有机肥与化肥配施对烤烟土壤微生物群落PLFAs动态的影响

通过田间试验,应用PLFAs方法,并结合生物多样性指数测度法,研究有机肥与化肥配施对烤烟土壤微生物群落动态变化及一些特征PLFA生物标记含量的影响。研究结果表明:与纯化肥相比,有机肥与化肥配施可明显提高土壤微生物Shannon-Wiener(H)多样性指数、丰富度指数(S)和Pielou均匀度(J)及Simpson优势度指数(D),且25%鸡粪 化肥的处理优于25%饼肥 化肥的处理;在烤烟整个生长发育过程中,各处理土壤中总PLFAs和各特征PLFA,如:16:0、18:1w9c、17:010Me、16:010Me、16:1w5c和18:1w7c等的相对生物量,均在烤烟生长后期达到最高值;且配施有机肥的处理总是高于纯化肥处理(CK)。除甲烷氧化菌的特征PLFA16:1w5c含量是25%饼肥 化肥的处理大于25%鸡粪 化肥处理外,其它特征PLFA,如:硫酸还原细菌(SRB)PLFA16:010Me和厌氧细菌PLFA18:1w7c生物含量皆为25%鸡粪 化肥处理大于25%饼肥 化肥处理。     

典型农田土壤的磷脂脂肪酸分析方法的比较

以湖北省武穴市典型农田土壤为研究对象,对现有的磷脂脂肪酸(PLFA)提取方法加以改进,分别通过设置不同甲醇萃取时间、不同土壤样品量梯度以及不同正己烷溶解量梯度以确定磷脂脂肪酸提取过程中的甲醇萃取效率、最适土样量和最适溶解量。试验发现,甲醇开始萃取得到的待测样品即为目标样品,用于PLFA提取的武穴典型农田土壤最适提取量为2g,用250μL正己烷溶解的待测样品经检测能够得到有效完整的磷脂脂肪酸数据。为验证改进后的磷脂脂肪酸提取方法的效果,进一步分析了武穴地区种植不同农作物(一季稻、双季稻和油菜)的农田土壤微生物组成,结果表明,该方法的稳定性和重复性良好,能够反映武穴地区典型农田土壤的微生物群落结构。     

基于磷脂脂肪酸提取方法的微生物群落结构研究

选取川西高原土壤和凋落物作为研究对象,分别取1、3、5、8、10 g土壤和0.5、0.7、0.9、1.0、1.2 g凋落物用于PLFA(磷脂脂肪酸)的提取。经试验确定,土壤和凋落物用于PLFA提取的最佳提取量分别为8 g和1.0 g,用超声波提取替代振荡提取,缩短了PLFA方法的提取时间。进一步分析土壤和凋落物中微生物群落结构信息,结果表明,相同环境下土壤和凋落物中大部分微生物类群的种类和含量都十分接近,革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更有优势,厌氧菌比好养菌更加活跃。     

新疆栽培红花根际土壤微生物群落磷脂脂肪酸生物标记多样性分析

采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法,分析相同栽培条件下5种新疆栽培红花根际土壤微生物群落结构。结果表明,红花根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记丰富,共检测到48种磷脂脂肪酸,其中有32种为完全分布型生物标记,16种为不完全分布型生物标记;红花根际土壤中PLFAs含量细菌真菌放线菌。不同红花材料根际土壤微生物PLFAs生物标记组成结构存在差异。对红花根际土壤特征PLFAs生物标记细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0比较可知,云红5号的细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0明显低于其他4个品种红花,新红1号的细菌16∶0、真菌18∶1ω9c、甲烷氧化菌16∶1ω5c和硫酸盐还原菌10Me16∶0含量最高。放线菌10Me17∶0含量,5个红花品种相近。     

