生物炭对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

以一年生“弗雷”葡萄幼苗为试验材料，采用盆栽试验，根据生物炭施用方式与炭土质量比，设置 5个处理，研究了生物炭不同施用方式及施用量对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:与不施生物炭(CK)相比，生物炭混施(HA、HB)和穴施(JA、JB)增加了土壤有机质、有效磷、速效钾含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性，但小幅度降低土壤容重和 pH。同一施用方式下，生物炭施用量越高土壤碱解氮、速效钾含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性越高；同一施用量下，混施处理土壤有机质和速效养分(碱解氮、有效磷、速效钾)含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性优于穴施处理，其中 HB(混施 5%生物炭)处理土壤有机质和速效养分含量及蔗糖酶、过氧化氢酶活性增加幅度最大，分别比 CK高73.7%、19.2%、42.3%、20.8%、10.5%、8.6%。土壤细菌 Alpha多样性分析表明 HB处理可以提高细菌丰度，但对细菌群落多样性影响甚微。穴施处理下硝化螺旋菌属菌群数量高于混施处理，而混施处理下节细菌属和假单胞菌属菌群数量高于穴施处理。UPGMA聚类分析及RDA冗余分析表明混施处理引起根际土壤微生物群落组成和结构发生较大变化，土壤碱解氮、有机质、速效钾及pH对细菌群落结构影响较大。综上，生物炭混施对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响优于穴施，其中 HB处理效果较优。     

减肥条件下生物炭施用方式对土壤肥力及酶活性的影响

为研究生物炭逐年施加和一次性施入4年后对土壤肥力和酶活性的影响,采用定位试验设置100%(F1)、80%(F2)和60%(F3)推荐施肥量的三种施肥水平×四种施炭量(CK:0 t·hm~(-2),B1:2.6 t·hm~(-2)·a~(-1),B2:13 t·hm~(-2),B3:26 t·hm~(-2))共12个处理,分析土壤氮磷钾养分含量和酶活性指标的变化,其中B1处理逐年施加,B2和B3处理一次性施加。结果表明生物炭对土壤氮素提高效果显著,其中全氮含量较对照处理提高23.08%～52.25%,硝态氮含量是对照的1.80～2.46倍,并随施炭量提高而增加,提升效果优于铵态氮。60%推荐施肥条件下,施加13 t·hm~(-2)和26 t·hm~(-2)生物炭土壤速效磷含量分别高于不施炭对照84.99%和159.23%。土壤全钾含量未因生物炭加入发生显著变化,但是速效钾含量较对照提高了18.99%～61.24%。土壤酶活性主要受生物炭施加方式的影响:逐年施加生物炭(B1)显著提高了酸性磷酸酶活性,但降低了土壤脲酶和过氧化氢酶活性,而一次性施炭可提高土壤脲酶活性。研究表明,生物炭对土壤氮磷肥力和速效钾肥力均有一定的提升效果,其中对氮素的提高效果最理想,可弥补减肥40%引起的土壤氮素降低。逐年施炭对土壤酶活性影响显著,新鲜生物炭中所含物质是影响酶活性的主要因素。     

生物质炭施用对潮土理化性状、酶活性及黄瓜产量的影响

分析生物质炭施用对潮土理化性状、酶活性及黄瓜产量的影响,为生物质炭在农业中的推广应用提供科学依据。以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,通过田间小区试验,研究了不同生物质炭施用量(0,5,10,20,30,40t/hm~2)条件下土壤理化性状、酶活性及黄瓜产量变化。结果表明:生物质炭施用对土壤理化性状及土壤酶活性有显著的影响。高施用量(40t/hm~2)处理对土壤物理性状的改良效果最好,当生物质炭施用量为30t/hm~2时对土壤养分含量提升效果最好。与对照相比,施用生物质炭各处理土壤容重降幅为0.88%~10.52%,而土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷含量的增幅分别为3.68%~7.53%,27.96%~119.25%,30.73~55.05%,1.89%~224.61%,10.39%~54.56%,6.06%~22.58%,2.33%~45.63%,235.71%~414.29%和19.37%~77.76%。土壤脲酶和过氧化氢酶的活性及黄瓜产量随着生物质炭施用量的增加均呈先增加后降低的趋势,两种酶的活性分别在生物质炭施用量为30t/hm~2和20t/hm~2时最大,较对照分别提高了104.57%和15.38%;生物质炭施用量为30t/hm~2时对黄瓜增产效果最好,该处理下黄瓜产量较对照提高了21.80%。主成分分析结果表明,不同生物质炭施用量处理下的土壤质量次序为C4C5C3C2C1CK。在土壤中施用生物质炭不仅可以促进黄瓜增产,改善土壤理化性状,提高土壤养分含量,还可以改良土壤生物学性质,提升土壤酶活性。     

