4种熏蒸剂对土壤微生物特性的影响

为了研究1,3-二氯丙烯、二甲基二硫、威百亩、甲酸甲酯4种土壤熏蒸剂处理7天对土壤微生物特性的影响。通过室内培养试验,采用稀释平板法测定土壤微生物细菌、放线菌和真菌的数量变化;熏蒸提取-茚三酮法测定土壤微生物生物量氮;直接吸收法测定土壤基底呼吸作用及基底诱导呼吸作用;高锰酸钾滴定法测定土壤过氧化氢酶活性及紫外分光光度法测定土壤中脱氢酶和淀粉酶活性。结果表明：按照熏蒸剂与土壤质量比为25 mg/kg的浓度胁迫条件下,熏蒸结束7天后4种熏蒸剂均显著减少土壤中细菌和放线菌的数量以及微生物生物量氮,但对真菌影响效果不大;1,3-二氯丙烯和威百亩能显著抑制土壤基底呼吸作用;威百亩对土壤酶活的影响效果显著。由此得出4种熏蒸剂均会对土壤微生物特性产生一定影响,尤以威百亩效果最显著,其次为1,3-二氯丙烯,而甲酸甲酯和二甲基二硫在影响微生物数量及微生物生物量氮方面效果显著。     

不同改良措施对宁夏盐碱地土壤微生物及苜蓿生物量的影响

为了掌握土壤微生物特征及牧草生长对宁夏盐碱地不同改良措施的响应,采用田间实验,研究了秸秆、有机肥、烟气脱硫废弃物、盐碱地改良剂4个改良措施对宁夏盐碱地土壤微生物数量、微生物群落多样性及苜蓿生物量的影响及其之间的相关关系。结果表明：各改良措施对苜蓿的株高和产量都有不同程度的促进作用,改良后苜蓿株高增加了13.8%~33.3%,苜蓿干重增加了21.9%~125.0%,依次表现为有机肥>秸秆>改良剂>脱硫废弃物>对照。各改良措施增加了土壤微生物群落对碳源的利用能力、丰富度指数和Shannon多样性指数,主成分分析表明对土壤微生物影响较大的主要碳源有2-羟基苯甲酸,α-环糊精,D-木糖,苯基乙胺,糖原等;脱硫废弃物、改良剂、有机肥处理增加了土壤微生物总数中细菌的比例,降低了放线菌和真菌的比例;各处理土壤细菌数量、放线菌数量、微生物多样性与苜蓿株高、产量之间成显著(P<0.01)或极显著正相关关系(P<0.05),说明盐碱地土壤细菌数量、放线菌数量、微生物多样性微生物可以作为盐碱地改良效果评价的生物指标。     

克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性的影响

为了研究克氏原螯虾-水稻连作对系统土壤微生物功能多样性的影响。分别选择克氏原螯虾-水稻连作塘、水稻田为研究对象,采用Biolog-ECO方法检测土壤样品中微生物对31种碳源的利用能力,研究克氏原螯虾-水稻连作田和单纯水稻田中微生物代谢活性及代谢多样性差异,并分析其影响因素。结果表明,克氏原螯虾-水稻连作田土壤中氮、磷、钾和有机质的含量和微生物代谢活性均显著低于水稻田,“虾-稻”连作田和水稻田土壤微生物代谢多样性间也存在显著差异(P<0.05)。冗余分析的结果表明,这种差异和土壤有机质含量具有显著的相关性(R²=0.814,P =0.001)。克氏原螯虾-水稻连作对土壤微生物功能多样性能够产生显著影响。肥料使用量的降低、使用方式的改变,特别是其中有机质含量的降低是造成影响的重要原因。     

