轮套作对黄瓜土壤微生物多样性及产量的影响

 【目的】研究轮套作对黄瓜各个时期的土壤微生物多样性及黄瓜产量的影响。【方法】采用随机扩增多态性DNA分析（random amplified polymorphism DNA,RAPD）方法。【结果】轮作处理中,小麦和大豆轮作处理可以显著提高黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性各指数（P＜0.05）,其黄瓜产量极显著高于对照（P＜0.01）;与对照相比,毛葱套作处理显著提高黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性各指数,其黄瓜产量极显著高于对照（P＜0.01）。【结论】小麦、大豆轮作和毛葱套作有利于改善土壤微生态环境,提高黄瓜产量。     

添加小麦和燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的调节作用

【目的】研究小麦、燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的影响,探讨不同秸秆对连作黄瓜土壤环境的调节效果,为连作蔬菜土壤环境的改善提供理论依据。【方法】以黄瓜为试材,以连作4年的瓜类土壤为研究对象,研究在瓜类连作土壤分别添加质量比为2%小麦秸秆、2%燕麦秸秆和小麦、燕麦各1%混合秸秆对黄瓜生长及不同生长期土壤细菌、真菌微生物群落结构的影响。【结果】定植20 d后不同秸秆处理均能显著增加土壤细菌、真菌条带数,与对照和小麦秸秆处理相比,添加燕麦秸秆、小麦和燕麦混合秸秆处理显著提高了土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数（P＜0.05）。定植30 d后,燕麦秸秆显著增加了土壤细菌条带数,不同秸秆处理均能显著提高土壤真菌条带数,小麦秸秆处理土壤的细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于燕麦、小麦和燕麦混合秸秆处理,燕麦和小麦、燕麦秸秆处理土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于小麦秸秆和对照处理（P＜0.05）。定植40 d后,小麦、燕麦混合秸秆处理显著增加了土壤细菌条带数,显著提高了土壤细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数,不同秸秆处理对土壤真菌条带数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数无影响。添加小麦、小麦与燕麦混合秸秆能显著增加黄瓜的株高、茎粗以及全株鲜重（P＜0.05）。【结论】小麦、小麦与燕麦混合秸秆对连作黄瓜的生长具有促进作用,不同秸秆处理在不同时期均不同程度的影响连作黄瓜土壤微生物群落结构,增加了土壤微生物的条带数、提高了Shannon-Wiener指数和均匀度指数。连作瓜类土壤中添加作物秸秆是一种简单有效的缓解连作障碍的生物学方法。     

连作对设施黄瓜产量和品质及土壤酶活性的影响

【目的】揭示黄瓜产生连作障碍的机理,为设施蔬菜的可持续发展和减轻连作障碍提供参考依据。【方法】在日光温室内进行田间试验,以露地玉米地土壤为对照,研究不同连作年限(4,5,8和12年)下黄瓜产量和品质及土壤酶活性的变化。【结果】随着黄瓜连作年限的增加,黄瓜产量、可溶性固形物和维生素C含量均下降,硝酸盐含量上升,土壤呼吸强度降低,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性均呈先上升后降低的趋势;随着黄瓜生长季节的变化,土壤脲酶活性呈先上升后降低再升高的趋势,土壤蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性和土壤呼吸强度均呈先上升后降低的趋势。【结论】随着连作年限的延长,设施黄瓜的产量和品质均下降,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均呈先升高后降低的趋势。     