施用生物炭提高酸性红壤茶园土壤的微生物特征及酶活性

通过福建安溪茶园的田间试验定位研究不同小麦秸秆生物炭施入量(0、10、20、40 t/hm~2)对红壤茶园土壤性质、土壤微生物和酶活性的影响,阐明生物炭对酸性茶园土壤的改良效应。结果表明,与不施用生物炭相比,40 t/hm~2生物炭施用量处理显著降低茶园土壤容重达0.23 g/cm~3,土壤碱解氮含量下降29.2%,但土壤有机质、有效磷和速效钾分别增加了62.1%、153.9%和173.6%,同时提高土壤p H值0.88个单位。随着生物炭施用量的增加,茶园土壤中细菌、放线菌、真菌、解钾细菌以及解无机磷细菌的数量分别提高了28.5%～104.4%、27.2%～123.4%、17.0%～35.9%、109.2%～208.2%和150.0%～337.3%,β-葡萄糖苷酶、脲酶和碱性磷酸酶活性也显著增加了45.5%～114.7%、8.6%～21.5%和26.7%～186.6%,而土壤酸性磷酸活性却降低了4.0%～15.6%。相关分析表明土壤有效磷含量与解无机磷细菌、碱性磷酸酶活性存在显著正相关关系,速效钾含量与解钾细菌亦存在显著正相关关系,施用生物炭改善酸性红壤茶园土壤的酸碱环境和微生物活性,有利于促进土壤养分转化。     

生物炭与氮肥配施对植烟土壤微生物及碳氮含量特征的影响

土壤健康和化肥减施是实现绿色农业发展的基础,探究减施氮肥的同时添加生物炭对植烟土壤的影响对科学施肥具有重要意义。以烤烟“K326”根际土壤为研究对象,通过大田试验研究了烟株生育期内生物炭配合减氮措施对土壤养分、碳含量和土壤微生物群落的影响。生物炭配合减氮措施能够增加土壤中的有效磷含量,且以T3处理的增幅最大,达82.22%。在烟草4个生育期T4处理的速效钾含量分别较CK2显著增加了11.89%、35.11%、25.95%、15.85%。4个生物炭配合减氮措施处理的碱解氮含量较CK2分别增加了7.21%、8.03%、12.41%、12.76%。T3处理的全碳含量在烟草4个生育期较CK2分别显著增加了12.44%、18.48%、16.58%、6.15%。生物炭配合减氮措施能够提升土壤碳氮比,以T4处理最大,达到8.96。植烟土壤中土壤细菌的优势菌纲为放线菌纲(Actinobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria),土壤真菌的优势菌纲为粪壳菌纲(Sordariomycetes)、散囊菌纲(Eurotiomycetes)和子囊菌门某纲(norank_p_Ascomy-cota)。较CK2处理,生物炭配合减氮措施会增加α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、纤线杆菌纲(Ktedonobacte-ria)、散囊菌纲(Eurotiomycetes)和子囊菌门某纲(norank_p_Ascomycota)的相对丰度,减少放线菌纲(Actinobac-teria)及酸杆菌纲(Acidobacteria)的相对丰度。研究表明,生物炭配合减氮措施能够促进作物根际区域土壤碳氮平衡,改善植烟土壤根际微生态环境并提高土壤功能微生物相对丰度,提高养分利用效率,为植烟土壤氮肥高效利用和健康土壤培育提供理论依据。     

