胡椒连作对土壤微生物群落功能多样性与群落结构的影响

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLOG微平板法研究了海南万宁8、18和28 a 3种不同种植年限胡椒园土壤微生物群落功能多样性和群落结构变化。结果表明:随种植年限增加,不同园块之间稳定并达到最大的平均吸光度值(AWCD)呈明显下降趋势;香农指数、香农均匀度等多样性指数亦随种植年限增加呈显著下降趋势,而辛普森优势度指数无显著性差异;微生物群落结构随着年限增加出现了2次明显变化,第1次群落结构变化发生在8~18 a阶段,主要与酚酸类和多聚物类碳源利用微生物大幅减少有关,第2次则发生在18~28 a阶段,与碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类相关利用微生物减少有关。因此,胡椒连作显著降低了土壤中微生物多样性,改变了微生物群落结构,是胡椒连作障碍形成的重要原因之一。     

桂北不同林龄桉树人工林土壤养分及生物学特性

采用时空互代法,以广西北部低山丘陵地区不同林龄(1、2、3、4、5 a)桉树人工林为研究对象,对土壤养分含量,微生物数量,微生物生物量和土壤酶活性等生物学特征进行研究,探讨土壤养分变化及其生物学特征的变化规律。结果表明:(1)土壤养分随土层的加深表现出降低的趋势。随林龄的增加,土壤有机碳和速效氮含量呈增加的趋势,全磷呈降低趋势,全钾和速效钾呈先减小后增加趋势,全氮和速效磷无明显规律。土壤pH随着林龄的增加呈降低趋势,随土层深度的增加呈升高趋势。(2)土壤微生物数量和微生物生物量随土层的加深逐渐减少。微生物数量中细菌比例最大,放线菌次之,真菌最小。随着林龄的增加,细菌,真菌,微生物量氮和微生物量磷呈先减小再增加的趋势,放线菌趋于减小,微生物量碳逐渐增大。(3)土壤酶活性随土层深度的增加而递减,且各土层之间差异显著。随着林龄的增加,土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸、过氧化氢酶活性均呈增大趋势。(4)土壤生物学特征(微生物数量,微生物生物量和酶活性)受林龄的影响显著,其最高值根据所在的林龄有所不同,与土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾等因子密切相关,且呈显著相关,在一定程度上可以表征桉树人工林土壤肥力水平变化趋势。     

连作茶树根际土壤自毒潜力、酶活性及微生物群落功能多样性分析

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际土壤对受体莴苣、白菜、萝卜根长的抑制率呈现显著性上升。土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性随着植茶年限的增长呈下降趋势,而多酚氧化酶及纤维素酶的活性呈上升趋势。BIOLOG ECO生态板法结果表明,随着植茶年限的增长,土壤微生物对羧酸类、酚酸类、脂肪酸类及氨基酸和胺类碳源的利用率呈显著增长,糖类碳源无显著差异。主成分分析结果表明,贡献率为44.29%的主成分1是羧酸类、酚酸类和脂肪酸类物质,贡献率为13.47%的主成分3是含氮物质,而贡献率为42.24%的主成分2是糖类碳源。上述结果表明,随着植茶年限的增长,土壤中酸类物质不断积累促使酸化程度加重,与抗氧化和营养循环相关的土壤酶活性降低,导致土壤养分循环能力下降,好酸性微生物的数量增加,土壤微生物种群结构与功能单一化,土壤自毒潜力不断加剧,不利于茶树生长。      

种植年限对胡椒园土壤化学肥力指标的影响

系统探讨了不同种植年限胡椒园土壤化学肥力指标的变化状况,结果表明:随种植年限的推移,上层土壤有机质和全氮、土壤有效锰含量明显下降,有效硼与下层土壤有效铜含量明显上升,部分养分含量有下降趋势,须通过强化土壤养分管理、改进施肥方式等措施,阻止老龄胡椒园部分养分继续下降。     