不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落结构的差异

【目的】研究不同种植年限设施菜地土壤微生物量和群落多样性变化规律,探索高度集约利用下土壤质量退化的根本原因和机理,为设施菜地土壤可持续利用提供理论参考。【方法】采集江苏省常熟市由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a、6 a和10 a等3个不同年限0-20 cm表层土壤,以周围种植水稻/小麦的农田土壤作为参照,分别测定土壤理化性质、微生物量和微生物群落多样性等指标。【结果】由稻麦轮作农田转变为设施菜地种植3 a的土壤微生物活性较强,养分含量较高;种植6 a后微生物活性明显降低,速效养分含量积累。种植年限从3 a到10 a,速效氮含量升高66.1%,速效磷含量升高97.2%。种植3 a以内pH接近中性,而种植6 a以上pH降低至酸性。土壤微生物量碳和微生物商在种植3 a均最高,种植6 a和10 a后显著降低。微生物群落的碳源利用指纹（BIOLOG）分析表明,种植3 a平均吸光值（AWCD）和微生物多样性指数（Shannon、Simpson和McIntosh）均最大,对碳源的利用能力最强,种植6 a和10 a明显降低,其中AWCD和Shannon指数分别比种植3 a降低了96.1%、15.4%和89.7%、17.6%。磷脂脂肪酸（PLFA）分析表明,种植3 a PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量均最大,而种植6 a和10 a以上指标均明显降低,其中,种植10 a土壤的PLFA总量及细菌、真菌、放线菌PLFA含量分别比种植3 a降低27.4%、21.8%、42.7%、49.4%（P＜0.05）。【结论】随着设施菜地种植年限增加,土壤微生物量和群落结构发生了明显变化,设施菜地种植3 a土壤微生物活性和群落结构稳定性明显增强,而种植6 a以上土壤微生物活性和群落结构稳定性明显降低,土壤生物质量显著退化。     

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.     

大葱轮作对温室黄瓜根际土壤微生物多样性的影响

采用大葱/黄瓜轮作和黄瓜/黄瓜连作两种栽培模式,比较研究了黄瓜根际土壤微生物多样性的差异,在此基础上,进一步探讨了大葱根系分泌物对黄瓜根际土壤微生物多样性的影响。结果表明:与连作相比,大葱轮作提高了黄瓜根际土壤中细菌、放线菌的多样性及均匀度指数,降低了真菌的多样性与均匀度指数;大葱根系分泌物处理可提高黄瓜根际土壤中细菌和真菌的多样性和均匀度指数,但对放线菌的作用不明显;较高浓度的大葱根系分泌物可引起黄瓜根际土壤中部分细菌和真菌聚集。     

黄瓜连作对土壤微生物区系影响Ⅱ——基于DGGE方法对微生物种群的变化分析

 【目的】研究黄瓜连作土壤微生物群落演替规律。【方法】采用PCR-DGGE技术分析不同种植茬次黄瓜根区土壤微生物群落的动态变化。【结果】黄瓜连作引起土壤中细菌种群发生较大变化，其中Bacteriovorax sp.（序列同源性为93%）、Pseudomonas sp.(序列同源性达97%)和另两种未培养（Uncultured）细菌种群数量减少，而Sphingomonas sp.（序列同源性达100%）和另一未培养细菌种群数量增加。连作对土壤真核微生物影响较小，但其在根际的数量变化幅度较非根际明显。【结论】黄瓜根际细菌数量与其生长发育关系密切，而非根际细菌数量随黄瓜生长发育变化不大。黄瓜连作导致根际微生物数量显著变化可能与根分泌物在根部累积有关。     

不同作物种植模式对新垦农田土壤微生物群落功能多样性的影响

利用Biolog-ECO技术对新垦农田不同作物种植模式下土壤微生物群落功能多样性进行了研究。结果表明:不同作物种植模式对新垦农田土壤微生物群落功能多样性均有很大影响。与6年连作小麦相比较,头3年连种大蒜再轮作小麦的土壤微生物对全部碳源的利用能力最强,生理代谢活性最高,在0~144h内其平均颜色变化率(AWCD)变化最显著,土壤微生物群落优势度、多样性指数及均匀度也相对较高,说明该种作物种植模式对土壤微生物群落结构和功能多样性影响最大,可有效改善土壤贫瘠状况。     

Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征

【目的】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用,但随着栽培年限增加,也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少,生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力,造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理,为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质（稻草+土壤+膨化鸡粪）为试材,采用Biolog-ECO方法计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、McIntosh指数及丰富度指数,进而揭示微生物群落结构多样性,采用主成分分析法探索不同连作茬次营养基质中微生物群落结构变化的特征与规律。【结果】黄瓜平均单株产量随着连作茬次的增加在连作第5茬达到最高值,连作11茬显著低于第1茬水平。营养基质pH随着黄瓜连作茬次的增加逐渐降低,连作13茬时显著低于其他茬次。有机碳、速效氮、磷、钾含量均在连作第5茬的营养基质中含量达到最高值;连作第11茬时,速效氮及速效钾含量显著低于第1茬;有机碳和速效磷含量则在连作第13茬显著低于第1茬。微生物群落碳代谢主成分分析结果显示连作7茬以后营养基质中微生物碳源利用情况与之前各茬次间差异显著。微生物群落多样性指数结果表明,香农指数、McIntosh指数及丰富度指数均在连作第5茬达到最大值,香农指数和丰富度指数在第11茬开始显著低于第1茬,McIntosh指数在第13茬显著低于1茬。同时,随着连作茬次的增加,营养基质中微生物对单一碳源L-精氨酸、D-半乳糖内酯、吐温40、吐温80、丙酮酸甲脂、甲基D葡萄糖苷、N-乙酰基-D-葡萄胺的代谢活性明显降低;而对L-天冬酰胺酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、腐胺、D-甘露醇的代谢活性明显提高。【结论】采用营养基质栽培黄瓜,连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次,微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬次中最高;在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降,微生物多样性水平显著降低,微生物对羧酸类碳源利用率明显提高,说明偏好羧酸类碳源微生物种群得到富集,微生物群落结构发生单一化现象。     

余干辣椒连作对土壤理化性质及微生物多样性的影响

【目的】探究连作对余干辣椒产量、品质、土壤理化性质和土壤微生物多样性的影响。【方法】以余干辣椒为试材,比较连作对土壤微生物群落、土壤养分及余干辣椒的产量和品质变化,分析连作对余干辣椒土壤微生物多样性的影响。【结果】连作导致土壤真菌数量显著增加,B/F比值下降,土壤逐渐转变为真菌型土壤。连作导致余干辣椒果实纵径显著下降,降低单果重,进而降低单株产量,小区减产效应显著。连作提高了果实辣椒素、可溶性糖含量和降低了维生素C含量,但对余干辣椒品质变化不显著。基于Illumina HiSeq高通量测序分析,连作导致真菌群落的丰富度提高,多样性下降。微生物群落结构分析,连作显著提高子囊菌门的相对丰度,降低了球囊菌门、担子菌门的相对丰度,同时提高了优势真菌Fusarium、降低了优势细菌Sphingomonas、Gemmatimonas相对丰度。这可能是余干辣椒连作导致的土壤微生物群落恶变的直接原因。【结论】连作两年使余干辣椒减产严重,对品质变化的影响不显著。土壤有害菌Ascomycota、Fusarium的相对丰度提高导致连作余干辣椒土壤微生物群落变恶。     

不同栽培制度温室土壤养分和微生物群落的动态变化

 【目的】评价连作8年黄瓜的温室土壤在采用不同栽培制度后对土壤养分和微生物群落的动态影响。【方法】利用盆栽方式进行连续4年不同栽培制度试验,采取常规的化学分析和选择性培养基方法分析不同栽培制度下各栽培茬口土壤养分和微生物组成动态变化。【结果】采用不同栽培制度连续处理4年后,所有处理EC、pH、全氮和速效养分含量均低于试验开始时本底值并呈缓慢下降的趋势;夏季填闲青蒜处理的EC、pH、全氮、速效氮、速效磷与对照差异显著。夏季填闲青蒜和轮作的栽培制度在第2、3年均显著降低土壤速效养分含量,显著改变了微生物的组成,增加了B/F值,降低了土壤尖孢镰刀菌的数量,显著增加了秋冬茬黄瓜产量。【结论】夏季填闲青蒜和轮作栽培制度能够连续4年持续改善连作土壤的质量,对连作土壤有一定修复效果,但这种效果随着处理年限的延长呈减缓趋势。     