荔枝园间作平托花生对土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构及多样性的影响

研究荔枝间作平托花生对荔枝园土壤理化性质、酶活性及细菌多样性的影响,为荔枝健康栽培提供理论依据和技术支撑。分别选取荔枝/平托花生间作和荔枝单作模式下10～20 cm土层的土壤样本,测定酸性有效磷、全磷和速效钾等理化因子的含量以及蔗糖酶、蛋白酶和脲酶等酶活性,并在此基础上,利用Illumina MiSeq测序平台对荔枝/平托花生间作模式和荔枝单作模式下土壤的细菌群落进行16S rRNA V4～V5区检测。结果表明:与荔枝单作模式相比,在理化因子方面,荔枝间作平托花生模式下的速效钾含量极显著提高138.9%,碱解氮含量显著降低19.6%,pH稍降低但无显著差异性;在土壤酶活性方面,蔗糖酶、酸性蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶均极显著或显著提高;在土壤细菌群落多样性方面,Chao1、ACE和Simpson指数分别显著提高5.5%、5.2%和3.7%。在土壤细菌群落结构方面,两组样本的主要优势菌门为酸杆菌门、变形菌门、绿弯菌门和放线菌门;主要优势菌属为Gp1、Gp2、Gp3、Gp4、Gp6、芽孢杆菌属和Gaiella等菌属;间作后变形菌门、放线菌门、红游动菌属、Gaiella和黄杆菌属相对丰度明显提高,酸杆菌门、芽孢杆菌属和Gp2相对丰度显著降低。冗余分析结果表明,碱解氮、pH、全磷和有效磷是影响土壤细菌菌属结构的主要理化因子;单作模式的土壤细菌群落结构差异主要是由pH的变化引起的,而间作模式细菌群落结构主要受碱解氮的影响;此外,在酸杆菌门亚群中,Gp1、Gp2、Gp3及Gp7与pH呈正相关;Gp4、Gp5、Gp6与pH呈负相关;芽孢杆菌属与碱解氮呈正相关;Gaiella、红游动菌属和黄杆菌属等绝大多数菌属均与理化因子呈负相关。因此,荔枝园间作平托花生不仅能改善土壤理化性质以及酶活性,还能提高土壤细菌丰富度和多样性,促进荔枝根系对营养元素的有效吸收,为农民有效利用荔枝园行间空地、实现荔枝健康栽培探索出一条新的路径。     

氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性和养分有效性的影响

在新疆石河子进行了2年不同氨基酸有机肥施用量的大田试验,测定棉花根际和非根际土壤酶活性和有效养分含量。结果表明,棉花根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性高于非根际,且脲酶、纤维素酶活性达到显著差异。新陆早8号根际过氧化氢酶活性高于新陆早12号,但蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性低于新陆早12号。根际碱解N呈显著降低,速效P呈增加趋势。膜下滴灌根际和非根际土壤过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、土壤pH及非根际的碱解N、速效P、根际的速效K较淹灌高,而土壤蔗糖酶、纤维素酶、根际碱解N、速效P、非根际的速效K较淹灌低。氨基酸有机肥对棉花根际和非根际土壤酶活性都有增加作用。土壤pH随着有机肥施用量的增加呈下降趋势,根际低于非根际。氨基酸有机肥增加了土壤碱解N、速效P、速效K含量。     

不同地表覆盖对温室黄瓜根际土壤微生物和养分变化的影响

以温室黄瓜为试材,进行地膜和玉米秸秆不同组合覆盖处理,在结果期通过测定根际土壤微生物和养分含量变化,分析探讨最佳处理方式和内在机理。结果表明:不同覆盖处理在结果期均明显提高根际土壤细菌细胞数量和有机质、全钾、碱解氮含量,秸秆+地膜双元覆盖效果优于单一秸秆或地膜覆盖,单一秸秆优于地膜但结果后期增加真菌数量易致植株病害发生。双元覆盖可使根际土壤微生物数量增加,促进秸秆分解和营养释放,增加土壤养分含量,DJ2处理优于DJ3和DJ1处理,与对照相比,结果后期DJ2处理提高根际土壤细菌、纤维分解菌细胞数量、有机质、全磷、全钾和碱解氮含量分别达82.78%,10.98%,20.83%,22.83%,5.16%和5.53%。     