使用棉隆防治辣椒疫霉病应注意选择适宜剂量

<正>为明确不同剂量棉隆对辣椒疫霉病的防效及对土壤微生物群落的影响,山东农业大学植物保护学院会同泰安市农科院研究人员,在温室大棚条件下采用密封熏蒸法测定了不同剂量(300、450、600和750kg/hm2)棉隆土壤熏蒸对土壤辣椒疫霉病菌的抑制率及田间防效,并采用Biolog法研究了其对土壤微生物功能多样性的影响。     

Bt早粳稻对土壤微生物数量影响及其外源基因的转移

为了研究种植Bt早粳稻对土壤微生物数量影响以及Bt早粳稻中的外源DNA向土壤微生物水平转移情况,以Bt早粳稻各生长发育期田间土壤为试材,用平板菌落计数法、PCR法测得土壤微生物数量和Bt基因等DNA片段等数据。结果显示：在水稻生长发育的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期,种植Bt早粳稻‘HD1’、‘HD2’、‘HD3’和‘HD4’等品系的田间根际及行间土壤细菌、放线菌和真菌数量与种植其受体品种对应田间土壤微生物数量相比,均未见显著不同;未发现Bt早粳稻各品系外源DNA片段向土壤细菌、放线菌和真菌等微生物的水平转移现象。Bt早粳稻田间土壤微生物数量与普通水稻相比较没有显著差异,土壤微生物中也未见来自于Bt水稻的外源DNA。     

有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展

土壤微生物是评价土壤健康的关键指标，农业生产中，施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下，研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代，布局了一批长期定位施肥试验，基于这些研究结果，对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究，阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应，探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说，有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征，提高土壤细菌真菌比，增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度，抑制土壤病原菌的活性，从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变，以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后，可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制，同时开发安全高效的新型微生物肥料，充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外，还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证，深入开展土壤健康评价体系研究。     

增施生物有机肥对水稻产量和土壤肥力的影响

采用田间小区试验,研究生物有机肥对水稻生长、碳氮代谢、水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明：增施生物有机肥,能够促进水稻的生长,增加农艺性状和生物量,增强碳氮代谢能力,提高根系活力,增加水稻产量,提高耕地肥力;生物有机肥含有大量的有机质和功能微生物,能够使土壤容重降低,土壤中细菌、真菌、放线菌数量增加;土壤容重与微生物群落数量呈极显著负相关,与细菌、真菌、放线菌的相关系数分别为-0.96、-0.94、-0.97;土壤有机质含量与微生物群落数量呈显著正相关,与细菌、真菌、放线菌的相关系数分别为0.83、0.90、0.85;土壤有机质含量与水稻产量呈显著正相关,相关系数为0.85。     

草地早熟禾及沿阶草对古油松和古侧柏土壤微生物数量特征的影响

本试验研究了草地早熟禾与沿阶草作为古油松和古侧柏下垫面后,对古树土壤三大类微生物及生理类群数量特征的影响。结果表明,土壤三大微生物数量均为细菌>放线菌>真菌,且0-20cm土层微生物数量高于20-40cm;草地早熟禾与沿阶草的建植可增加古树0-40cm土层土壤三大微生物的数量,草地早熟禾的增加效果好于沿阶草。两种草坪草均增加了古树0-40cm土层反硝化细菌的数量,降低了古树0-40cm土层自生固氮菌的数量,同时可促进0-40cm土层纤维素分解菌数量的增加,但这种影响不显著。     

褚海燕课题组在华北平原小麦根际微生物分布研究中获进展

<正>根际是植物根系和土壤的交界面,蕴含了丰富的微生物类群,根际微生物对农作物的生长和健康均有影响。研究根际微环境下微生物的空间分布、解析其驱动因子,对阐明农田土壤微生物群落构建过程以及揭示其生态功能具有重要意义。基于此,中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组2015年6月在大尺度下(80万平方公里)采集了华北平原麦田根际土壤样品,利用高通量测序、生物信息分析等技术,研究小麦根际土壤     

