不同菌肥处理对太子参根际微生物群落的影响

以不同菌肥处理下的太子参根际土壤为试验材料,运用BIOLOG微平板技术和磷脂脂肪酸(PLFA)技术对根际土壤微生物群落结构和功能多样性进行研究。BIOLOG结果表明,在不同菌肥处理下,正茬土壤的微生物对各种不同碳源的利用程度均最高。与重茬和解淀粉处理(处理3,单一拮抗菌)相比较,复合菌肥1(处理1)和复合菌肥2(处理2)处理下的土壤微生物对6种碳源的利用程度显著降低。进一步利用磷脂脂肪酸法(PLFA)对微生物群落结构进行分析发现,一共有17种不同的PLFAs生物标记,指示着不同类群的微生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生生物等。5种主要微生物类群其PLFA含量在所有土壤样品中都呈现相同的变化趋势:革兰氏阳性菌(G+)真菌革兰氏阴性菌(G-)放线菌细菌。正茬土壤的微生物PLFA总量、细菌、真菌、放线菌、G+和G-含量显著高于其他几个处理。重茬和解淀粉处理的PLFA总量、细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)和真菌含量都明显高于复合菌肥1和复合菌肥2土壤,这与BIOLOG变化趋势类似。同时,重茬和解淀粉处理的cy/pre比例增加,说明土壤微生物群落受到了一定程度的代谢胁迫或生理应激压力。综上,可见太子参连作及菌肥处理对根际微生物群落结构与功能多样性有显著影响,推测微生态结构失衡是导致太子参连作障碍形成的根本原因。     

秸秆还田和耕作深度对稻田耕层土壤的影响

为了解耕作深度与秸秆还田对稻田耕层土壤酶活性和微生物群落结构的影响,2016年同时在兰溪和金华两地开展油菜秸秆还田与不同耕作深度的稻作田间试验,探讨浅耕(耕深10~12 cm)无秸秆还田、浅耕油菜秸秆还田、深耕(耕深18~20 cm)无秸秆还田和深耕油菜秸秆还田等4个处理对土壤养分含量、土壤酶活性和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)组成及土壤微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田能增加土壤碱解氮和有效磷等含量,但耕深和秸秆还田对土壤pH、速效钾和有机质含量均无显著影响。秸秆还田可提高稻谷产量,而耕深对稻谷产量无明显影响。与浅耕无秸秆相比,深耕或秸秆还田可提高耕层土壤磷酸酶和β-葡糖苷酶的活性,但对生物多样性香农(Shannon)指数无显著影响。秸秆还田可提高土壤磷脂脂肪酸总含量、细菌PLFA含量和真菌PLFA含量,而增加耕深会降低土壤真菌PLFA含量。秸秆还田结合适宜的耕作深度可有效提高稻田土壤养分、酶活性和微生物生物量,改善土壤肥力,进而提高水稻产量。     

玉米秸秆还田对土壤微生物群落组成的影响

为揭示土壤微生物群落对持续玉米秸秆还田的响应机制,采用单因素随机区组设计,以秸秆不还田(T0)为对照,设3 000 kg/hm2(T1)、6 000 kg/hm2(T2)、9 000 kg/hm2(T3)、12000 kg/hm2(T4)4个秸秆还田量。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)指纹图谱的方法,研究了连续6年玉米秸秆还田管理后土壤微生物群落组成的季节性变化特征,分析了土壤基本理化及生物学性状与土壤微生物群落组成、玉米产量间的关系。结果表明:持续秸秆还田后,土壤中全氮、总碳、碱解氮含量和土壤呼吸强度增加,土壤pH值降低。持续秸秆还田能增加土壤微生物群落的PLFAs含量;玉米大喇叭口期对应土壤细菌、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-)的PLFAs含量在T0与T1间有显著差异(P0.05),但不同秸秆还田量间无显著差异(P0.05);T3、T4处理在玉米成熟期对应土壤细菌、G+、G-、真菌、放线菌的PLFAs含量与T0间有显著差异(P0.05);不同秸秆还田量下的土壤革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)比值无显著变化(P0.05),但9 000 kg/hm2(T3)和12 000 kg/hm2(T4)的秸秆还田量显著提高了土壤真菌/细菌(F/B)的比值。Pearson相关分析表明,土壤全氮、总碳、碱解氮、速效钾、pH值及土壤呼吸强度是影响土壤微生物群落组成及玉米产量的主要因素。持续玉米秸秆还田后,以PLFAs表征的土壤微生物群落具有明显的季节性变化特征;土壤全氮、总碳是驱动土壤微生物群落生物量变化的主要因素,连续不同玉米秸秆量还田未对玉米产量产生影响。     