农村混合污水灌溉对小麦生长及其根际微环境的影响

以土柱模拟试验为基础,利用不同稀释倍数的农村混合污水(污水∶清水为1∶0,1∶1,0∶1)灌溉小麦,进而研究农村混合污水灌溉(WG)对小麦生长、根际土壤养分、酶活性和微生物多样性的影响。结果表明,污水含量的高低对小麦生长及根际土壤养分、酶活性和微生物多样性有一定的影响。与清水灌溉(CK)相比,WG处理后:(1)小麦株高、径粗、鲜重和干重均显著高于CK(P0.05),小麦叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著增加(P0.05);(2)小麦根际土壤除有机质含量增加16.42%外,pH、土壤全氮、全钾、全磷、速效磷、速效钾和碱解氮含量及综合肥力均降低(0.95%～16.79%),且速效钾含量降低较为显著(P0.05);(3)小麦根际土壤酸性磷酸酶、脲酶和转化酶活性均显著高于CK(P0.05),过氧化氢酶活性显著降低(P0.05);(4)由Shannon、Ace、Chao、Coverage、Simpson指数及细菌和真菌在genus水平上的微生物群落结构分布可知,小麦根际土壤细菌多样性降低,真菌多样性增加。同时,改变了小麦根际土壤细菌和真菌在genus水平上优势种的相对丰度,但细菌优势种的种类没有发生改变,真菌优势种的种类发生改变。研究结果可为示范区农村混合污水灌溉模式的研究提供有力的理论依据。     

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。     

生物炭和菜籽饼配施对土壤养分、酶活性及烟叶产质量的影响

为寻求适宜陕南烟田土壤改良的有机肥施用技术。采用生物炭与菜籽饼互配试验,研究不同碳氮比有机肥对土壤养分、土壤酶活性以及烟叶产质量的影响。结果表明:1、生物炭与菜籽饼配施能有效提高土壤酶活、增加土壤养分,其中T3(生物炭1500 kg hm~(-2)+菜籽饼750 kg hm~(-2))对土壤的综合肥力水平提升效果最佳,T2(生物炭750 kg hm~(-2)+菜籽饼750kg hm~(-2))次之;2、相关性分析表明土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶与土壤碱解氮、速效磷、速效钾均对土壤综合肥力水平具有较大贡献,能表征土壤肥力;3、生物炭与菜籽饼配施显著降低了烟叶烟碱含量、提高了烟叶钾含量、协调烟叶化学成分,其中以T2的搭配比例施用烟叶品质最佳且经济性状好,较CK(生物炭0 kg hm~(-2)+菜籽饼0 kg hm~(-2))产量提升6.2%,产值增加15.6%,上等烟与上中等烟比例分别提升8.3%和6.8%。综合分析,在陕西安康市旬阳地区推荐生物炭与菜籽饼配比为生物炭750 kg hm~(-2)+菜籽饼750 kg hm~(-2)。     

化肥减量配施生物有机肥对油菜生长及土壤微生物和酶活性影响

通过盆栽试验,研究化肥减量10%~30%条件下,配施与所减化肥相同用量的2种生物有机肥对油菜生理代谢、产量、土壤生物学特性和养分含量的影响,系统的阐述了生物有机肥应用于蔬菜生产的优势所在。结果表明:减量化肥配施生物有机肥可促进油菜生长,提高油菜叶片内叶绿素含量和根系活力,同时增强了油菜叶片和根系内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了过氧化物质含量(MDA、O·-2),进而提高了油菜的光合性能和抗氧化能力,与常规施肥(100%化肥)相比,产量提高了4.60%~24.55%,根际土壤细菌和放线菌数分别显著提高了111.26%~210.76%和12.49%~34.09%,而真菌数显著降低了20.37%~39.68%,同时提高了根际土壤中性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,而降低了土壤脲酶和脱氢酶活性,最终提高了根际土壤中有效养分和有机质含量。以上结果表明,减量化肥配施生物有机肥可通过改善根际土壤微生物群落的数量和结构来改变土壤酶活性和有效养分含量,优化根际环境的同时提高根系活力,增强植物抗逆性和光合能力,最终实现养地增产的效果。     