农田利用方式对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响

【目的】对剑湖湿地土壤微生物多样性进行研究,了解农田利用对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响,为湿地土壤的合理利用及云南高原退化湿地的研究与保护提供科学依据。【方法】选择蔬菜地、小麦地、蚕豆地、油菜地和湖滨带5种不同农田耕种方式湖滨带土壤为采样点,采用正方形五点取样法采集土壤样品。试剂盒提取5个采样点的土壤总DNA,应用PCR-DGGE技术对5种土壤的细菌群落结构多样性指数(H')、丰度(S)和均匀度(J)进行研究,运用理化性质测定方法测定土壤有机质、总氮、总磷等理化指标。【结果】不同利用方式湖滨带土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度均有所不同,天然湖滨带土壤的细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于农田耕种土壤;天然湖滨带土壤细菌群落结构与农田利用土壤相似性较低,单独聚为一类,农田耕种土壤细菌群落结构相似性较高,在82%的相似水平上聚为一类;在93%相似水平上5个土壤样品聚为5个类群;不同土壤样点间具有许多共同的条带,不同农田利用土壤细菌的优势种群均属于变形菌门(Proteobacteria)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、杜擀氏菌属(Duganella)、埃希氏菌属(Escherichia)和链球菌属(Streptococcus)6大类。【结论】剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性较丰富。不同农田利用方式下剑湖湿地湖滨带土壤的理化性质有一定差异,影响了土壤微生物群落结构的变化,从而影响土壤微生物多样性的变化。     

超高产生态区水稻根际微生物物种及功能多样性研究

云南永胜涛源乡是保持我国水稻小面积超高产纪录的特殊生态区,采用平板计数法和BIOLOG碳素利用法,研究该地区水稻根际微生物物种和功能多样性。结果表明,高产水稻根际可培养微生物总数接近对照2倍,三大类微生物数量表现为细菌 > 放线菌 > 真菌,属健康的“细菌型”土壤,水稻高产与自然土层中的微生物关系不大。高产水稻土Shannon均匀度指数（E）和Simpson指数（D）均与对照无显著差异,Shannon多样性指数（H）与对照达到差异显著,微生物物种多样性和均匀度不是高产与非高产区域的主要差别。AWCD值分析表明,高产水稻土群落代谢活性总体强于对照,二者间的差别幅度由大到小表现为分蘖期 > 收获期 > 苗期 > 轮作期,水稻生长越旺盛,与对照间碳源利用能力差别越大。Shannon、Simpson和McIntosh 3个多样性指数综合分析表明,高产水稻土根际微生物数量更多,代谢能力更强,微生物群落分布更均匀,多样化程度更高,能够利用的碳源种类更丰富,数量占比较大、种类较集中的常见种并不是形成产量优势的重要因素;分蘖期是高产水稻生长的关键时期,分蘖期根际微生物数量多、种类繁、代谢能力强、代谢类型多是高产水稻旺盛生长和高产形成的关键所在。     

采伐和炼山对马尾松林土壤微生物多样性的影响

【目的】研究采伐和炼山对马尾松林土壤微生物的影响，为科学造林提供依据。【方法】以37年生马尾松林下土壤微生物为研究对象，运用PCR-DGGE技术对采伐、炼山前后土壤微生物多样性的变化进行研究。【结果】采伐和炼山可导致土壤微生物多样性显著下降，其中土壤微生物物种丰富度下降13％-47％，多样性指数降低12％～17％，均匀度指数降低0．3％～7．0％；采伐与炼山处理之间对土壤微生物多样性影响差异不显著。【结论】采伐和炼山导致马尾松林土壤微生物多样性显著下降。     

设施栽培对土壤化学性质及微生物区系的影响

 对昆明郊区蔬菜、花卉主产县典型大棚土壤进行取样,研究不同种植年限对设施土壤养分状况和土壤微生物区系的影响。结果表明,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量随大棚种植年限的增加而逐渐增加;随大棚种植年限的增加,土壤盐分、有机质含量呈先增加后降低再升高的趋势,其中以种植6年左右的大棚土壤盐分、有机质含量最高;土壤pH则是随着种植年限的增加缓慢降低。由田间栽培改为设施栽培后增加了土壤微生物数量,随大棚种植年限的增加,土壤细菌、放线菌、微生物总数和B/F比值先增加后降低,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。研究结果表明由田间栽培改为大棚蔬菜保护地后,设施栽培初期,土壤生态环境较好,种植6~8年以后,土壤盐分累积、养分富集和土壤酸化严重,导致土壤微生物区系失调,微生物多样性和均匀度显著下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性大大降低。     