添加外源有机物对小麦甘薯轮作土壤碳氮、微生物菌群变化及代谢活性的影响

为探究添加外源有机物对麦薯田土壤碳氮、微生物菌群变化及代谢活性的影响,2019—2022年,通过田间定位试验,设置氮磷钾肥单施+秸秆不还田(NPKNS),80%氮磷钾肥+秸秆还田(NPKS),80%氮磷钾肥+生物有机肥+秸秆还田(NPKBS),80%氮磷钾肥+羊粪+秸秆还田(NPKDS),80%氮磷钾肥+基质+秸秆还田(NPKSS)5个处理,研究化肥减量添加不同有机物对土壤碳氮组分、微生物菌群结构及代谢活性的影响。结果表明,与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤有机碳(SOC)含量、土壤微生物量碳(MBC)含量、土壤可溶性有机碳(DOC)含量分别显著提高12.44%、46.05%、9.76%,NPKDS处理土壤易氧化有机碳(ROC)含量、土壤颗粒有机碳(POC)含量分别显著提高8.50%、12.11%;与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤全氮、微生物量氮含量分别显著提高8.99%、7.87%;与NPKNS处理相比,NPKBS处理土壤细菌、总菌群磷脂脂肪酸(PLFA)含量分别显著提高36.43%、12.78%,NPKSS处理放线菌PLFA含量显著提高32.52%。NPKBS处理细菌...     

不同调理剂组合对浙江红壤土壤肥力、微生物群落多样性和水稻产量的影响

浙江省中低产稻田土壤大多属于红壤,普遍存在土壤酸化、缺肥严重的问题。为提升红壤肥力进而获得水稻高产,以浙江省兰溪市红壤为对象,采用石灰石粉、腐殖酸和秸秆3种调理剂为材料,开展包含CK（不施肥且不施调理剂）、N（常规施肥）、NS（常规施肥+石灰石粉）、NSJ（常规施肥+石灰石粉+秸秆还田）、NSF（常规施肥+石灰石粉+腐殖酸）5个处理的水稻田间试验。结果表明,石灰石粉的施用能迅速提升土壤pH值,NS、NSJ和NSF处理的土壤pH值相较于CK显著（P<0.05）提高了1.17~1.60个单位。与CK和N处理相比,腐殖酸的施用显著（P<0.05）提高了土壤有机质量含量;秸秆还田或腐殖酸的施用均显著（P<0.05）提高了土壤速效钾含量。调理剂的施用提高了土壤微生物群落利用碳源的能力,还增加了土壤微生物磷脂脂肪酸（PLFA）含量,其中,以NSF处理的AWCD值和PLFA含量相较于CK提升最多。高通量测序结果表明,调理剂的施用显著改变了土壤微生物群落结构,增强了群落丰富度和群落多样性。石灰石粉、秸秆还田和腐殖酸均能显著（P<0.05）提高水稻产量,其中,以NSF处理的产量最高,较CK处理在水稻籽粒产量上提高了11.02%。综合来看,在试验条件下,NSF处理是改良红壤、提高水稻产量的最佳组合。。     

