大豆连作根际土壤微生物群落构建特征

研究连作对大豆根际土壤中细菌、真菌群落组成、构建的影响,为大豆连作障碍的生物防治和农田土壤修复提供理论支持。试验于2021-2022年在沈阳农业大学铁西区定位试验站进行,试验站土壤类型为棕壤土。以玉米-大豆轮作(对照)和大豆连作根际土壤为研究对象,利用16SrDNA、ITS高通量测序技术,结合土壤化学性质和土壤酶活性测定,分析连作对大豆土壤化学性质、酶活性以及根际微生物多样性、群落构建特征的影响。结果表明:连作下,土壤全氮、全磷、全钾等土壤化学性质指标含量下降,速效钾、pH值升高;连作显著提高土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性,显著降低土壤脲酶、亮氨酸氨肽酶活性和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性。土壤细菌多样性指数连作处理(4.63)低于轮作处理(5.34),细菌属水平下,连作增加鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)和卡氏伯克霍尔德菌属(Burkholderia,LRR:1.4%;LCR:2.4%)相对丰度;土壤真菌多样性指数连作处理低于轮作处理,真菌属水平下,连作增加病原真菌镰刀菌属(Fusarium,LCR:20.5%;LRR:13.2%)相对丰度。在群落组装过程中,大豆连作根际土壤...     

棚室茄子不同栽培方式对土壤微生物多样性的影响

棚室茄子栽培易出现连作障碍,致使土传病害严重,产量下降。试验选取芥菜、油菜两种十字花科作物与茄子轮作,旨在探讨轮作模式对棚室茄子栽培连作土壤微生物多样性及群落结构影响。通过Mi Seq测序分析表明,茄子/油菜轮作处理土壤细菌丰度、茄子/芥菜轮作处理土壤细菌多样性显著高于连作处理。聚类分析表明,茄子/油菜轮作和茄子/芥菜轮作土壤细菌群落结构与茄子连作和农药熏蒸处理不同,两个轮作处理土壤中Flavobacteria等细菌为优势种,可改善根区土壤生态条件,促进作物生长。真菌多样性分析表明,两个轮作处理土壤中真菌多样性和丰度显著降低,Chaetomium等腐生真菌数量增多,有利于提高土壤有机质含量,改善连作土壤质量,研究可为缓解棚室茄子连作障碍提供新思路。     

烤烟连作对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响

【目的】研究烤烟连作对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响,为构建以烟为主的耕作制度提供参考。【方法】以"云烟87"为研究对象,在重庆市彭水县开展田间定位试验,设轮作(CK)、连作5年(T1)、连作10年(T2)3个处理,研究不同处理对植烟土壤碳库指标及烤后烟叶常规化学成分、中性致香物质含量和经济性状的影响。【结果】连作降低了植烟土壤总有机碳含量,连作5年、连作10年土壤总有机碳含量分别比轮作降低8.80%和28.17%;连作使土壤易氧化活性有机碳含量、水溶性有机碳含量、有机碳矿化速率、微生物生物量碳含量、碳库指数和土壤碳库管理指数降低,且随着连作年限的增加均呈下降趋势。连作降低了烤烟总糖和还原糖含量及烤烟中下部烟叶钾含量和钾氯比,增加了烤烟中下部烟叶的烟碱和氯含量。轮作处理烤烟化学成分及其协调性优于连作;连作降低了烟叶中性致香成分含量,随着连作年限的增加,苯丙氨酸类、棕色化反应产物的含量呈现下降趋势,而类胡萝卜素类、新植二烯的含量呈现先下降后升高趋势;中性致香成分总量表现为轮作连作10年连作5年。【结论】短期连作(连作5年)对土壤碳库影响不大,长期连作(连作10年)降低了土壤碳库,使土壤性质趋劣;轮作处理烤烟化学成分及其协调性优于连作,轮作烟叶中性致香成分含量大多数高于连作烟叶,轮作处理烤烟经济性状优于连作。     

大豆长期连作施肥白浆土中Zn营养的研究

研究了大豆连作条件下,土壤中有效Zn与植株体内Zn营养的变化情况。结果表明,不同生长期各施肥处理大豆连作土壤中有效Zn都高于轮作土壤,但连作大豆植株体内Zn累积吸收量却低于轮作。不同施肥处理轮作和连作土壤中有效Zn含量、植株体内Zn累积吸收量的大小排列顺序为:施有机肥>秸秆还田>施用化肥>对照。     

大豆长期连作施肥白浆土中锰营养的研究

本文研究了大豆连作下,土壤与植株体内锰营养的变化情况。结果表明,不同生长期各施肥处理大豆连作土壤中有效锰都高于轮作土壤,但连作大豆植株体内锰累积吸收量却低于轮作。不同施肥处理轮作和连作土壤中有效锰含量、植株体内锰累积吸收量的大小排列顺序为。施有机肥:秸秆还田>施用化肥>对照。     