长期不同养分缺乏对冬油菜土壤微生物群落组成及多样性的影响

为探明长期不同养分缺乏对冬油菜根际与非根际土壤细菌和真菌群落组成结构及多样性的影响,以江汉平原中稻 -冬油菜田间定位试验为研究对象,选取施磷钾肥不施氮肥(-N)、施氮钾肥不施磷肥(-P)、施氮磷肥不施钾肥(-K)和施用氮磷钾肥(NPK)4个处理,于成熟期采集各处理冬油菜非根际土壤(标记为 0)和根际土壤(标记为 1)。基于 Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤样本的细菌 16S rDNA和真菌 ITS进行扩增、测序,并结合生物信息学分析根际和非根际土壤中细菌和真菌群落组成和多样性。结果表明:长期养分的投入缺乏造成土壤 pH和养分含量均有不同程度的降低。相比非根际土壤,冬油菜根际土壤的有机质、有效磷和速效钾含量有富集的趋势,而缓效钾差异不显著。长期平衡施肥(NPK处理)条件下,油菜根际土壤的细菌多样性比非根际土壤高,而根际真菌多样性低于非根际土壤。门分类水平上,各处理土壤中的细菌优势物种是绿弯菌门、酸杆菌门和变形菌门,平均相对丰度分别为 30.9%、25.7%和 17.6%;真菌优势物种是子囊菌门和担子菌门,平均相对丰度分别为 52.0%和 6.3%。相比 NPK处理,-N、-P和 -K处理对冬油菜根际和非根际细菌、根际真菌群落分布有显著影响,但对非根际真菌群落分布无明显作用,从而导致各处理的优势属种类型和相对丰度差异显著。冗余分析结果表明,pH、速效钾和有效磷含量对土壤细菌群落结构的影响最为显著,而有机质和碱解氮含量对真菌群落结构的影响最为明显。可见,长期不同养分缺乏会显著改变冬油菜根际细菌和真菌群落的组成结构及其多样性,尤其是缺磷、缺氮,其次是缺钾。因此,平衡施肥仍是维持农田微生物生态系统平衡与稳定的重要措施。     

功能菌剂与生物炭配施对沙化土壤的影响

研究生物炭和功能菌剂协同调控沙化土壤养分和微生物多样性与功能，可为沙化土壤肥力培育提供理论依据。选择毛乌素沙地典型生态经济林沙化土壤为研究对象，采用田间定位试验，运用高通量扩增测序技术，解析不同添加量(2%,4%,8%)生物炭处理及其配施定量功能菌剂(枯草芽孢杆菌+巨大芽孢杆菌+胶质芽孢杆菌)处理对土壤化学性质及细菌菌群多样性与功能的影响。结果表明：(1)与单一生物炭处理相比，生物炭+功能菌剂处理组土壤有效氮、磷养分含量分别提升44.71%和187.36%;(2)生物炭单施或者配施功能菌剂均使酸杆菌门相对丰度显著降低，而生物炭+功能菌剂处理中厚壁菌门的相对丰度，分别增加163.80%,155.15%,100.21%,并且不同程度上调土壤细菌物种丰富度和多样性；(3)功能菌剂与生物炭配施改变土壤细菌介导的碳氮循环功能，如显著提高土壤细菌的有机物质分解功能，壳聚糖和木聚糖分解过程较对照组分别上升186.54%,242.46%,增强细菌的氨化和呼吸功能，而单施生物炭处理提升细菌的反硝化与固氮功能。综上，生物炭和功能菌剂的添加提高土壤有效氮磷养分含量，显著改变土壤细菌群落多样性与群落功能，生物...     

不同栽培模式对黄瓜根际土壤酶活性及细菌群落结构的影响

分别以小麦、燕麦、毛葱、芹菜、白菜与黄瓜伴生或套作,研究了不同栽培模式对黄瓜根际土壤酶活性及细菌群落结构的影响,为连作土壤环境修复提供理论依据。结果表明:小麦/黄瓜、燕麦/黄瓜伴生,毛葱/黄瓜套作显著提高了根际土壤过氧化氢酶活性（P0.05）;芹菜/黄瓜套作和小麦/黄瓜伴生显著提高了根际土壤过氧化物酶活性（P0.05）;芹菜/黄瓜套作显著提高了根际土壤脲酶活性（P0.05）;不同栽培模式均显著提高了各时期根际土壤转化酶活性（P0.05）。PCR-DGGE分析结果显示,不同栽培模式在一定程度上提高了黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性。DGGE条带测序显示,黄瓜根际土壤细菌大多与不可培养的细菌种属具有较高的同源性,测序比对推测,主要分属于-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、-变形菌纲（Betaproteobacteria）、鞘脂杆菌纲（Sphingobacteria）和芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）四个纲。本研究说明不同栽培模式对土壤酶活性和土壤细菌群落结构均产生一定影响,改变了土壤环境,其中小麦与黄瓜伴生栽培模式效果较好。     