水稻-油菜周年耕作方式对土壤微生态的影响

为探索土壤微生态对稻-油系统周年耕作方式的响应机制,利用湘北洞庭湖区长期免耕直播土壤,设置稻-油轮作试验,通过比较双免耕双直播和旋耕抛栽土壤中酶活性、微生物数量、群落多样性和菌群功能等指标的差异,研究不同耕作方式对土壤微生态的影响。宏基因组测序表明,细菌群落在2种耕作方式下组成相似,双免耕双直播下细菌多样性更高;真菌群落在不同耕作方式下有不同的真菌类型,但旋耕抛栽下真菌多样性更高。菌群功能分析显示,需氧和兼性厌氧原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高;与氮代谢相关的原核微生物相对丰度在双免耕双直播中较高,而与碳代谢相关的原核微生物的相对丰度在旋耕抛栽中较高。可培养微生物数量测定表明,免耕土壤中可培养细菌、真菌、放线菌和硝化细菌的数量都较旋耕极显著降低,而氨化细菌数量极显著增加。酶活性分析表明,双免耕双直播土壤中的脲酶活性比旋耕抛栽提高了58.12%,而转化酶、磷酸酶和纤维素酶的活性分别降低了28.57%、11.00%和57.73%。本研究表明稻-油轮作双免耕双直播的耕作方式有利于提高土壤中细菌的多样性、需氧和兼性厌氧原核微生物的相对丰度,有利于土壤中氮的转化和利用,为洞庭湖区稻-油系统合理耕作方式的选择提供依据。     

秸秆还田对土壤微生物影响的研究进展

秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径。土壤微生物在秸秆腐解和营养元素释放过程中具有举足轻重的作用,而另一方面秸秆本身也会对土壤微生物产生较大的影响。秸秆还田概况入手,从不同的秸秆还田方式、外源添加物、不同的秸秆还田量、耕作制度和转基因秸秆几个方面综述了目前国内外秸秆还田对土壤微生物影响的研究报告。目前已有文献的研究大多集中在土壤微生物量方面,但并没有形成一致的观点,且缺乏对土壤微生物长期动态和功能群的研究。据此认为应在今后的研究中加强以下几个方面：以更为先进的方法结合多种研究手段揭示秸秆还田过程中土壤微生物的实际情况;开展关于秸秆分解整个过程中土壤微生物的动态变化研究;以微生物功能群为单位研究秸秆还田对微生物的影响;采用多种不同的方法和长期的观察以研究转基因作物秸秆还田后对土壤微生物生态的影响。     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。     

亚热带3种森林类型土壤微生物碳、氮生物量特征比较

为了比较不同森林类型土壤微生物数量和生物量的差异特征,揭示不同森林类型对微生物数量和生物量碳、氮的影响,采用稀释平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了湖南省长沙市天际岭国家森林植物园樟树人工林、马尾松人工林、樟树-马尾松混交林土壤微生物数量、碳氮生物量特征。结果表明：（1）樟树林、混交林和马尾松林中的土壤微生物总数量为樟树林>混交林>马尾松林,均呈显著差异(P<0.05);（2）林型对土壤微生物数量和比例有显著的影响。各类土壤微生物比例特征为：细菌为樟树林>马尾松林>混交林,真菌为混交林>马尾松>樟树林,放线菌为混交林>马尾松>樟树林;（3）3种林型土壤微生物生物量碳的特征为马尾松林>混交林>樟树林,其平均含量分别为543.01、421.48、370.95 mg/kg;微生物生物量氮特征则为：樟树林>马尾松林>混交林,平均含量分别为37.28 mg/kg、23.20 mg/kg、15.12 mg/kg。土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮呈显著线性相关,与土壤水分相关关系不显著,土壤有机质是影响土壤微生物生物量的重要因素。     