大豆长期连作施肥白浆土中Zn营养的研究

研究了大豆连作条件下,土壤中有效Zn与植株体内Zn营养的变化情况。结果表明,不同生长期各施肥处理大豆连作土壤中有效Zn都高于轮作土壤,但连作大豆植株体内Zn累积吸收量却低于轮作。不同施肥处理轮作和连作土壤中有效Zn含量、植株体内Zn累积吸收量的大小排列顺序为:施有机肥>秸秆还田>施用化肥>对照。     

菇-菜轮作对连作根际土壤养分、微生物含量及辣椒死苗率的影响

在连作3年的设施辣椒土壤中,通过设置菇-菜轮作(鸡腿菇-辣椒轮作)和连作对照2种处理,研究了2种处理下辣椒死苗率、连作土壤pH、EC值、主要养分、土壤可培养微生物含量的变化规律。结果表明:菇-菜轮作与连作对照相比,辣椒的死苗率明显降低,土壤pH值增加、EC值下降,土壤有机质含量明显增加,土壤全N、全P、全K含量都有所增加,但对全K含量的增加效果最大。土壤速效N、P、K含量变化趋势各不相同,速效N含量先升后降,速效P含量变化比较平缓,速效K含量持续增加。轮作处理较对照对细菌、真菌和放线菌生物量的增加都有明显促进作用。因此,菇-菜轮作能明显改善土壤根际环境,对辣椒连作障碍有明显缓解作用。     

菇-菜轮作对连作根际土壤养分、微生物含量及辣椒死苗率的影响

在连作3年的设施辣椒土壤中,通过设置菇-菜轮作(鸡腿菇-辣椒轮作)和连作对照2种处理,研究了2种处理下辣椒死苗率、连作土壤pH、EC值、主要养分、土壤可培养微生物含量的变化规律。结果表明:菇-菜轮作与连作对照相比,辣椒的死苗率明显降低,土壤pH值增加、EC值下降,土壤有机质含量明显增加,土壤全N、全P、全K含量都有所增加,但对全K含量的增加效果最大。土壤速效N、P、K含量变化趋势各不相同,速效N含量先升后降,速效P含量变化比较平缓,速效K含量持续增加。轮作处理较对照对细菌、真菌和放线菌生物量的增加都有明显促进作用。因此,菇-菜轮作能明显改善土壤根际环境,对辣椒连作障碍有明显缓解作用。     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。     

烤烟轮作、连作对烟叶产量质量的影响

烤烟连作、轮作的4年定位比较试验结果表明连作烟株的田间长相长势、产量、产值、外观质量均低于轮作;连作的产量仅有轮作的59.12%;产值仅有轮作的29.93%;中上等烟比例仅有轮作的52.07%;均价仅有50.6%.烟叶的致香物质检测结果表明轮作烟叶中致香物质含量大多数高于连作烟叶.连作与轮作土壤养分对比结果表明连作田土壤中的有效磷和有效钾含量明显地高于轮作田;轮作土壤的pH值、有机质、全钾、速效硼、速效锌、CEC、交换性镁均高于连作.连作与轮作土壤中微生物总量差异不明显.与轮作相比,烤烟连作后黑胫病和赤星病的发病率升高.     

结球甘蓝—水稻轮作高产高效栽培

正合理安排茬口,实行菜粮轮作,可培肥地力、熟化土壤,改变连作土壤中有害生物的生存环境,降低农药和化肥的使用量,实现降耗减污、节本增效、优质高产。笔者通过多年研究探索,在江苏靖江地区示范推广了结球甘蓝与水稻轮作栽培模式,结球甘蓝每667平方米(1亩)产量3500～4000千克,机插水稻每667平方米产量600～650千克,经济效益显著。现将该模式主要栽培技     

连作棉田轮作苜蓿、小麦后对棉花光合能力和根系生长的影响

新疆棉花连作现象普遍,连作障碍严重,通过轮作调节农田生态环境、缓解棉花连作障碍对实现新疆棉花生产的可持续发展具有重要意义。基于棉花长期连作30年棉田土壤,设置连作棉花(CK)、轮作苜蓿2年后种植棉花(AC)及轮作小麦2年后种植棉花(WC)3个处理的根箱试验,研究这2种轮作模式对连作棉花地下部根系发育与地上部植株生长及叶片光合能力的影响,揭示轮作对连作棉花障碍的改善效果。结果表明,与对照相比,轮作小麦、苜蓿处理的棉花根长、根干质量和比表面积增加(增幅为6.90%～43.30%),且WC处理的增幅大于AC处理。根系条件的改善促进了地上部植株的生长与叶片光合能力。与对照相比,轮作小麦、苜蓿后棉花的叶绿素含量、净光合速率和单株质量增加(增幅为4.83%～40.49%),且WC处理的增幅大于AC处理。在新疆长期连作棉田轮作小麦和苜蓿,可发挥轮作增加植物多样性、改良土壤生态环境的效果,促进棉花根系发育,提高棉花叶片光合生产能力和生物量。轮作小麦对棉花生长的促进效果优于轮作苜蓿,可作为当地缓解棉花连作障碍的较佳种植方式。     