长期有机肥与无机肥配施对马铃薯-玉米田土壤养分、碳组分、微生物区系及作物产量的影响

为探明长期有机肥与无机肥配施对马铃薯-玉米田土壤养分、活性碳组分含量、微生物菌群区系结构及作物产量变化的影响,于2016—2021年,通过长期施肥定位试验,设不施肥(CK)、单施化肥(T1)、单施生物有机肥(T2)、单施羊粪(T3)、50%化肥+50%生物有机肥(T4)、50%化肥+50%生物有机肥+秸秆还田(T5)、50%化肥+50%羊粪(T6)、50%化肥+50%羊粪+秸秆还田(T7)共8个处理,测定土壤养分、活性碳组分含量、微生物群落生物量、作物产量,并分析它们间的关联性。结果表明,与不施肥相比,连续不同施肥处理6年,各施肥处理的土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别显著提高19.99%～73.28%、45.71%～102.05%、27.98%～60.90%、21.49%～46.95%。其中,T5处理土壤速效氮、速效磷、速效钾比其他施肥处理分别显著提高7.29%～44.41%、8.95%～38.37%、5.54%%～25.72%,有机质含量比T1、T2、T3、T6处理分别显著提高20.95%、12.88%、16.71%、8.93%;与不施肥相比,不同施肥处理均提高了土壤有机碳...     

长期秸秆还田对水旱轮作土壤结构及微生物多样性的影响

基于水旱轮作肥效田间定位试验,研究长期秸秆还田对土壤理化性质、团聚体分布和微生物群落的影响。结果表明,与秸秆不还田(-S)处理相比,秸秆还田(+S)处理显著增加了土壤有机质、有效磷和速效钾含量,增幅分别为15.2%、23.2%和41.0%,同时降低了耕层土壤容重、增加了土壤通气孔隙度和含水量。长期秸秆还田可显著增加土壤0.25mm水稳性团聚体含量,提高土壤稳定性和抗侵蚀能力,进而提升土壤肥力。在相同培养时间下,+S处理的微生物平均光密度(AWCD)显著高于-S处理。磷脂脂肪酸分析法(PLFA)结果显示,长期秸秆还田有助于增加细菌和丛枝菌根真菌含量并影响土壤微生物的群落结构。因此,在稻-油轮作条件下,长期秸秆还田能够改善土壤团聚体状况,并提高土壤微生物多样性和稳定性。     

不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验

2009—2012年不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验结果表明:玉米秸秆粉碎还田,对后季作物有显著增产效果,从不同秸秆用量来看,处理100%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理小麦产量最高,其次为处理150%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理,再次为处理50%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理;玉米秸秆不同用量粉碎还田可不同程度地提高土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾养分的含量;同时可降低土壤容重,改善土壤理化性状。     

不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验

2009—2012年不同玉米秸秆用量粉碎还田效果对比试验结果表明:玉米秸秆粉碎还田,对后季作物有显著增产效果,从不同秸秆用量来看,处理100%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理小麦产量最高,其次为处理150%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理,再次为处理50%全田鲜玉米秸秆还田+常规施肥管理;玉米秸秆不同用量粉碎还田可不同程度地提高土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾养分的含量;同时可降低土壤容重,改善土壤理化性状。     

氮水添加对半干旱地区草原土壤微生物群落结构的交互影响

微生物群落组成变化是研究和预测陆地生态系统对全球变化响应的重要工具.通过监测模拟气候变化的施氮增雨试验条件下土壤微生物群落的改变,预测我国北方半干旱草地生态系统在未来对全球变化的响应.为了更好地衡量微生物群落的响应,进行了连续3年的气候模拟试验,利用磷脂脂肪酸(PLFA)图谱分析法追踪微生物群落结构变化.结果显示,增雨对微生物群落中的革兰氏阳性菌(GP)、革兰氏阴性菌(GN)以及总细菌和总真菌的PLFA含量没有显著影响,但对真菌/细菌比(F/B)和革兰氏阴性菌/阳性菌之比(GN/GP)有显著影响,并显著降低了总PLFA含量.施氮显著降低了微生物群落中的革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌以及总细菌和总真菌的PLFA含量,并显著降低了微生物群落的总PLFA含量.施氮和增雨两个环境变化因子对总PLFA、GN/GP、以及真菌对细菌之比(F/B)有显著的交互影响.在半干旱草原地区,施氮和增雨对微生物群落结构存在交互影响.这预示着未来降雨量增加和氮沉降条件下,我国北方草地生态系统中,微生物群落结构变化将导致微生物群落生态功能改变,从而引发整个生态系统的响应.     