黄顶菊入侵域不同土层土壤微生物群落结构的比较

为了解黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落空间分布情况的影响,利用同质园试验,采用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法研究了黄顶菊入侵对不同土层土壤微生物群落结构和土壤微生物量的影响。结果表明:0~5,5~10,10~15cm土层中N处理和FN处理土壤微生物出现重叠,而与F处理差异较大。20~25,25~30cm土层中N处理和F处理出现重叠,且二者和FN处理差异显著。不同处理中代表细菌的PLFA16∶0Nalcohol在10~15,15~20cm土层内有较大量分布;16∶1ω5c(丛植菌真菌)在20~25,25~30cm土层内有较大量分布;在20~25,25~30cm土层中没有出现17∶0 10-methyl(放线菌);除20~25cm土层外18:3ω6,9,12c(真菌)在其他土层内均有较大量分布;cy19∶0ω8c(格兰氏阴性菌)在所有土层内分布都有明显差异。不同土层不同类型微生物PLFAs的种类和含量在黄顶菊不同入侵程度之间有差异。F样地的PLFAs含量均低于N样地及FN样地,随着黄顶菊入侵程度的加深,真菌/细菌值降低,而G+/G-的值升高。说明土壤微生物的群落结构与地上植物群落结构密切相关,基本表现为地上植物多样性越高,土壤微生物的量越多。     

有机与常规种植蔬菜地土壤微生物群落特征的比较

结合有机农场土壤特性演变的长期定位研究,重点对比分析有机与常规种植蔬菜地土壤微生物群落特征的差异。结果表明:有机蔬菜地土壤微生物量,酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性及可培养真菌、放线菌菌落数显著高于常规蔬菜地。采用土壤磷脂脂肪酸(PLFA)分析法得到的有机、常规地块土壤细菌生物量分别为12.64 nmol.g-1和7.29 nmol.g-1,并且差异显著(P<0.05)。主成分分析结合R型聚类分析的结果表明,有机种植地块的土壤微生物群落特征的综合评分高于常规种植地块。     

磷脂脂肪酸(PLFA)法检测内蒙古沙化梁地不同坡位羊柴(Hedysarum laeve Maxim)根围土壤微生物群落结构

本研究于2015年在内蒙古正蓝旗青格勒图选取典型沙化梁地,设置坡底、坡中和坡顶3个样地,按0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～50cm等5个土层采集羊柴(Hedysarum laeve Maxim)根围土壤样品。通过磷脂脂肪酸(PLFA)技术和Sherlock微生物鉴定系统,研究了不同样地土壤微生物群落结构以及土壤因子的生态功能。结果表明:(1)不同样地土壤微生物PLFA具有较高的多样性,在3个样地分别检测到30、31和26种磷脂脂肪酸(PLFA),构成土壤微生物群落的主要磷脂脂肪酸有15∶0anteiso、18∶1ω7c、18∶1ω9c、17∶0iso、17∶1ω7c10-methyl、18∶2ω6c、20∶0 10-methyl、17∶0anteiso、18∶1ω7c10-methyl、17∶1ω8c、18∶3ω6c、17∶0 10-methyl、16∶1ω5c、19∶3ω6c和19∶0anteiso。(2)羊柴根围土壤微生物主要有AM真菌(AMFungi)、革兰氏阴性菌(Gram Negative)、真核生物(Eukaryote)、真菌(Fungi)、革兰氏阳性菌(Gram Positive)、厌氧菌(Anaerobe)和放线菌(Actinomycetes)。各类微生物的含量表现为坡底>坡中>坡顶。(3)在3个样地中,以15∶0iso、15∶0anteiso、16∶0iso、16∶1ω7c、16∶1ω5c、16∶0 10-methyl、17∶0iso、17∶0anteiso、17∶0cycloω7c、17∶1isoω9c、18∶1ω9c、18∶1ω7c和19∶0cycloω7c等具有较高的丰富度和优势度。(4)坡底、坡中和坡顶样地AM真菌分别占到真菌生物量68.7%、67.7%和68.4%,表明AM真菌是沙化梁地土壤微生物系统中真菌的主要组成部分。(5)真核生物和革兰氏阴性菌与土壤总氮和有机碳显著正相关;AM真菌、真菌、放线菌和革兰氏阳性菌与有机碳、pH和湿度显著正相关;厌氧菌与土壤湿度显著正相关;各类微生物均与土壤总磷和速效磷显著负相关。     