轮作和有机肥对连作小白菜生长及土壤微生物特性的影响

为研究轮作和有机肥处理对连作土壤的修复作用,以小白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino var.communis Tsen et Lee)连作土壤为对照,比较玉米轮作,玉米秸秆还田,玉米秸秆有机肥等对连作土壤酶活性、微生物活性、活性有机碳含量及小白菜光合速率、根系活力、根系生长的影响。结果表明,轮作和有机肥处理不同程度地增加了连作小白菜光合速率、干物重、根系活力和根系ATPase活性,降低了根系MDA含量,同时提高了连作土壤酸性磷酸酶、脲酶、转化酶活性和微生物对碳源的利用能力,其中长期轮作及施用发酵有机肥的促进作用较大。相关分析表明,土壤酶活性、根系活力、活性有机碳含量、碳源利用AWCD值之间存在极显著正相关关系,说明采用合适的有机肥投入方式可以缓解连作对作物生长造成的抑制。     

蔬菜作物轮作对嫁接西瓜植株生理代谢与生长的影响

以山东昌乐连作20年西瓜(Citrullus lanatus)的土壤为对照,比较轮作大葱(Allium fistulosum)、大蒜(Alliumsativum)和芹菜(Apium graveolens)土壤对嫁接西瓜部分生理代谢与生长的影响,结果表明,轮作可以提高嫁接西瓜根系活力和生长量,其中以种植芹菜的处理根系活力最高,生长量最大,其茎粗、地下部鲜重、单株叶片数和根系活力分别比连作西瓜处理(对照)增加10.7%、20.3%、10.5%和38.8%;轮作大葱、大蒜和芹菜处理的西瓜叶片叶绿素含量显著高于对照,其中轮作芹菜增加最多,叶绿素a和叶绿素b含量分别比对照增加了24.9%和17.8%;连作西瓜处理的嫁接西瓜叶片净光合速率明显低于其他处理;轮作处理显著提高嫁接西瓜根和叶的SOD、POD、CAT活性,而降低MDA活性,其中轮作芹菜处理中嫁接西瓜叶片的MDA含量降低最多,为9.1%。结论认为,轮作可以改善嫁接西瓜生理代谢和生长,有效减轻连作危害。     

轮作叶菜对大棚番茄连作基质重复利用效果的影响

【目的】在大棚连作有机基质中轮作不同种类的叶菜,比较其对缓解或消除番茄连作障碍的效果。【方法】于大棚果菜冬闲季节,在连续栽培2茬番茄的有机基质中分别轮作蒜苗、小白菜和油麦菜,以基质冬闲为CK1,新配同配方基质为CK2,新配草炭基质为CK3,后茬再种植番茄,测定轮作叶菜的效果。【结果】除CK1的EC值变化较大外,其他处理基质栽培前后的EC、pH、体积质量、总孔隙度的变化幅度很小,均在适合番茄生长的范围内;轮作叶菜后基质中碱解氮、速效磷和速效钾含量有不同程度的降低;在整个生长期,轮作蒜苗或小白菜处理的番茄生长及根系还原强度均比CK1有显著优势,与CK2和CK3接近且无显著差异;轮作蒜苗处理的番茄小区产量与CK3无显著差异,且显著高于其他处理;轮作小白菜处理和CK2次之,CK1最低。轮作蒜苗处理番茄果实的可溶性糖、可溶性蛋白和番茄红素含量及糖酸比均较高,品质较好,与CK2和CK3差异不明显。【结论】连作2茬番茄的有机基质再种番茄后表现出了明显的连作障碍;对于连作基质,在大棚冬闲季节轮作叶菜可减轻或消除连作障碍,轮作蒜苗后再种植番茄,番茄生长、产量和品质均能达到理想的效果。     

