不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。     

西瓜根际土壤酶及微生物对小麦伴生的响应

连作障碍是限制设施西瓜生产的重要因素,合理地运用地上部生物多样性是解决连作障碍的有效手段。为探讨连作西瓜根际土壤酶活性和微生物对小麦伴生的响应,采用连作西瓜土壤进行盆栽试验,设置D₁₂₃小麦伴生西瓜、D₁₂₅小麦伴生西瓜、西瓜单作和无苗对照4个处理,研究土壤酶活性、微生物区系和微生物生物量碳、氮、磷对小麦伴生的响应。结果表明,D₁₂₃小麦伴生处理的根际土壤微生物总数和放线菌数量分别比西瓜单作增加了45.21%和130.20%,根际土壤放线菌的比例比西瓜单作增加了7.6%;D₁₂₅小麦伴生处理的根际土壤细菌数量比西瓜单作增加了40.89%,根际细菌的比例比西瓜单作增加了10.81%。同时,两种小麦伴生处理均降低了西瓜根际土壤真菌的比例,提高了西瓜根际微生物生物量碳、氮、磷含量,降低了微生物生物量碳氮比,提高了多酚氧化酶和蔗糖酶活性。可见,连作西瓜根际对小麦伴生产生了积极的响应。     

轮作连作荞麦田主要微生物类群及土壤酶活性变化

为探明荞麦不同连作和轮作模式对土壤环境的影响,在连续4年定位试验基础上,通过平板涂布计数法和比色法,研究隔年作、轮作和连作荞麦生育期间土壤微生物数量、酶活性与土壤肥力的变化。结果表明:土壤微生物总数随着荞麦生育进程的推进而增加,尤其是荞麦连作田土壤微生物——细菌,开花期至灌浆期增长显著,并于灌浆期达到轮作细菌数的4.3倍。土壤酶活性连作总体偏高,脲酶、碱性磷酸酶表现尤为明显,均高于隔年作和轮作,且达到1%极显著水平。连作土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶活性与细菌呈显著正相关;脲酶、过氧化氢酶活性则与土壤微生物数量之间无显著相关关系。由此,荞麦短期连作下表现出的B/F[(细菌+放线菌)/真菌]比值更大,土壤脲酶、碱性磷酸酶活性更强,说明短期连作较利于荞麦田土壤理化性质的改善。     

大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响

[目的]研究大蒜长期连作对其根际土壤微生物数量和酶活性的影响.[方法]采用大蒜连作0(CK)、5、10、15和20年的土壤再分别盆栽大蒜,以大蒜根际土壤为研究对象,分别测定根际土壤微生物区系和酶活性的变化以及两者间的相互关系.[结果]随连作年限的增加,根际真菌数量持续上升,连作20年的土壤约为对照的2.88倍.而其它微生物类群的数量及土壤酶活性只在短期内(5-10年)呈上升趋势.与对照相比,连作10年的大蒜根际土壤中的细菌、放线菌各增加了8.72%和25.81%,氨化细菌,硝化细菌和芳香族化合物降解菌分别为对照的5.63、11.60和3.35倍.连作10年的大蒜根系分泌物对过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等土壤酶活性具有促进作用,比对照分别增加了26.67%、41.67%、203.13%、23.73%和43.65%,但长期连作(15-20年)后均呈现下降趋势.相关分析表明,氨化细菌与脲酶、多酚氧化酶均呈显著正相关;芳香族分解菌与脲酶、过氧化氢酶呈极显著正相关;细菌、微生物总量分别与磷酸酶呈显著,极显著正相关.[结论]大蒜连作5-10年,根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升,未发生连作障碍;但连作15-20年,根际土壤微生物结构失调,土壤酶活性下降,连作障碍明显.     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明:6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著(P0.05),作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关(r=0.386);草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响