3种耐盐植物对滨海盐土化学性质及微生物群落结构的影响

为探讨耐盐植物种植对滨海盐土化学性质及微生物群落结构的影响,在滨海盐土环境下,以种植耐盐植物费菜（Sedum aizoon L.）、田菁（Sesbania cannabina（Retz.）Poir.）、蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.）的样地和未种植植物的裸地土壤（CK）为研究对象,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法,对土壤化学性质、微生物群落结构及多样性进行分析。结果表明,与裸地比较,种植植物样地土壤电导率和速效钾含量均显著下降,分别下降了20.26%~57.21%和23.42%~37.80%;而有机质含量和有效磷含量显著升高,分别升高了39.16%~53.01%和106.48%~259.92%。种植植物样地土壤中PLFA种类明显增加,微生物群落也有所改变,3个植物样地土壤中总PFLAs含量和革兰氏阴性菌、放线菌、AM真菌、真核生物、真菌PFLA含量显著升高,分别升高21.53%~103.32%、4.96%~63.37%、82.91%~222.72%、50.00%~160.25%、32.05%~268.59%、19.39%~454.77%;真菌/细菌（F/B）PFLA含量也显著升高1.00~6.50倍,而革兰氏阳性菌PFLA含量和革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌（G⁺/G^-）PFLA含量却显著下降,分别下降了48.06%~57.78%和59.77%~68.68%。此外,种植植物样地土壤微生物群落结构多样性也明显提高。研究表明,种植费菜和蒲公英可以降低滨海盐土土壤电导率,有利于土壤有机质的积累,同时其促进多种微生物的繁殖,可有效改善滨海盐土的微生态环境。     

不同氮肥管理方式对稻田土壤微生物群落结构的影响

为合理使用氮肥,维持稻田生态健康发展,运用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog-Eco微平板法研究了4种氮肥管理模式:不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FP)、氮肥优化管理1(OPT1)、氮肥优化管理2(OPT2)对稻田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:OPT1处理较CK提高了土壤微生物的代谢活性和碳源利用能力,而FP、OPT2处理均较CK降低了土壤微生物代谢活性和碳源利用能力。OPT1处理的土壤总生物量最高,为42.11 nmol·g^-1,OPT2处理的土壤总生物量为40.16 nmol·g^-1,均高于CK的34.19 nmol·g^-1,而FP处理的土壤总生物量为34.16 nmol·g^-1,低于CK。OPT1处理的土壤微生物多样性较复杂,F/B值最高。综合各项指标,OPT1处理更有利于土壤生态环境稳定。     

磷脂脂肪酸生物标记法分析养猪发酵床微生物群落结构的空间分布

采用磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acids,PLFA)生物标记法分析发酵床大栏养猪微生物群落结构的空间分布特点。从发酵床的5个区域(A、B、C、D、E)和3个层次(表层、中间层和底层)采集垫料样品,利用Sherlock MIS 4.5系统分析各样品的PLFA。结果表明,15:00、17:00、a15:0等7种PLFA在各样品中均有分布,为完全分布型,而a12:0和17:1 w6分别只在A区和B区分布,为不完全分布型。指示细菌、真菌、放线菌、革兰氏阳性细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)的PLFA及总PLFA在D区表层分布量最大。在各垫料中,PLFA分布量均表现为细菌真菌放线菌。A区各层次的真菌/细菌比值显著高于其他区域(P0.05),而G+/G-比值则显著低于其他区域(P0.05)。多样性分析表明,不同区域和层次的垫料Simpson指数、Shannon指数和Pielou指数值均呈现显著差异(P0.05)。聚类分析表明,当兰氏距离为117.1时,可将各样品聚为两个类群:类群Ⅰ包含A区的垫料,其特征是指示不同微生物的PLFA种类少和含量低;类群Ⅱ包含其他4个区域的垫料。当兰氏距离为23.4时,B区和D区各层次样本聚在同一亚类群中,其PLFA种类多、含量高,而C区和E区各层次样本聚在另一亚类群中,其PLFA含量中等。主成分分析表明,主成分1和主成分2基本能将发酵床不同空间垫料样本区分出来,其中A区单独归在一类群,D区和B区归在一类群,C区和E区归在一类群,与聚类分析结果一致。综上,发酵床大栏养猪不同空间的微生物种群结构不同,A区微生物种类少、含量低,而B区和D区微生物种类多、含量高。     