不同种植方式下贵州玄参种植土壤碳氮磷特征

为了解不同种植方式对贵州地产玄参种植土壤化学性质的影响,寻求贵州玄参中药材最适宜的种植方式,比较了不同种植方式下贵州地产玄参种植土壤p H值及有机质、全氮、全磷含量,并探讨了不同种植方式下土壤C∶N、C∶P及N∶P化学计量比特征。结果表明,不同种植方式下土壤均呈弱酸性,土壤p H值表现为连作套作轮作,轮作与连作、套作差异显著;土壤有机质和全氮含量均表现为轮作套作连作,其中轮作与连作的全氮含量差异显著;土壤全磷含量表现为连作套作轮作,轮作与连作差异显著。不同种植方式下土壤C∶N表现为套作轮作连作,其中套作分别是连作、轮作的2.3、2.2倍,表明套作下土壤有机质分解速率较慢;N∶P均很小,且彼此间差异很小,表现为轮作套作连作;C∶P表现为套作轮作连作,其中套作分别是连作、轮作的2.8、1.9倍。     

短期连作对马铃薯苗期植株形态及生理指标的影响

设置马铃薯轮作、1年连作、2年连作3个处理,在幼苗期、块茎形成期分别进行形态指标调查和叶片中部生理指标测定。结果表明,不同种植方式马铃薯的形态指标、生理指标有显著差异。轮作马铃薯的株高、株幅、叶面积、叶绿素含量均明显高于2年连作;但与1年连作马铃薯之间叶绿素含量无明显差异。     

甘薯轮作模式对土壤理化特性的影响

【目的】探明甘薯不同轮作模式对土壤理化性质的影响,为制定贵州省甘薯合理栽培措施提供参考依据。【方法】设置甘薯连作(对照)、甘薯-辣椒轮作、甘薯-莴苣轮作、甘薯-玉米轮作以及休耕共5种处理,研究甘薯不同轮作模式土壤养分、微生物量、土壤酶活性以及重金属含量的变化。【结果】与甘薯连作相比,轮作和休耕后的土壤pH、有机质含量及交换性镁含量降低,速效钾、有效态锰和交换性钙含量增加,其中休耕后土壤有7种养分均显著高于甘薯连作;休耕后,土壤微生物量碳较甘薯连作增加55.7%,微生物量氮增加13.8%;轮作及休耕土壤脲酶活性显著高于甘薯连作,增加40.5%～79.1%,而多酚氧化酶、酸性磷酸酶和纤维二糖水解酶活性显著降低,分别降低10.2%～58.1%、31.8%～68.5%和3.7%～38.1%;各轮作模式土壤镉和汞的含量较甘薯连作分别降低2.3%～10.9%和15.2%～16.5%,甘薯-辣椒轮作和甘薯-玉米轮作能够有效降低土壤铬和铅含量。【结论】休耕有利于改善土壤养分,提高微生物生物量碳和氮的含量,甘薯与辣椒和玉米轮作可有效降低土壤重金属污染。     

半干旱区玉米-大豆轮作对土壤物理性质和化学性质的影响

为推广半干旱区节水高产高效栽培技术,开展了春玉米连作和春玉米-大豆轮作处理对比研究,明确半干旱区玉米-大豆轮作对土壤物理性质和化学性质的影响。结果表明:春玉米-大豆轮作处理土壤固相比例在0~10、20~30、30~40cm土层分别比春玉米连作处理低5.28%、25.59%和10.26%,液相比例也有呈增加趋势,土壤气相比例在20~30cm土层提高16.52%。春玉米-大豆轮作处理土壤孔隙度在表层土壤较春玉米连作处理也有增加趋势,0~20cm土层增加幅度为7.01%~8.68%。与春玉米连作处理,春玉米-大豆轮作处理土壤容重在表层0~20cm土层下降了0.10~0.13g·cm~(-3);春玉米-大豆轮作处理pH也略有降低,但幅度不明显。春玉米连作和春玉米-大豆轮作处理在不同土层土壤有效磷差异不显著;不同种植模式土壤速效钾的表层0~20cm含量高于20~50cm含量;而在0~10cm,春玉米-大豆轮作处理的碱解氮含量比春玉米连作高21.68%。轮作处理为大豆产量2 881kg·hm~(-2),玉米连作处理为8 373kg·hm~(-2),按照大豆价格3.2元·kg~(-1),玉米价格1.4元·kg~(-1)计算,大豆收入为9 219.2元·hm~(-2),玉米收入为11 722.2元·hm~(-2),轮作处理的收入比连作处理在种植大豆年少收入2 503元·hm~(-2)。     

不同施氮量对轮作、连作红干椒生理特性及产量的影响

以北京红红干椒为试材,研究了不同施氮量对轮作、连作红干椒生理特性及产量的影响。结果表明:施氮能明显提高红干椒的光合速率、蒸腾速率、气孔导度,提高幅度以高氮处理最大,同一施氮量下,以上3个指标均表现为轮作高于连作,但轮作与连作之间的差异不大。有效产量也随施氮量的增加而增大,中氮和低氮处理轮作和连作的差异分别达到极显著水平和显著水平,而高氮处理轮作和连作之间差异不显著。因此,加大施氮量是提高红干椒连作能力的有效途径。