施用生物有机肥对黄瓜不同生育期土壤肥力特征及酶活性的影响

为了探讨生物有机肥对潮土土壤肥力特征及酶活性的影响,采用田间小区试验,以黄瓜为试验作物,研究了生物有机肥对黄瓜不同生育期潮土0—15cm和15—30cm土层肥力特征及酶活性的影响,其中生物有机肥施用量分别为0t/hm~2(CK),10t/hm~2(Y1),20t/hm~2(Y2)。结果表明:(1)在黄瓜同一生育期,不同土层中土壤全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷和有机质含量均随着生物有机肥施用量的增加呈上升趋势。在黄瓜成熟期,Y1和Y2处理0—15cm土层中土壤全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、土壤有机质含量与CK相比,分别增加了5.99%,11.21%,17.48%,5.98%,39.30%和6.59%,25.86%,21.99%,10.78%,61.76%,其中土壤铵态氮和有机质含量在各处理中的差异达到显著水平(P0.05),而Y1和Y2处理15—30cm土层中土壤硝态氮和速效磷较CK分别增长了18.83%~23.27%和39.30%~61.76%。(2)在黄瓜同一生育期,随着生物有机肥施用量的增加,不同土层中土壤脲酶和过氧化氢酶的活性均逐渐增强。在黄瓜成熟期,施用生物有机肥的Y1和Y2处理0—15cm土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性与CK相比分别增加了47.02%~62.08%和14.41%~23.73%,且不同处理之间差异显著(P0.05),而15—30cm土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性与CK相比,分别增加了49.17%~67.75%和40.01%~63.33%,且Y1和Y2处理与CK差异达到显著水平(P0.05)。(3)随黄瓜生育期的延长,不同土层中各肥力指标和土壤脲酶活性均呈下降趋势,而土壤过氧化氢酶活性呈先增加后降低的趋势,且0—15cm土层土壤各肥力指标和酶活性均高于15—30cm土层。综上所述,施用生物有机肥可提高潮土不同土层的土壤肥力水平和土壤酶活性,且土壤肥力和酶活性随生物有机肥施用量的增加而增加。     

生物质炭对盆栽黑麦草生长的影响及机理

通过盆栽试验,采用实时定量PCR和微孔板荧光法,分别研究了生物质炭添加对太湖地区农田土壤黑麦草生长、微生物群落丰度和酶活性的影响。结果表明:生物质炭添加量为4%(炭/土质量比)处理显著提高了土壤p H、有机碳、全氮、碳氮比、速效钾含量及黑麦草生物量;提高了土壤细菌、古菌和固氮菌nif H基因拷贝数,而对真菌无影响;提高了β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、木糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性。微生物丰度(除真菌外)与多数土壤酶活性(除亮氨酸氨基肽酶)均成显著正相关。因此,生物质炭可增加土壤矿质养分,提高主要微生物类群和功能菌的丰度及土壤碳、氮和磷转化酶活性,这可能是施用生物质炭提升农田土壤养分转化功能和生产力的主要原因。     