不同类型地膜覆盖对玉米农田土壤酶活性的影响

为探讨不同类型地膜覆盖下农田土壤酶活性变化特征,试验设置普通地膜覆盖（P）、渗水地膜覆盖（SS）、生物降解地膜覆盖（SW）和光降解地膜覆盖（G）4种不同类型地膜覆盖模式,以露地不铺膜覆盖（CK）为对照,研究不同类型地膜覆盖方式对玉米农田土壤酶活性的影响。结果表明：SS、G、SW和P 4种覆膜处理下的碱性磷酸酶和硝酸还原酶在各个生育期内都较CK高,而覆膜之后的脲酶、过氧化氢酶和亚硝酸还原酶则较CK有所降低;大喇叭口期的土壤脲酶活性最高,不同处理间表现为CK > G > SW > SS > P;收获期的土壤碱性磷酸酶活性最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层较CK增幅分别为16.17%、18.97%、16.34%和14.56%,土壤硝酸还原酶活性也是收获期最高,SS、SW、P和G处理在0~20 cm土层分别较CK高68.57%、42.86%、42.86%和25.71%;土壤碱性磷酸酶与硝酸还原酶活性的变化均与土壤呼吸率和玉米产量呈极显著正相关（P<0.01）,各个生育期的土壤水热和施肥状况不同也会引起土壤酶活性的相应变化。其中,SW和SS处理在玉米生育前期的保温保墒作用最明显,产量最高,相应的碱性磷酸酶和硝酸还原酶活性也最高。因此,生物降解地膜由于其降解特性能达到缓解农田残膜污染的效果,在未来可替代普通地膜推荐应用到旱地玉米中。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

秸秆还田和地膜覆盖对土壤环境和水稻生长的影响

【目的】探究秸秆还田和地膜覆盖对土壤环境和水稻生长的影响。【方法】选用‘吉粳88’作为试验材料,设3组秸秆还田量梯度,在覆膜移栽和不覆膜移栽2种栽培模式下进行大田试验,测定土壤温度、土壤肥力和水稻生长性状等指标。【结果】5和10 cm深度的土壤温度在分蘖期受地膜影响较大,相同秸秆还田量条件下覆膜处理的土壤温度比不覆膜处理分别高出0.2~2.0℃和0.3~1.7℃。20%、40%和60%秸秆还田量条件下覆膜处理灌浆期的土壤全氮含量分别显著高出不覆膜处理0.28、0.26和0.14 g·kg~(-1),成熟期的土壤有机质含量分别显著高出不覆膜处理0.74、0.65和0.54 g·kg~(-1),分蘖末期的水稻分蘖数分别高于不覆膜处理9.1%、22.7%和17.4%,灌浆期的叶面积指数分别显著高于不覆膜处理19.1%、17.2%和22.6%,整个生育期的干物质积累量分别高于不覆膜处理4.5%、31.7%和16.5%,实际产量分别高于不覆膜处理7.3%、15.2%和8.5%。【结论】秸秆还田和地膜覆盖能够提高土壤温度,增加土壤有机质和全氮含量、水稻分蘖数、叶面积指数、干物质积累量及水稻产量。在地膜覆盖条件下,40%秸秆还田量在提高土壤温度、土壤肥力及促进水稻生长方面表现最优。     

不同覆膜处理对水稻生长性状及产量的影响

设置生物降解膜(BE膜)、聚乙烯膜(PE膜)和无覆膜对照3个处理,研究不同地膜覆盖对水稻生长性状和产量的影响。结果表明:不同覆膜处理水稻株高在幼穗发育期至成熟期均比无覆膜对照高,BE膜和PE膜均具有提高水稻株高的效果;水稻有效穗数表现为BE膜PE膜无覆膜对照,BE膜处理和PE膜处理较无覆膜对照显著提高水稻有效穗数(P0.05),分别提高了20%和13%;PE膜处理和BE膜处理较无覆膜对照显著提高水稻产量(P0.05),分别提高649.85、1 499.40 kg/hm~2,增幅分别为12.9%、29.8%;BE膜处理较无覆膜对照节水1 410 m~3/hm~2,节水率达到8%;PE膜处理较无覆膜对照节水795 m~3/hm~2,节水率达到5%。因此,以生物降解膜处理更有利于提高水稻产量和水分利用效率。     