红毛草入侵程度对根际土壤微生物的影响

【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。     

不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同秸秆转化生物炭对红壤性水稻土养分含量及微生物群落结构的影响差异,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以水稻和玉米秸秆300℃、400℃和500℃裂解得到的生物炭为添加材料,以发育于第四纪的红壤性水稻土为供试土壤,通过135 d室内培育试验,研究秸秆生物炭添加对红壤性水稻土pH、有机碳和养分含量、土壤微生物生物量碳（MBC）的影响,及其对磷脂脂肪酸（PLFA）表征的微生物群落结构的影响。试验共设7个处理：对照（CK）、添加水稻秸秆炭300℃（RB300）、400℃（RB400）、500℃（RB500）和添加玉米秸秆炭300℃（CB300）、400℃（CB400）、500℃（CB500）。【结果】物料类型和制备温度因素显著影响裂解得到生物炭材料的养分含量和化学性质。培育试验表明,两种秸秆生物炭的添加,平均提高土壤pH值0.16个单位;土壤有机碳、速效磷和速效钾水平,分别比对照增加26.1%、20.6%和281.8%。水稻秸秆炭对土壤速效钾水平促进作用较大,而玉米秸秆炭则主要增加速效磷含量。低温裂解秸秆炭（300℃）的添加,并没有显著影响土壤碱解氮和无机氮含量;而添加RB500和CB500处理的碱解氮分别比对照低10.4%和8.1%,硝态氮含量分别比对照高63.6%和100.7%（P＜0.05）。添加生物炭处理,微生物生物量碳和磷脂脂肪酸总量平均比对照增加63.4%和47.5%,但添加300℃秸秆炭处理与对照差异不显著;两种秸秆炭的输入均可以增加革兰氏阴性细菌（G-）、革兰氏阳性细菌（G+）、放线菌和真菌的含量,且不同制备温度处理间的差异表现为300℃＜400℃＜500℃。主成分分析表明,水稻秸秆炭对土壤微生物群落结构的影响较玉米秸秆炭更为显著;不同温度水稻秸秆炭间,群落结构差异明显,而不同温度玉米秸秆炭间没有区分开来。典范对应分析结果表明,生物炭添加可以通过改变土壤性质,间接影响微生物群落结构;其中,土壤速效磷、有机碳和速效钾含量与土壤微生物群落分布显著相关。【结论】水稻和玉米秸秆炭均可以改良红壤性水稻土的酸度,提高土壤养分含量和微生物量水平;两种秸秆炭的添加均改变了土壤微生物群落结构,其中以水稻秸秆炭的影响更为明显。     

长期稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质及微生物群落结构的影响

为探究南方丘陵地区稻-稻-油菜轮作对土壤理化性质和微生物群落结构的影响,采用常规土壤农化分析和磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,以安仁县长期稻-稻-油菜轮作(DDY)和稻-稻连作(DD)土壤为研究对象,比较长期(30 a)DDY和DD处理后3个时期(早稻成熟期、晚稻成熟期、油菜成熟期)土壤理化性质和微生物群落结构的差异。结果表明,DDY处理土壤全氮、全磷含量及pH值均低于DD处理,其中,全氮含量在3个时期均差异显著,全钾含量增加但与DD处理差异不显著,有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量呈动态变化。轮作对土壤全氮含量影响较大,3个时期DDY处理全氮含量分别较DD处理降低50.76%、46.67%、49.62%。土壤微生物PLFA分析结果表明,与DD处理相比,DDY处理土壤微生物PLFA总量显著提高,3个时期分别提高19.69%、20.20%、49.12%,其中,DDY处理土壤细菌PLFA量显著增加,真菌PLFA量显著降低,真菌与细菌PLFA量比值显著降低。对土壤微生物PLFA进行主成分分析表明,轮作对微生物群落结构产生明显影响,2种种植方式主要影响土壤中细菌和真菌的数量。总之,长期稻-稻-油菜轮作促进了土壤全氮和全磷的分解,显著提高微生物生物量,尤其是细菌生物量,显著降低真菌生物量,提高两者的比值。     