为了探明不同秸秆还田方式对玉米根际土壤微生物及酶活性的影响, 设置秸秆覆盖和深埋2种秸秆还田方式, 研究了不同处理(秸秆覆盖于玉米长期连作土壤CT1、秸秆深埋于玉米长期连作土壤CT2、秸秆覆盖于米麦轮作土壤T1、秸秆深埋于米麦轮作土壤T2)对下茬玉米根际土壤微生物及土壤酶活性的影响。结果表明:(1)相同的秸秆还田方式下, T1和T2玉米根际土壤微生物生物量碳、主要微生物及生理类群和土壤酶活性均高于CT1和CT2处理。(2)在玉米长期连作土壤中, 秸秆深埋更能提高下茬玉米根际土壤微生物生物量碳含量, 增加土壤细菌、放线菌、主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)和降低土壤真菌数量, 提高土壤脲酶和转化酶活性。而在米麦轮作土壤中, 秸秆还田方式对玉米根际土壤真菌和主要微生物生理类群(氨化细菌、好气性固氮菌、硝化细菌)、土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响不大。在吉林省玉米长期连作种植区, 秸秆深埋比秸秆覆盖更能有效改善土壤微生物结构。     

不同生长势黄芩根际土壤微生物数量特征及其根际效应研究

从黄芩根际土壤微生物群落数量特征和黄芩生物学产量测定入手,采用稀释平板法和称重法,探讨黄芩根际土壤微生物群落数量特征和根际效应以及黄芩根际土壤微生物数量与黄芩生物学产量的相关性。结果表明黄芩根际土壤微生物细菌和真菌数量从大到小依次是生长势好的根际土壤、生长势一般的根际土壤、生长势差的根际土壤和非根际土壤,而放线菌数量数量变化趋势不明显;黄芩根际均表现为正的根际效应;黄芩根际土壤微生物中的细菌和真菌群落主要影响黄芩的叶片重,并在一定程度上影响了黄芩药用部位重、主根重和须根重,而黄芩根际土壤微生物中的放线菌群落对黄芩的生物学产量影响不显著。     

不同入侵植物根际土壤养分、酶活性和微生物学特征

为了研究入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征,以紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、飞机草(Eupatorium odoratum)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、黄顶菊(Flaveria bidentis)4种入侵植物根际土壤为对象,连续5年(2013—2017年)研究不同入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征并探讨其入侵机制.结果显示:(1)入侵植物的根际土壤pH值排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中飞机草和黄顶菊间、三叶鬼针草和紫茎泽兰间的pH值差异不显著;土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量间的差异均显著(P<0.05),而土壤全磷、微生物量磷含量间的差异均不显著.(2)不同入侵植物土壤微生物数量以细菌最多,其次是放线菌,真菌最少;土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数量表现出一致的变化趋势,其排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤细菌、放线菌数量和微生物总数量的差异均显著(P<0.05).(3)不同入侵植物根际土壤微生物丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、碳源利用丰富度指数(S)和优势度指数(Ds)的排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中不同入侵植物根际土壤微生物群落多样性指数的差异均显著(P<0.05).(4)不同入侵植物根际土壤纤维素酶活性、硝酸还原酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性和转化酶活性呈一致的变化趋势,其排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰.(5)相关性分析和主成分分析结果表明,土壤适宜pH值的降低有利于土壤微生物繁殖,土壤有机碳、微生物量是维持土壤酶活性、土壤微生物群落多样性的关键因子.由此可知,不同入侵植物可以改变土壤微生物特性和酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力.     

不同栽培方式下马铃薯土壤微生物区系的动态变化

采用平板计数法,以连作为对照研究不同栽培方式下马铃薯根际及非根际土壤微生物区系的动态变化。结果表明:轮作、小倒茬根际及非根际土壤中细菌、放线菌数量显著高于固定套作与连作;固定套作土壤中细菌、放线菌数量高于连作;轮作与小倒茬处理两者之间差异不显著。连作土壤中真菌数量高于其他处理,与轮作和小倒茬差异显著,与固定套作则无显著差异;小倒茬土壤中真菌数量高于轮作,差异显著。轮作与小倒茬土壤中细菌、放线菌数量最大值均出现在苗后25、45d;固定套作根际土壤中细菌、放线菌数量的最大值分别出现在苗后25、45d,而非根际土壤中细菌、放线菌数量最大值出现在苗后25d;连作根际土壤中细菌、放线菌数量均集中在苗后25d,变化幅度较小,而非根际土壤中细菌的最大值出现在苗后45d。     

