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.     

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。     

环境友好型跨年度轮作及香蕉—花生间作对土壤微生物多样性提升效果

依据不同科属作物生态生理功能差异,检验了环境友好型跨年度瓜菜(辣椒、南瓜和芥菜)—香蕉轮作+花生间作提升土壤微生物多样性的影响。结果表明,跨年度轮作间作显著地提升了土壤可培养微生物细菌和放线菌群落,降低了真菌数量。土壤微生物高通量测序显示所有香蕉+花生间作系统Shannon生物多样性指数显著提升。花生覆盖地表保持水分和抑制杂草是间作提高土壤细菌和放线菌数量的影响因素。还田秸秆助长微生物。辣椒还田生物量高于南瓜和芥菜。因而,辣椒—香蕉+花生不同科属作物的协同作用可以更有效地提升土壤微生物多样性。     

烤烟不同种植施肥模式对土壤养分、酶活性及细菌多样性的影响

[目的]研究不同种植施肥模式对土壤养分、酶活性及细菌多样性的影响,为黔北烟区土壤的可持续利用提供科学依据.[方法]设烤烟—烤烟—黑麦草连作+单施化肥(C-CF)、烤烟—烤烟—黑麦草连作+有机肥化肥配施(C-CFM)、烤烟—玉米—黑麦草轮作+单施化肥(R-CF)和烤烟—玉米—黑麦草轮作+有机肥化肥配施(R-CFM)4种种植施肥模式处理,通过常规分析和高通量测序技术研究不同处理的土壤养分、酶活性及细菌多样性变化.[结果]经过13年的种植施肥后,C-CF、C-CFM和R-CF处理的土壤pH和有机质含量显著降低(P<0.05);R-CFM处理的土壤pH和有机质无显著变化(P>0.05,下同);各处理的土壤有效磷和有效钾含量增加,有效氮含量降低.土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及微生物量碳、氮均以R-CFM处理相对较高.轮作和施用有机肥改善了土壤的生态环境,使微生物种群增加、活性增强,细菌群落的丰富度指数(Chao1)、均匀度指数(Heip)和多样性指数(Shannon)均表现为C-CF处理C-CFM处理=R-CF处理>R-CFM处理.土壤细菌门类和优势菌属的相对丰度因种植施肥模式不同而存在差异,但各处理的主要优势种群基本一致,且绝对优势菌属均为厌氧绳菌(Uncultured Anaerolineaceae)、酸杆菌亚群-6(Acidobacteria Subgroup-6)、玫瑰弯菌属(Roseiflexus)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas).[结论]采用轮作和有机肥化肥配施的种植施肥模式,土壤pH稳定,有机质、微生物生物量、土壤酶活性及细菌多样性指数等较高,有益于作物高产优质,并保持土壤健康质量,是一种用养结合的种植施肥模式,值得在黔北烟区推广应用.     

生物有机肥对压砂西瓜促生防病效果及土壤微生物区系的影响

以压砂西瓜枯萎病为靶标对象,采用稀释平板涂抹法、Biolog-ECO微平板法和田间穴施方法,研究了施用生物有机肥对压砂西瓜的促生防病效果及对土壤微生物区系和群落功能多样性的影响。结果表明:穴施不同用量的生物有机肥对西瓜植株具有促生长作用,对枯萎病防控效果和增产作用明显,其中防效达77%以上,增产率达15%以上;且能够改变土壤微生物区系,使西瓜根部土壤细菌、放线菌数量增加,尖孢镰刀菌(病原菌)数量减少,真菌数量呈现先减少后缓慢增加趋势;土壤微生物群落对碳源的利用能力增高,微生物代谢活性较强,土壤微生物群落功能多样性存在一定的差异;单施基质200 g/穴对压砂西瓜植株生长也具有一定的促进作用,但防病效果差于单施生物有机肥100 g/穴,对压砂地土壤可起到疏松作用。总体来讲,施用生物有机肥能够明显促进压砂西瓜植株生长,有效防控西瓜枯萎病的发生,使土壤微生物区系向着有利的方向发展。     

设施瓜田轮作模式对土壤微生物区系的影响

采用稀释平板法,以瓜类为前茬设计了甜瓜—梅豆、甜瓜—玉米、甜瓜—大豆、甜瓜—韭菜、甜瓜—紫薯、西瓜—番茄、西瓜—紫薯7种轮作模式,研究其对设施瓜田土壤微生物种类和数量的影响.结果表明,轮作能有效改善土壤的生态环境,增加土壤中的微生物数量和活性,不同轮作模式尤以甜瓜—大豆处理的效果最好,其次为西瓜—番茄处理,从微生态角度看是最佳的轮作组合.     

