落>高山嵩草植物群落>藏北嵩草植物群落,这可能是放牧干扰强度不同,以及植物群落影响下的土壤性质分异所导致的结果。总之,不同植物群落下土壤线虫群落特征的分异初步显示出线虫指示环境因子影响土壤生态系统的潜力。     

Size spectra of soil nematode assemblages under different land use types

Although the slopes of size spectra (plots of abundance on organism size) have been widely used to assess aquatic and terrestrial communities, size spectra have not been used to assess soil nematode communities. Two forms of size spectra (one based on the average biomass of nematode genera and another based on the average biomass of nematode size classes were used to assess the soil nematode communities in managed forage land and cropland, and in naturally developed grass-shrubland and secondary forests in a karst peak-cluster depression area. R² values were larger for size spectra based on nematode size classes than on genera. The slopes of the size spectra for total nematodes were more negative in forage land and cropland than in grass-shrubland and secondary forests, which was consistent with disturbance of the soil nematode community by agricultural management. The results suggest that size spectra analysis is applicable to soil nematodes; they can reveal different land use types and may reveal the degree to which the soil nematodes in particular and the soil community in general have been disturbed. Size spectra may be more useful if based on nematode size classes rather than on genera.     

太阳能加热防治根结线虫时覆膜、土壤类型与有机物对土壤温度的影响

试验研究了覆膜方式(双层膜、单层膜和不覆膜)、土壤类型(中壤土、砂壤土)与有机物(添加牛粪和不添加牛粪)对太阳能加热时土壤温度的影响。覆盖透明膜可显著提高土壤日平均温度和日最高温度,10 cm2、0 cm和30 cm深度土壤日平均温度分别达40℃、38℃和36℃以上,日最高温度分别达43.3℃、39.0℃和36.5℃以上。覆盖透明膜可明显延长土壤高温(≥35℃)持续时间并提高土壤日温差,土壤温度超过35℃的累计时间达22.5h以上,10 cm、20 cm和30 cm深度土壤日温差分别在7.1℃、2.6℃和0.8℃以上。覆盖双层膜土壤日平均温度、日最高温度、高温持续时间及日温差比单层膜高,且在10 cm深度尤为突出。除20 cm深度外,土壤类型对日平均温度和日最高温度没有影响。添加牛粪能使0~20 cm土层土壤日平均温度提高2℃以上,显著高于不添加对照。故覆盖透明膜和添加牛粪可显著提升30 cm深度内的土壤温度,利用太阳能加热可望降低土壤中根结线虫种群数量。     

Effect of soil acidity on the entomophilic nematode Steinernema kraussei Steiner

Summary The free-living stages of Steinernema kraussei (Rhabditida), an endoparasite of Cephalcia abietis L. (Hymenoptera), are exposed to different soil conditions when searching for host nymphs. Field studies and laboratory experiments showed that soil acidity plays a major role in the nematode's ability to parasitize Cephalcia nymphs. Under field conditions in Picea abies forests positive correlations between soil pH and both nematode density and insects parasitized were found. Acidic soil with pH levels below 4.0 may limit the nematode's host-finding. Controlled experiments in the laboratory under different pH conditions confirmed these correlations.Dedicated to the late Prof. Dr. W. Kühnelt     

栽培对黑土线虫营养群体的空间分布的影响

Geostatistics combined with GIS was applied to assess the spatial distribution of nematode trophic groups following two contrasting soil uses in the black soil region of Northeast China.Two plots,one with fallow for 12 years and the other cultivated,were marked on regular square grids with 2-m spacing.Soil samples were collected from each sampling point,nematodes were extracted from these samples and classified into four trophic groups:bacterivores,fungivores,plant parasites,and omnivores/predators.The numbers of total nematodes and trophic groups analyzed had normal distributions on both fallow and cultivated plots.The absolute abundances of total nematodes and trophic groups were observed to be much nore homogeneous on cultivated plot than on fallow one.Geostatistical analysis showed that the densities of total nematodes and trophic groups on both fallow and cultivated plots exhibited spatial dekpendence at the sampled scale and their experimental semivariograms were adjusted to a spherical or exponential model,except those of bacterivores and fungivores oncultivated plot.The spatial distribution of nematode trophic groups was found to be different for the two land uses,indicating that cultivation changed the native condition for soil nematode activities.     

地中海农业生态系统中土壤自生线虫种群多样性及动态研究

To determine the effect of agricultural management on the dynamics and functional diversity of soil nematode communities in a carrot field at Kibbutz Ramat Hakovesh, Israel, soil samples from 0--10 cm and 10--20 cm depths were collected during the growing season of carrot. Indices were used to compare and assess the response of soil free-living nematode communities to agricultural management. Eighteen nematode families and 20 genera were observed during the growing period, with Cephalobus, Rhabditidae, Aphelenchus, Tylenchus, and Dorylaimus being the dominant genera/families. During the planting, mid-season and post-harvest periods the total number of nematodes at both depths was significantly lower (P < 0.01) in the carrot treatment than in the control plots, while during the harvest period at both depths total nematodes and bacterivores were significantly higher in the treatment plots (P < 0.01). The values of the maturity index (MI) at both depths were found to be significantly lower in the treatment plots than in the control plots during the pre-planting period (P < 0.05). Overall, WI, MI and PPI were found to be more sensitive indicators than other ecological indices for assessing the response of nematode communities to agricultural management in a Mediterranean agroecosystem.     

科尔沁沙地流动沙丘土壤线虫群落组成与多样性研究

本文对科尔沁沙地流动沙丘不同坡位(丘间地、过渡带、迎风坡中部、坡顶、背风坡上部和下部)和不同土层深度(0 ～ 20、20 ～ 40和40 ～ 60 cm)的土壤线虫群落组成与多样性进行了比较研究.研究结果表明,流动沙丘土壤线虫具有显著的坡位效应,而垂直分布特征不显著.丘间地和背风坡下部具有较高数量和较多种类的土壤线虫,而过渡带和迎风坡中部土壤线虫数量较低、种类也较少.不同坡位土壤线虫总数、食细菌线虫、食真菌线虫和植物寄生线虫数量存在显著差异.除食细菌线虫外,不同土层土壤线虫总数及其各营养类群均无显著差异.土壤含水量和电导率是影响土壤线虫群落空间分布格局的主要因素.土壤线虫群落分布格局的变化反映了流动沙丘土壤微环境的变化,对土壤质量具有一定的指示作用.