不同连作年限对大蒜根际土壤养分含量、微生物数量及酶活性的影响

为进一步明确大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0(对照)、10、20、30 a大蒜根际土壤养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性的动态变化。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜鳞茎产量显著下降,与对照相比,连作10、20、30 a鳞茎产量分别下降22.74%、26.48%、27.16%;大蒜根际土壤p H值呈上升趋势,土壤有机质含量呈增加趋势,整体上土壤全氮、全磷、有效钾、碱解氮、有效锌含量呈下降趋势;土壤微生物数量呈先下降(0~20 a)后上升(30 a)趋势,且差异达极显著水平;土壤酶活性呈先降后升趋势,土壤脲酶和过氧化氢酶活性以连作20 a最低,碱性磷酸酶活性以10 a最低。相关性分析表明,整体上土壤微生物数量和土壤酶活性与土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效钾含量呈正相关,而与土壤p H值、有机质和缓效钾含量呈负相关;过氧化氢酶、碱性磷酸酶和脲酶活性与所测微生物数量(除真菌外)皆呈正相关,其中过氧化氢酶活性与放线菌数量相关性达显著水平,脲酶活性与固氮菌数量呈极显著正相关。综上,大蒜长期连作后,大蒜鳞茎产量降低,土壤有机质含量增加,土壤p H值上升,土壤养分失衡;连作20 a大蒜根际土壤微生物数量和土壤酶活性达到最低水平,而连作30 a土壤微生物数量和酶活性回升,但微生物结构并没有显著改变。     

石漠化治理区不同优势树种根际土壤酶活性与土壤理化性质和微生物数量的关系

为探究石漠化治理区人工林根际土壤理化性质及微生物数量对土壤酶活性的影响,以通径分析法对建水县小关村石漠化治理区不同树种根际土壤酶活性与土壤理化性质、微生物数量关系进行研究。结果表明:不同树种的根际土壤理化性质指标、酶活性和微生物数量除速效磷和真菌数量外,均存在显著差异(P<0.05)。根际土壤酶活性与理化性质、微生物相关性显著。影响过氧化氢酶活性的重要因子是全钾、放线菌数量、pH;影响脲酶活性的重要因子是pH、放线菌数量、全氮;影响蔗糖酶活性的重要因子是pH、全钾、全氮。综合来看,石漠化治理区人工林根际土壤酶活性受根际土壤理化性质影响较大,受微生物数量影响较小。     

种植年限和种植模式对设施土壤微生物区系和酶活性的影响

为探讨大棚种植年限和不同种植模式对土壤质量的影响,分析土壤质量退化的原因,对昆明郊区蔬菜、花卉主产县典型大棚土壤进行取样,分析测定了土壤微生物区系和酶活性的变化.结果表明,随设施种植年限的增加,土壤细菌、放线菌、微生物总数、B/F比值及土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性先增加后降低,以种植6～8 a时最高而20 a时最低;真菌数量持续增加而微生物多样性指数和均匀度指数持续降低.与连作相比,轮作有利于增加土壤细菌、放线菌数量而降低真菌数量,有利于提高过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,其中花-花轮作效果最好,菜-菜轮作效果最差.研究结果表明大棚种植初期(4～6 a)土壤生态环境较好,6～8 a后土壤微生物Ⅸ系失调.酶活性显著下降,从而影响土壤生物化学过程,土壤质量的稳定性和可持续利用性大大降低;轮作种植能有效调节土壤微生物区系,有利于微生物群落多样性和稳定性的提高,有利于土壤质量的改善.     

马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响

【目的】探讨马铃薯连作对根际微生物生理类群的影响.【方法】以轮作(小麦)为对照,研究马铃薯连作1、3、5a根际土壤氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌、纤维素厌氧细菌和好氧细菌的变化.【结果】种植小麦的轮作土壤细菌数量显著高于马铃薯连作土壤.在马铃薯块茎形成期土壤氨化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高54.32%和224.68%,土壤硝化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高42.86%和566.67%,土壤亚硝化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高11.11%和104.08%.【结论】氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、好氧性纤维素分解菌和厌氧性纤维素分解菌的数量随着连作年限的增加数量显著减少.     

作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响

采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。     

玄参与烟草轮作对根际土壤养分、酶活性及微生物群落结构的影响

[目的]为解决玄参连作障碍严重的问题探寻方案.[方法]将玄参与烟草进行轮作,比较不同轮作模式对根际土壤养分、酶活性及微生物种群结构的影响.[结果]玄参和烟草的3种轮作模式对土壤pH、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性有显著影响,虽对真菌和细菌的多样性影响不显著,但改变了细菌和真菌的种群结构,二者的种类和数量在门、属、种水平均有...     