木霉生物有机肥对白菜和甘蓝产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在通过比较有机肥(OF)和木霉生物有机肥处理(BIO)对不同季白菜-甘蓝轮作产量及土壤微生物区系的影响,解析生物有机肥提高白菜和甘蓝产量的土壤微生物生态学机制,为白菜-甘蓝轮作高产栽培提供理论支撑。[方法]连续2季在白菜-甘蓝轮作体系下分别施用有机肥和生物有机肥,比较不同肥料处理对产量的影响,并采用高通量测序技术研究不同季土壤微生物区系的变化。[结果]与OF处理相比,BIO处理显著增加白菜和甘蓝的产量,第1季和第2季增幅分别为4.25%和8.85%。此外,BIO处理显著增加土壤电导率(EC值)、速效钾与速效磷含量。除第2季的细菌群落丰富度指数外,BIO处理土壤微生物群落的丰富度和多样性指数均大于OF处理;主坐标分析结果显示OF和BIO处理间土壤微生物群落结构差异明显,且方差分解分析结果显示功能微生物贵州木霉NJAU4742(Trichoderma guizhouense NJAU4742)对土壤微生物群落,尤其是真菌群落结构影响显著;BIO处理的伯克氏菌属(Burkholderia)、Bhargavaea属、木霉属(Trichoderma)和红酵母属(Rhodotorula)的相对丰度显著高于OF处理,且其相对丰度与产量呈显著正相关。[结论]连续施用生物有机肥增加白菜和甘蓝的产量,改变土壤微生物群落结构和组成,添加的功能菌和激发的关键微生物与产量增加相关。连续施用生物有机肥能调节土壤微生物群落结构和组成,并提高白菜-甘蓝轮作体系产量。     

有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在研究不同有机肥替代部分化肥对稻麦轮作系统产量及其构成因素、土壤微生物区系的影响,为找到合适的施肥措施来提高作物产量,培育高产土壤微生物区系提供理论依据。[方法]以江苏省金坛市的长期肥料试验点为研究对象,设置6个施肥处理:不施肥(CK),常规氮、磷、钾化肥(NPK),3 000 kg·hm~(-2)猪粪有机肥替代30%常规化肥施用量(NPKM1),6 000 kg·hm~(-2)猪粪有机肥替代50%常规化肥施用量(NPKM2),1 800 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代50%常规化肥施用量(NPKMOI1),3 600 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量(NPKMOI2)。测定水稻、小麦的有效穗数、每穗粒数、千粒质量、理论产量和实际产量;并利用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法和高通量测序测定土壤微生物生物量及微生物群落结构。[结果]与NPK处理相比,猪粪有机肥(NPKM1、NPKM2)和猪粪有机无机复合肥(NPKMOI1、NPKMOI2)替代部分化肥对水稻和小麦的产量构成因素、理论产量和实际产量无显著降低,且均能提高土壤微生物生物量碳、氮。NPKMOI1和NPKMOI2处理能够增加土壤细菌丰富度、多样性和均匀度指数,显著改变土壤细菌区系,且这种改变随着化肥替代量的增加而变大。[结论]3 600 kg·hm~(-2)猪粪有机无机复合肥替代70%常规化肥施用量处理能够提高作物产量,是一种具有培育高产土壤微生物区系潜力的施肥措施。     

专用生物有机肥对营养钵西瓜苗生长和根际微生物区系的影响

采用营养钵试验和室内分析相结合的方法探讨施用西瓜专用生物有机肥(BIO)对营养钵西瓜苗的促生效果及对西瓜根际土壤微生物区系的影响。结果表明:施用BIO的西瓜苗地上部干质量分别是施用有机肥(OF)和化肥(CF)的2.59倍和2.15倍,西瓜苗根系干质量分别是OF和CF的2.14倍和1.56倍,且差异均显著。施用BIO的西瓜苗根系总根长、根系表面积、根系总体积、根尖数和根平均直径数量均显著高于OF和CF。施用BIO的西瓜苗根际土壤中细菌(bacteria)、放线菌(actinomyces)和多黏芽孢杆菌(Panibacillus polymyxa)的数量均显著高于OF和CF,其中多黏芽孢杆菌数量是CF的31.9倍,而真菌数量显著低于OF和CF。DGGE分析表明:施用BIO的西瓜苗根际土壤中细菌多样性指数最高,真菌多样性指数最低;施用CF的西瓜苗根际细菌多样性指数最低。结论:营养钵中施用BIO能显著改善根际土壤微生物区系,培育发达的西瓜根系,促进西瓜苗健壮生长。     