连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境影响

【目的】评价多年连作温室夏季不同利用模式对黄瓜产量及土壤环境的影响。【方法】采用常规的化学分析方法及相应的选择性培养基培养法对不同利用模式各个时期土壤肥力指标和微生物指标以及黄瓜产量进行分析。【结果】夏季温室休闲期栽植青葱显著降低了土壤盐分的积累，其中速效氮和速效钾与对照相比分别降低了29.3％和5.3％；改善了土壤微生物的组成，使细菌和放线菌高于对照土壤，真菌低于对照土壤，B/F值升高，镰刀菌下降54％；黄瓜增产22％。夏季休闲期种植速生叶菜虽然能降低土壤盐分含量，但对降低黄瓜致病菌数量和改善微生物区系组成方面无积极作用，黄瓜产量与对照相比降低了15％。【结论】夏季温室休闲期栽植一茬青葱有利于缓解黄瓜连作障碍，提高黄瓜产量。     

茶树/大豆间作对根际土壤微生物群落及酶活性的影响

通过盆栽试验,设置(单作茶树、单作大豆和茶树/大豆间作)3种种植处理,探讨茶树/大豆间作种植下根际土壤微生物群落结构、酶活性的变化及二者的内在联系。结果表明:与单作处理相比,茶树/大豆间作增加根际土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总量,改善土壤微生物群落多样性;提高作物根际土壤脲酶、酸性磷酸酶与过氧化氢酶的活性。相关分析结果显示,土壤微生物数量与酶活性存在正相关关系,以茶树根际相关性最显著。说明茶树/大豆间作具有显著的种间促进效应,能有效调节根际微生物群落结构组成及土壤酶活性。     

橡胶草种植前后土壤微生物细菌多样性研究(Ⅱ)——高级分析

[目的]研究橡胶草种植前后土壤微生物细菌的多样性。[方法]对大田种植橡胶草前后的土壤理化性质进行考察,并通过454测序技术对土壤微生物细菌多样的数据序列进行高级分析。[结果]橡胶草种植后土壤的全氮和全磷略高于种植前,有机质稍有下降。土壤细菌的OTU数在橡胶草种植前后相差不大。群落结构分析表明,橡胶草种植前后的细菌组成大致相同,但各物种所占比例有差异,大多数的细菌是不可培养的,其中与氮有关的菌属柱状区所占比例最大。PCA主成分分析表明橡胶草种植前后土壤微生物群落在细菌水平上相近,这个结果与群落分布柱状图相吻合。RDA分析表明,土壤pH值、有机质、土壤含水率、土壤全氮和全磷与细菌呈正相关,土壤容重与细菌呈负相关。[结论]试验测序数据表明,橡胶草种植前后的土壤微生物细菌在OUT水平上多样性丰富,在属的水平上群落结构组成相近,种植橡胶草后土壤理化性质发生了改变。     

花椒马铃薯间作对花椒园节肢动物群落结构的影响

[目的]研究花椒马铃薯间作对花椒园节肢动物群落结构的影响,探讨有利于害虫生态调控的花椒种植方式,为花椒园管理提供科学依据.[方法]采用群落特征指数法、稳定性分析法和灰色关联分析法对花椒马铃薯间作园和花椒纯作园中节肢动物群落特征进行比较分析.[结果]花椒马铃薯间作园节肢动物群落的物种数、物种个体数、多样性指数、均匀性指数、丰富度指数和稳定性指均高于花椒纯作园.花椒马铃薯间作园的节肢动物群落多样性指数与个体数（r=0.603,P＜0.05）、丰富度指数（r=0.815,P＜0.01）、均匀性指数（r=0.706,P＜0.01）具有较高相关性.[结论]花椒马铃薯间作园节肢动物群落较为复杂和稳定,花椒马铃薯间作模式适于在云南昭通地区推广.