不同施肥对农田土壤微生物功能多样性的影响

为了研究华北农区施肥管理对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性的影响。应用Biolog-ECO技术,借助中国农业科学院武清农田生态系统野外观测站,对农田（玉米-小麦轮作）土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明：（1）单施有机肥(A1)土壤微生物对碳源利用率明显高于对照不施肥(A0)处理。（2）单施有机肥土壤微生物群落丰富度(H)和优势度指数(D)分别为2.413和0.902,显著高于推荐施肥(A2)与不施肥处理;均匀度指数(E)在推荐施肥处理下最高,显著高于单施化肥处理(A4)与其他处理间无显著差异。（3）主成分分析结果表明,推荐施肥与习惯施肥处理土壤微生物群落碳源利用方式相似,单施有机肥和单施化肥处理下土壤微生物碳源利用方式独特。糖类、氨基酸类和代谢中间产物及次生代谢物为土壤微生物主要利用的碳源。总之,有机肥的添加有利于提高土壤微生物代谢活性和土壤微生物群落功能多样性。     

不同土壤耕作方式下稻田土壤微生物多样性研究进展

土壤耕作方式是影响土壤环境和质量重要的因素；土壤微生物是土壤重要的组成部分,是有机质分解营养转化中最活跃的部分。目前,前人开展了不同土壤耕作方式对稻田耕层土壤微生物影响的研究,但是因为土壤类型、气候、田间管理措施等因素的影响,其研究结论各异。为深入了解不同土壤耕作方式下土壤微生物的变化情况,本文系统分析了前人在免耕、旋耕、翻耕等不同耕作方式对土壤微生物影响的研究进展。结果表明：(1)免耕处理下土壤微生物生物量碳、氮含量高于翻耕和旋耕,土壤微生物生物量随着土壤深度的增加而减少。(2)不同耕作处理间微生物数量及酶活性均存在着显著差异,微生物数量及酶活性均随土壤深度、季节变化、耕作年限等变化而改变,微生物数量总体趋势呈现细菌>放线菌>真菌数量。(3)保护性耕作下土壤微生物多样性高于翻耕、旋耕等耕作处理且土壤微生物多样性随着土壤深度增加呈下降的变化趋势。总的来说,本文总结了目前不同土壤耕作方式下土壤微生物的研究进展,并深入分析了对所出现差异的原因,其结果对今后进一步研究我国南方双季稻田根际土壤微生物的变化规律提供参考依据,为完善我国南方双季稻田土壤耕作方式、保护稻田生态环境提供理论依据。     

植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展

为揭示植物与土壤微生物之间互作关系的途径与机制,综述了根际有益微生物对植物生长发育的促进作用以及植物根际分泌物对土壤微生物的影响这2个方面的研究进展,主要分述了根际促生微生物PGPM对植物生长发育的促进作用;生防微生物BCA对植物生长发育的促进作用;根系分泌物的组成;根系分泌物的功能;根系分泌物影响土壤微生物的途径等方面的内容。指出植物与土壤微生物之间互作关系机理的研究还不够深入,对PGPM菌株的筛选和适应能力的研究,生防微生物的生态适应性及对靶标病原菌的作用机制研究,对根系分泌的分离鉴定方法的优化及化感作用途径等需要更深入探究。今后应加大现代分子生物学技术在相关研究中的应用,将分子生物学技术与传统培养方法相结合,进一步揭示植物与土壤微生物之间的互作关系。     

植物对土壤微生物多样性的影响研究进展

土壤微生物是植物-土壤系统中比较活跃的组成成分,土壤微生物多样性代表着微生物群落的稳定性,对植被的生长发育和群落结构的演替具有重要作用。本文通过植物类型、植物多样性、植物不同生长发育阶段、同一植物不同基因型、植物根系分泌物和外来植物入侵对土壤微生物多样性的影响分析,探讨植物和土壤微生物多样性之间的内在联系,为植物保护和农业可持续发展研究提供参考。     