水稻旱育壮秧的根际生态学特性分析

旱育秧是水稻高产栽培中的关键技术之一,具有省水、省种、省工、省肥、增产、早熟等特点。本研究采用大田试验,通过比较旱育秧与水育秧根际土壤生态因子及细菌群落多样性的变化,并结合地上部秧苗的形态特征,探讨旱育壮秧形成的根际生态学特性。研究结果表明,旱育方式下秧苗株高较水育秧苗矮32.31%,但植株地上部干重、根长、根干重、根冠比、白根数分别提高3.02%、21.99%、18.93%、15.10%、200.00%。根际土壤生态因子监测表明,旱育秧土壤含水量为15%~17%;与水育秧相比,土壤p H降低7.94%,电导率提高244.62%,温度上升2~3℃。旱育秧根际土壤中的磷酸单酯酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分别比水育秧高166.66%、518.85%、131.98%、102.70%、84.36%,但硝酸盐还原酶活性却下降72.95%,这有利于土壤物能转化,提高土壤养分的有效性,表现为土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、有效磷含量分别比水育秧高89.27%、320.11%、56.95%、50.85%、184.75%。细菌16S r DNA测序表明旱育秧苗根际土壤细菌Chao1指数和香农指数显著高于水育秧。菌群分析发现,旱育栽培下变形菌门α-变形菌纲和γ-变形菌纲,拟杆菌门,绿弯菌门,硝化螺旋菌门,酸杆菌门,芽单胞菌门,浮霉菌门和放线菌门比例上升,而厚壁菌门,变形菌门β-变形菌纲的比例下降。对土壤细菌优势群落的功能分析发现,旱育秧能够显著促进根际与土壤养分转化密切相关的硝化细菌、固氮菌、氨氧化菌、光合细菌、解磷菌、解钾菌的繁殖。同时,旱育秧根际土壤中与根系生长密切相关的根际促生菌的数量也显著提高。可见,旱育秧栽培方式通过控制土壤中水分的含量,调控秧苗根际土壤p H、电导率和温度,改善土壤生态环境,增强了根际土壤中与营养转化循环相关的优势菌群的数量比例,进而有利于健壮秧苗的形成。     

生物质炭对设施连作土壤性质及黄瓜生长和产量的影响

以设施黄瓜连作土壤为研究对象,采用盆栽试验分别研究了低量施用花生壳炭和小麦秸秆炭处理对土壤理化性状和黄瓜生长的影响。试验采用完全随机区组设计,分别设0.25%(w/w)(PB1)、0.50%(PB2)和1.00%(PB3)的花生壳炭以及0.25%(WB1)、0.50%(WB2)和1.00%(WB3)的小麦秸秆炭6个施炭处理,以不添加生物质炭处理(B0)为对照。春秋两季栽培试验结果表明:与对照相比,施用生物质炭处理可提高土壤肥力,改善土壤酶活性,增加黄瓜产量。生物质炭处理后连作土壤中速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量显著高于对照;土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著升高,而蔗糖酶和酸性磷酸酶活性与对照相比差异不显著。生物质炭处理可显著增加黄瓜主茎最大叶叶面积、茎粗、地上部生物量和产量。其中WB1处理条件下黄瓜增产效果最好,春季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加26.11%和14.87%,秋季商品瓜前期产量和总产量分别比对照增加20.62%和25.38%,显著高于其它处理。此外,生物质炭处理还可以显著提高盛瓜期黄瓜的粗蛋白、可溶性糖和维生素C含量。因此,适量施用生物质炭可改善设施土壤微生态环境,增加土壤肥力和酶活性,提高黄瓜产量。实验中以0.25%小麦秸秆炭(折合5.63 t hm~(-2))处理条件下黄瓜增产效果最好。     

土壤微生态环境对樱桃树“黑疙瘩”病发生的影响

研究陕西"黑疙瘩"病樱桃树根际土壤微生态环境,分析其对樱桃树"黑疙瘩"病发病的影响,可为后期防治工作提供理论和实践依据。本研究采用传统微生物学、分子生物学及生物化学相结合的方法,对陕西白鹿原发病樱桃树根际土壤理化性质、土壤酶活性及可培养微生物数量、优势细菌种类与健康樱桃树根际的差异进行了分析,结果表明:健康樱桃树根际土壤全磷、速效钾、有效磷、碱解氮平均含量高于病株根际,土壤有机碳含量低于病株根际,而土壤全氮、全钾含量及pH根际间差异不显著;健康樱桃树根际土壤蛋白酶、脲酶、转化酶及多酚氧化酶活性高于病株根际,而脱氢酶和过氧化氢酶活性低于病株根际。土壤根际微生物分析表明,健康樱桃树根际土壤的可培养细菌、放线菌数量显著高于病株根际,尤其是优势细菌种类及数量;而霉菌平均数量则相反,但差异不显著。因此,根际土壤可培养细菌、放线菌的减少及优势细菌分布不均,以及速效养分的减少、酶活性的降低可能是影响樱桃树"黑疙瘩"病发生的原因之一。