盐胁迫下甘蔗根际土壤微生物量及 其酶活性的效应分析

研究4个盐胁迫梯度下4个甘蔗品种根际土壤微生物种群数量、酶活性及其相关性。结果表明:在盐胁迫水平为0.0%、0.2%、0.5%、0.8%下,甘蔗根际土壤中的细菌、放线菌和真菌的数量及其脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性均随着盐胁迫强度增加而明显降低,尤其在有盐与无盐之间差异极显著,表明甘蔗根际土壤中的微生物种群对盐分敏感,它们生长受到抑制、数量急剧减少,土壤酶的活性亦是同样的表现;相关、偏相关和典型相关分析表明,在盐胁迫下,甘蔗根际土壤微生物及酶活性间有显著的直线相关性和典型相关性,放线菌数量与蔗糖酶、过氧化氢酶活性,以及脲酶活性与蔗糖酶活性间有显著的偏相关关系。     

大棚果蔬连作土壤肥力限制性因子研究

【目的】揭示大棚果蔬连作的土壤肥力限制性因子,为大棚果蔬的连作经营提供参考。【方法】以草莓番茄轮作(RST)为对照,研究草莓连作2年(CS2)、草莓连作3年(CS3)、番茄连作4年(CT4)和番茄连作10年(CT10)4种果蔬种植模式对其根际与非根际土壤养分与酶活性的影响。【结果】与RST相比,连作土壤pH呈酸化趋势,其土壤硝态氮含量有所增加,但也会造成有机质、速效磷的耗竭以及有效态微量元素(锌和铁)的缺失。与轮作相比,连作种植时果蔬根际和非根际土壤的硝态氮含量分别增加了10.3%～30.0%和2.4%～23.2%;有机质减少了4.4%～8.8%和2.8%～7.4%;土壤速效磷降低了5.5%～24.4%和8.7%～25.5%。与轮作相比,CS2处理根际与非根际土壤的有效态锌含量分别减少了36.8%和35.2%;有效态锰有所减少但变化不大;CT4处理有效态铜含量分别减少了43.0%和34.8%;CT10处理有效态锌、锰和铁含量严重缺乏,连作年限越长,土壤质量下降越显著。CS2与CS3处理土壤的过氧化氢酶、脲酶和纤维素酶活性均表现为非根际土壤>根际土壤,而CS2、CS3与CT4处理土壤的蔗糖酶活性则与之相反,均表现为根际土壤>非根际土壤。随连作年限的增加,非根际土壤的过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均表现出降低趋势;纤维素酶活性在非根际土壤中表现出增加趋势。微量元素分别与土壤pH和有机质含量有很好的相关性,但与土壤速效氮、磷和钾的相关性不显著。【结论】土壤有效态锌和铁元素的亏缺是土壤肥力的限制性因子。     

连作对烤烟根际土壤微生物数量和酶活性的动态影响

分别用正茬植烟土壤和连作3,8a的植烟土壤进行池栽试验,研究植烟后各处理5个生育时期的根际土壤中微生物数量及酶活性的动态变化.结果表明,连作年限对烤烟根际土壤中细菌和真菌的数量有明显影响.在整个烤烟生育期内,不同连作年限根际土壤中细菌数量大致呈“升-降-升-降”的趋势;真菌数量的变化是先升后降,在65 d左右达到最高;...     

不同植烟条件下烤烟根际微生物区系的差异

[目的]为了探讨不同植烟条件对烤烟根际土壤微生物的影响。[方法]通过大田试验,研究了土壤类型、连作与轮作和茬口对烤烟根际微生物区系的影响。[结果]褐土烤烟根际土壤细菌、固氮菌、真菌数量均高于黄棕壤;随着连作年限的增加,连作土壤微生物数量有减少趋势,连作4年后降低明显;冬闲和小麦茬种植烤烟根际土壤微生物量均高于油菜茬。[结论]通过改变土壤类型、茬口和轮作,可以充分发挥土壤微生物的积极作用,保护和培育植烟土壤。     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料,研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明:不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。