覆膜后土壤水分对水稻生物学特性和产量的影响

采用控制土壤水分盆栽试验,来研究覆膜后不同土壤水分对水稻生物学特性及产量的影响。结果表明,随着土壤水分含量降低,分蘖渐变晚、慢、少,各生育期株高、主要功能叶叶面积降低,叶绿素含量升高,成穗率和收获指数先升高后降低,生物量和产量逐渐降低。与常规水作稻相比,土壤水分较高的覆膜处理（下限为田间持水量±5%）分蘖早、快、多;各生育期株高、主要功能叶叶面积、有效穗数、结实率有所增加,叶绿素含量无差异,生物量和产量有所提高。覆膜旱作分蘖初期应保持富足土壤水分（下限为饱和含水量）,促进水稻茎蘖数;分蘖后期应适当控水［（田间持水量～80％田间持水量）±5%］,有效控制无效分蘖,提高成穗率;孕穗期应保持充足土壤水分（下限为饱和含水量）,利于提高穗粒数;抽穗开花期和灌浆期应保持湿润（饱和含水量左右）,可促进千粒重提高,利于覆膜旱作水稻高产。     

覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响

为探讨覆盖作物不同利用方式对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响,通过磷脂脂肪酸（PLFA）方法,研究覆盖作物处理对猕猴桃园土壤微生物群落结构的影响。试验设置3个处理,分别为种植覆盖作物+覆盖作物刈割后留在土壤表面自然腐解（T1）、种植覆盖作物+覆盖作物刈割后从园中清除（T2）和清耕对照（CK）。结果表明,T1、T2处理土壤微生物PLFAs总量和微生物量碳、氮均显著高于CK（P<0.05）;土壤pH和碳氮比是影响猕猴桃园土壤微生物群落的主要环境因子,pH与土壤微生物PLFAs总量呈极显著正相关（P<0.01）,与细菌PLFAs量、革兰氏阴性菌PLFAs量呈显著正相关（P<0.05）,碳氮比与革兰氏阳性菌PLFAs量/革兰氏阴性菌PLFAs量呈极显著正相关（P<0.01）。研究表明,猕猴桃园种植覆盖作物改变了土壤环境因子,影响土壤微生物群落结构组成。研究可为丹江口水源涵养区果园生态管理模式的探索提供理论依据。     

不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响

【目的】探讨不同地膜覆盖对土壤温度、水分及甘蔗生长和产量的影响,为不同地膜在甘蔗生产中的应用提供参考。【方法】以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜、乳白色光降解除草地膜、黑色及灰黑双色4种不同地膜进行甘蔗覆盖栽培,盖膜期测定土壤温度和含水量,生长期调查甘蔗出苗率、分蘖率,测量甘蔗株高、茎径和有效茎数等农艺性状,收获期计算蔗茎产量和效益。【结果】覆盖地膜可明显提高土壤温度和土壤含水量,除灰黑双色地膜外,其他覆膜处理可提高土壤温度0.3-0.8℃;各覆膜处理较对照可有效提高土壤含水量10.1%-17.4%。覆盖地膜同时可提高甘蔗出苗率、分蘖率、有效茎数和蔗茎产量,分别比对照增加0.8%-9.9%、20.6%-34.9%、5190-10980条/ha和6.4%-14.9%,但对甘蔗株高和茎径影响不明显。经济效益分析结果表明,乳白色光降解除草地膜处理的经济效益最好,比对照增效5987.2元/ha;其次为普通无色透明地膜和黑色地膜,分别增效1876.5和1813.5元/ha;灰黑双色地膜效益较差。【结论】乳白色光降解除草地膜可在甘蔗生产中大力推广应用,黑色地膜与普通无色透明地膜可作为新型地膜逐步推广,灰黑双色地膜较厚不宜推广使用。     

地膜覆盖对旱地春小麦土壤温度的影响

在西北半干旱雨养农业区,研究了春季覆膜和秋季覆膜2种模式下,春小麦全膜覆土穴播、全膜穴播及膜侧沟播对土壤温度的影响.结果表明:覆膜具有普遍增温效应,0～25cm土层全生育期平均地温覆膜处理较露地对照(CK)高0.77℃.覆膜增温效果在3种种植方式间以全膜穴播模式最高,全膜穴播覆土模式次之,膜侧沟播模式最小;春、秋覆膜对土壤地温影响差异不大;覆膜增温效果表现为:土壤下层>上层,早晨>傍晚>中午.