再生水灌溉对土壤氮素与生物有效性影响的研究进展

随着中国水资源短缺状况的不断加剧,农业用水矛盾日益突出,再生水作为有效的水资源,受到广泛的关注。由于目前农业上普遍存在氮肥施用过量,而再生水中含有丰富的氮素,因此再生水灌溉适宜的水肥模式日益受到关注。土壤生物活性与氮素水平是评价再生水灌溉对环境安全效应的重要指标,笔者在概述国内外再生水灌溉研究现状的基础上,总结了再生水灌溉对土壤氮素生物有效性、相关土壤微生物及土壤酶活性的影响研究进展,并对未来再生水灌溉的研究发展趋势进行了展望：探明长期再生水灌溉和不同施肥水平对土壤微生物与碳、氮循环影响;加强长期再生水灌溉和不同施肥水平对土壤微生物与土壤碳库、氮库与养分交互作用综合影响研究;重视再生水灌溉下污染物监测与去除技术研究,建立建全规范的再生水监管体系和再生水安全灌溉制度、灌溉技术;进行再生水灌溉对作物-土壤-地下水环境影响的长期定位监测与评价。     

不同种植年限设施菜地土壤微生物量磷变化特征及相关性分析

针对设施菜地磷肥过量施用,以便为设施蔬菜土壤磷肥施用限量标准制定及磷肥增效调控方法建立提供数据支撑,以山东寿光设施蔬菜土壤为研究对象,调查并采集150个设施蔬菜温室,其中种植年限0-4年50个(样本n=50)、4-9年40个(n=40)、9年以上60个(n=60),每个样点共采集土壤剖面(0~30 cm,30~60 cm,60~90 cm)3层土壤样品,分别测定土壤全磷、有效磷、水溶性磷及微生物量磷及水溶性碳、微生物量碳、有机质含量,并分析其相关性。结果表明,随种植年限增加,剖面深度在0~30 cm,30~60 cm土壤全磷、有效磷、水溶性磷均呈现增加趋势,而微生物量磷则呈现先增加后降低的趋势;随土壤剖面土层的加深,各年限土壤全磷、有效磷、水溶性磷、微生物量磷含量均呈降低趋势,但种植年限9年以上设施土壤0~90 cm土壤剖面中微生物量磷约为20 mg/kg,且在各土层间差异不显著,表明多年种植后深度为30~60 cm,60~90 cm土壤微生物量磷含量有增加趋势;相关性分析表明,种植年限0-4年,4-9年时设施土壤有效磷与微生物量磷含量显著正相关,且呈对数函数关系;而种植年限在9年以上时二者呈二项式函数关系。结果表明,集约化设施蔬菜土壤随着种植年限增加土壤磷素累积增加,深层土壤微生物量磷含量呈增加的趋势,且磷素淋洗风险随种植年限增加而增强。     

不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响

通过探究不同强化处理措施对铜污染土壤微生物多样性的影响,以期为解释土壤微生物影响植物吸收累积重金属的机理以及提高植物-微生物联合修复重金属污染效率提供了基础数据和参考。研究采用田间小区试验,基于高通量测序技术对不同强化处理措施下的土壤微生物进行16SrDNA测序,揭示其微生物群落组成和差异。结果表明：5种处理下微生物群落共覆盖42个门,145个纲,359个目,562个科,1060个属,2290个种。在门水平上,不同处理土壤微生物群落组成较为相似,优势物种相同,丰度较大的门类为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门。在OTU水平上,不同处理土壤微生物群落组成具有显著差异,对微生物群落影响排序为：铜胁迫>螯合剂>有机物覆盖;不同处理出现了特异物种,空白对照和其他处理差异性最大,铜胁迫处理和有机物覆盖处理土壤微生物群落组成最为相近。铜胁迫均增加了土壤微生物群落的丰富度;螯合剂处理下土壤微生物群落的多样性和丰富度均最大,且群落多样性和有机物覆盖处理的差异达到了显著水平。