秸秆还田对水稻产量土壤养分及经济效益的影响

【目的】为研究秸秆还田对水稻产量、土壤养分和经济效益的影响。【方法】以常规施肥无秸秆还田为对照,设置秸秆还田+常规施肥,秸秆还田+优化施肥,秸秆促腐还田+常规施肥,秸秆促腐还田+优化施肥4种秸秆还田方式,研究了水稻产量及产量构成因素、土壤物理性状和养分含量、经济效益的变化特征。【结果】表明,秸秆还田能够显著提高水稻有效穗数、穗粒数和产量,其中秸秆促腐还田+优化施肥处理的效果最好,产量最高,比对照高出19.20％。秸秆还田能够降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤有机质、速效磷和速效含量,秸秆促腐还田+优化施肥处理的土壤容重最低、孔隙度最高、养分含量最高,经济效益最好,【结论】因此,秸秆促腐还田+优化施肥处理能够改善土壤理化性质,提高水稻产量和经济效益,是适合当地的秸秆还田方式。     

马铃薯与蚕豆、荞麦间作对土壤的影响

为揭示间作作物种间关系、探究间作栽培方式对土壤的影响,采用田间试验的方法,利用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFA)分析手段,研究马铃薯与蚕豆、荞麦间作模式下土壤理化性质、生物学和土壤微生物群落结构的变化规律及其相互关系。结果表明:马铃薯间作蚕豆后土壤碱解氮和有机质含量显著增加,而间作荞麦能显著提高土壤速效磷、全氮和有机质含量;与单作马铃薯相比,马铃薯+蚕豆土壤磷酸酶、脲酶活性显著增加20. 00%、22. 05%;马铃薯+蚕豆、荞麦栽培增加了根际土壤细菌比例,降低了放线菌比例,间作荞麦土壤放线菌数量较单作相比显著下降36. 5%;间作栽培也降低了土壤微生物总生物量,改变了真菌生物量/细菌生物量以及革兰氏阳性菌生物量/革兰氏阴性菌生物量的值。多元分析表明,土壤中养分含量的变化与土壤酶活性、土壤微生物群落结构变化有着密切的联系,这说明马铃薯不同间作栽培模式提高了土壤中的养分含量和酶活性,改变了微生物群落结构。     

秸秆和秸秆炭对黑土肥力及氮素矿化过程的影响

为实现我国典型黑土区玉米秸秆有效还田与协同提高肥料氮素养分利用提供理论依据,以东北黑土区春玉米种植体系为研究对象,在4年田间连续定位试验基础上,利用15N示踪技术结合淹水培养试验,研究秸秆和秸秆炭对土壤肥力与氮素矿化的影响。试验共设5个处理:对照、单施化肥(N1)、N1+50%玉米秸秆(N2)、N1+100%玉米秸秆(N3)、N1+相当于50%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N4)、N1+相当于100%玉米秸秆还田的玉米秸秆炭(N5)。结果表明:与N1处理相比较,N2、N3、N4、N5处理均增加了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碱解氮含量、微生物量碳和氮含量,且等量秸秆还田处理高于相当于等量秸秆还田的秸秆炭处理,其中100%秸秆还田分别显著提高微生物量碳和氮含量15.1%和23.1%(P0.05);不同处理方式综合土壤肥力指数(IFI)由高到低依次为N3N5N4=N2N1,秸秆、秸秆炭还田可显著提高土壤综合肥力(P0.05);土壤有机氮的矿化量和矿化率随着秸秆和秸秆炭还田量的增加而增加,其中N2处理分别显著提高了23.4%和22.9%,N3处理分别显著提高了53.0%和35.8%(P0.05);N2、N3、N4、N5处理下外源肥料15N的矿化量和矿化率分别显著提高了66.5%和50.0%、213.3%和279.0%、39.4%和36.3%、92.0%和40.0%(P0.05),且随着秸秆炭还田量的增加而显著增加。土壤氮素矿化指标与土壤有机质、总氮、碱解氮、微生物量碳氮含量都存在着显著正相关关系。研究表明玉米秸秆、秸秆炭还田均可以显著提高土壤综合肥力;可协同提高土壤氮素矿化水平,且提高来自外源化肥氮占土壤矿化总氮的比重,其中以100%秸秆还田处理的影响更为明显。     