污泥施用对土壤微生物群落结构多样性的影响

[目的]探明污泥土壤施用后土壤微生物群落的演变情况。[方法]采用磷脂脂肪酸图谱法(PLFA)对施污泥土壤微生物群落结构多样性进行了研究,并对土壤中提取的细菌PLFA进行了定性和定量分析。[结果]施用污泥后土壤微生物群落的PLFA组成比例发生了变化,说明采用PLFA法能够检测污泥施用对土壤微生物区系结构的影响。对施污泥土壤微生物PLFA数据的聚类分析结果表明,污泥来源与处理方式均是引起土壤微生物群落结构变化的因素,这与污泥施用增加了土壤中重金属的含量及土壤有机碳、pH、EC等基本性质的变化有关。[结论]土壤微生物群落结构多样性特征的变化在一定程度上揭示了外源污染物胁迫下环境微生物种群作用机理。     

不同农业措施对草莓连作土壤微生物群落特征的影响

[目的]探讨不同农业措施对草莓连作土壤微生物区系、活性、功能多样性及酶活性的影响。[方法]通过田间小区试验,利用土壤酶学方法、微生物培养方法和Biolog微生物自动分析系统,分析了土壤微生物群落特征。[结果]与不施肥相比,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒和石灰氮均显著提高草莓连作土壤细菌所占比例、细菌/真菌、土壤微生物总数、AWCD、土壤脱氢酶活性、Shannon指数、Simpson指数和Mcintosh指数;莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒还能提高土壤脲酶活性。与习惯施肥相比,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒可显著提高草莓连作土壤AWCD、Mcintosh指数,莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒分别显著提高土壤脲酶和脱氢酶的活性。主成分分析表明,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒和石灰氮条件下草莓连作土壤微生物群落碳源利用特征与习惯施肥及不施肥显著不同。[结论]莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒是控制草莓连作土壤生物退化的有效农业措施。     

不同农业措施对草莓连作土壤微生物群落特征的影响

[目的]探讨不同农业措施对草莓连作土壤微生物区系、活性、功能多样性及酶活性的影响。[方法]通过田间小区试验,利用土壤酶学方法、微生物培养方法和Biolog微生物自动分析系统,分析了土壤微生物群落特征。[结果]与不施肥相比,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒和石灰氮均显著提高草莓连作土壤细菌所占比例、细菌/真菌、土壤微生物总数、AWCD、土壤脱氢酶活性、Shannon指数、Simp-son指数和Mcintosh指数;莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒还能提高土壤脲酶活性。与习惯施肥相比,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒可显著提高草莓连作土壤AWCD、Mcintosh指数,莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒分别显著提高土壤脲酶和脱氢酶的活性。主成分分析表明,莓-稻水旱轮作、米糠＋日晒和石灰氮条件下草莓连作土壤微生物群落碳源利用特征与习惯施肥及不施肥显著不同。[结论]莓-稻水旱轮作和米糠＋日晒是控制草莓连作土壤生物退化的有效农业措施。     

微生物菌剂有机肥对植烟土壤环境及烤烟产质量的影响

[目的]为改善烤烟土壤环境及提高烤后烟叶产质量提供科学依据。[方法]通过田间小区试验,以微生物菌剂为研究对象,共设7个处理,即10、25、50、100、150 g/株微生物菌剂、不施肥(CK)和常规烟草专用肥,研究施用微生物菌剂对植烟土壤环境及烤后烟叶产质量的影响。[结果]施用微生物菌剂能显著提高土壤脲酶活性、土壤蔗糖酶活性和土壤过氧化氢酶活性;在土壤微生物含量上,施用微生物菌剂平均比CK提高了62.68%,表明施用微生物菌剂可以促进土壤生物活动,有利于土壤有机质的转化和烟株正常生长所需的营养平衡;施用微生物菌剂可增加叶片面积,提高烟叶质量,改善烤后烟叶内在化学成分协调性,产值和产量平均值比CK和单施化肥分别增加了33.74%、15.42%和13.60%、5.44%。[结论]施用微生物菌剂能够有效改善植烟土壤环境,提高烤烟产质量。     

大蒜根际土壤微生物数量及酶活性动态研究

[目的]研究大蒜不同时期根际的微生物数量及土壤酶活性的变.[方法]以白皮蒜和紫皮蒜为试验材料,分别测定不同时期根际微生物数量,及土壤脲酶酸性磷酸活性。[结果]各时期2个大蒜品种均促进了根际土壤中细菌、放线菌和真菌的生长,间接提高了根际土壤中脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性,从而提高了大蒜根际土壤中氮、磷等营养元素的周转与循环,为下茬作物生长提供了良好的微生态环境。[结论]该研究为大蒜作为一种良好的前茬作物的生态学研究提供理论依据。     

宁夏干旱带压砂与节水补灌条件下2种土壤保水剂的效果研究

[目的]验证土壤抗旱保水剂对压砂地种植甜瓜的增产效果。[方法]采用田间试验与测试分析方法,研究了在压砂与节水补灌条件下2种保水剂的效果。[结果]在压砂种植3年的压砂田与节水补灌条件下,施用保水剂可提高苗期表层土壤含水率绝对值1.40%,相对值9.86%;提高开花坐果期表层土壤含水率绝对值1.94%,相对值15.16%。施用保水剂甜瓜出苗提前1～4 d,整个生育期提前5～8 d,平均增加单株叶片数22.88%。与无保水剂对照相比,施用保水剂可提高产量450～1 275 kg/hm2,平均增产980 kg/hm2;增产幅度在3.5%～9.9%之间,平均增产率为7.6%。经过回归分析,求得最高产量保水剂适宜用量为75～90 kg/hm2。[结论]压砂地施用保水剂具有明显蓄水保墒、促进甜瓜生长发育和增产效果。     

设施黄瓜连作和轮作中土壤微生物群落多样性的变化及其与产量品质的关系

 【目的】研究设施黄瓜连作和轮作中，土壤微生物多样性的变化及其对产量品质的影响。【方法】利用RAPD技术研究了设施黄瓜连作和轮作对土壤微生物群落DNA序列多样性及产量品质的影响。【结果】连作黄瓜2年和7年的土壤微生物群落多样性指数、丰富度及其均匀度指数均随着黄瓜种植年限的增加而降低，黄瓜产量显著下降。而对于15、18和21年3种轮作种植的土壤，尽管其种植年限较长，但其微生物群落DNA序列多样性及均匀度均高于7年黄瓜连作的土壤，而且黄瓜VC含量均高于连作土壤。【结论】设施栽培条件下，轮作有利于土壤微生物群落的多样性和稳定性的提高，有利于土壤生态环境的改善和黄瓜产量品质的形成。     

2种除草剂对马铃薯地土壤微生物群落的影响

[目的]探究2种除草剂对马铃薯土壤微生物生态多样性变化的影响。[方法]结合田间取样调查及室内试验培养方法研究了百草枯和草甘膦2种除草剂对马铃薯土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)种群数量、微生物群落的影响。[结果]2种除草剂对马铃薯地0～10 cm和10～15 cm深度的土壤细菌和真菌数量影响不大;2种除草剂处理40 d时,放线菌增长被抑制,其数量呈下降趋势,但60 d后放线菌数量逐渐上升呈恢复趋势。[结论]为进一步研究百草枯和草甘膦对农业生态系统的影响提供了理论依据。     

酸性土壤条件下复合微生物肥对西瓜产量和品质的影响

[目的]研究酸性土壤条件下复合微生物肥对西瓜产量和品质的影响。[方法]在西瓜大田试验中设4个施肥处理:不施肥(对照)、饼肥、活性复合微生物肥和化肥,测西瓜单果重、糖度、维生素C含量和可溶性蛋白含量,研究复合微生物肥对西瓜产量和品质的影响。[结果]施复合微生物肥可明显提高西瓜的产量和品质,产量比对照高61.3%,比施用化肥和饼肥分别高25.5%和27.7%。西瓜糖度、维生素C含量和可溶性蛋白含量均随复合微生物肥用量的增加而提高,当复合微生物肥用量为1 500 kg/hm2时效果最好。[结论]在酸性土壤条件下,西瓜田基施复合微生物肥1500 kg/hm2可明显提高西瓜的产量和品质。     

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。