耕作方式和秸秆还田对稻田表层土壤微生物群落的短期影响

土壤微生物作为土壤生态系统的重要组成部分,对农艺措施响应敏感,为此采用磷脂脂肪酸(PLFA)法研究短期耕作和小麦秸秆还田对稻田表层土壤(0～5cm)微生物群落结构和多样性的影响。2011年在湖北省均川镇,设置了免耕(NT)和翻耕(PT)两种耕作方式以及6000kg·hm-2(SR3)、4000kg·hm-2(SR2)、2000kg·hm-2(SR1)、0kg·hm-2(SR0)四种还田量试验。为期两年的试验结果表明,试验田土壤共检测出了21种不同的磷脂脂肪酸类型,以iC15:0、C16:0、10Me17:0、Cyc19:0为主,分别占总磷脂脂肪酸的9.6%～11.6%、16.1%～19.0%、8.7%～13.0%和7.6%～9.8%,各处理土壤总磷脂脂肪酸含量在25.35～43.06nmol·g-1波动;免耕显著提高了表层土壤革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌,显著降低真菌和革兰氏阴性菌的生物量以及真菌/细菌、单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸和Shannon-Winner指数;秸秆还田显著提高了细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生物量以及真菌/细菌、Shannon-Winner指数、Simpson指数和Margalf丰度指数。因此,秸秆还田提高了表层土壤微生物生物量和微生物多样性,短期免耕主要影响微生物群落结构。     

黄土丘陵区人工林土壤微生物PLFA标记多样性分析

为研究不同植被下土壤微生物群落结构多样性的差异,采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法,对山西吉县黄土丘陵区典型人工林刺槐、油松以及荒草地的土壤微生物群落结构多样性进行分析研究。结果表明:不同植被下土壤微生物PLFA标记含量存在显著差异,刺槐人工林的土壤微生物PLFA总量最大,细菌、真菌、放线菌的PLFA含量均大于油松人工林和荒草地;细菌PLFA含量在3种样地中的差异显著;2种人工林的真菌PLFA含量接近,而与荒草地差异显著,与荒草地相比,人工林的种植可明显提高土壤中真菌的比例;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌呈现相同的变化趋势,油松人工林与荒草地2种菌群的PLFA含量接近,而与刺槐人工林差异显著。通过相关性分析发现,不同植被下土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌各总PLFA与土壤养分因子之间密切相关;不同植被下土壤微生物群落多样性差异显著,刺槐人工林更为丰富,且各个菌群分布更为均匀,油松人工林土壤的微生物群落多样性及菌群分布均匀度与刺槐人工林土壤较为接近,荒草地土壤微生物群落多样性和均匀程度较2种人工林明显偏低。因此从微生物群落结构多样性的角度看,人工林的种植能够明显改善微生物群落结构,改善土壤质量;刺槐人工林是黄土丘陵区人工植被恢复的较好选择。      

大球盖菇菌渣还田对水稻生长和稻田土壤环境的影响

【目的】探究大球盖菇菌渣全量还田对水稻产量、土壤肥力和微生物多样性的影响，为评价菌渣对土壤环境质量的改良提供重要参考。【方法】在江西吉安开展菌渣原位还田试验，试验设置常规施肥（CK）、菌渣原位还田+常规施肥（JZ）和秸秆全量还田+常规施肥（JG）3个处理，分析不同栽培措施下水稻的生物量、产量和养分吸收量，以及土壤养分含量、菌群丰度和微生物多样性等土壤环境的差异。【结果】与CK处理相比，JZ和JG均显著提高了水稻的生物量和产量，产量增幅分别为9.51%和4.89%。JZ和JG处理促进了水稻对氮（N）、磷（P）、钾（K）养分的吸收，成熟期N、P、K吸收量分别提高了41.44%和31.01%、48.64%和33.13%、28.44%和26.74%。JZ处理土壤pH较CK略有升高，JG处理移栽前期和幼穗分化期则显著降低；JZ和JG处理土壤中有机质和速效养分含量均明显升高；施用菌渣和秸秆显著提高了土壤中细菌的多样性，JZ处理土壤中与有机质降解相关的菌群丰度明显升高。【结论】大球盖菇菌渣原位还田和秸秆全量还田均能提高土壤的养分含量、土壤微生物群落多样性和水稻产量，菌渣原位还田对稻田土壤环境和水稻生...     

生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P0.01),含水量和全钾有显著影响(P0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。