连作百香果对土壤理化性质和微生物特性的影响及病原真菌的分离与鉴定

为了分析连作对百香果土壤理化性质及微生物的影响,本研究以种植0（未种植）、1、2、3 a的百香果根际土壤为材料,分析连作百香果对土壤理化指标、自毒潜力、微生物数量的影响,并对连作百香果根际土壤病原真菌进行分离、鉴定。结果表明,随着种植年限的增加,百香果根际土壤pH呈显著下降趋势,土壤总氮、磷、钾含量变化较小,而有效性氮、磷、钾含量及有机质含量呈上升趋势。自毒潜力分析结果表明,与对照（0 a,未种植）相比,种植1、2、3 a的百香果根际土壤对受体莴苣的抑制率分别为39.84%、54.36%、61.83%。微生物数量分析结果表明,随着百香果种植年限的增加,土壤细菌与放线菌数量呈显著下降趋势,而真菌数量呈显著上升趋势。相关性分析结果表明,百香果种植土壤的年限与土壤pH、细菌、放线菌数量呈极显著负相关,而与土壤有效氮、有效磷、有效钾含量及真菌数量呈显著或极显著正相关。微生物分离与鉴定结果表明,共分离到9种不同类型的真菌,其中真菌BXG 3、BXG 7、BXG 9可显著影响百香果的正常生长;鉴定结果表明,真菌BXG 3、BXG 7、BXG 9分别为层出镰刀菌（Fusarium proliferatum）、棕黑腐质霉菌（Humicola fuscoatra）和毛栓菌（Trametes hirsute）。     

甘蔗间作花生对不同耕层土壤微生态的影响

甘蔗间作花生是我国华南地区特有的高效种植模式。本文研究了甘蔗/花生间作不同耕层土壤养分、酶、微生物的变化特征及其相关性。结果表明，相比单作而言，0～20 cm间作花生土壤有效氮、有机质、微生物量氮含量、真菌、放线菌数量、蛋白酶活性及间作甘蔗土壤细菌、放线菌、总微生物数量、微生物量氮含量及蛋白酶活性均显著增加；20～40 cm间作甘蔗土壤全磷、全钾、蛋白酶活性及间作花生土壤放线菌、蛋白酶活性显著增加；40~ 60 cm间作花生土壤真菌、蔗糖酶、微生物量碳含量显著增加；相反，间作甘蔗土壤蔗糖酶活性均显著低于单作甘蔗处理；间作土壤有效氮磷钾、有机质含量、脲酶、酸性磷酸酶活性、微生物数量均随着土壤深度的增加而表现出降低的趋势；间作土壤有效养分与脲酶、酸性磷酸酶、微生物量氮及微生物数量呈显著或极显著正相关。表明甘蔗花生间作条件下土壤养分、酶、微生物相互作用，共同维持良好的土壤微生态环境。     

园龄对可可苗期生长及其根际土壤环境的影响

可可是世界最重要的多年生经济作物之一,为了揭示不同园龄可可园土壤演变规律,为其可持续生产提供依据。以休耕地为对照(CK),研究低龄(4 a)、中龄(12 a)和老龄(32 a)3种不同园龄土壤培育可可苗期生长及其与根际土壤有机碳(SOC)含量、土壤酶活性和微生物区系等关系。结果表明,32 a园龄土壤培育可可苗生物量显著高于4 a、12 a和CK,分别增加了89.15%、29.24%和28.03%;32 a和12 a园龄处理根际SOC含量显著高于4 a园龄,老龄园有利于SOC的积累;随着园龄增加,脲酶活性增加,且与SOC含量极显著正相关,12 a和32 a园龄土壤脲酶活性分别比CK显著增加了44.36%和43.11%;12 a园龄处理根际土壤中可培养细菌数量减少,真菌数量则显著增加,12 a土壤可培养真菌数量分别是4 a、32 a和CK的3.04、1.46和3.23倍,园龄可能导致土壤微生物区系变化。综上所述,随着土壤园龄增加,可可苗生物量、根际SOC含量和脲酶活性均增加,根际土壤微生物区系发生变化,根际土壤真菌数量与SOC含量、脲酶活性极显著正相关,可可根际SOC含量是光合作用、植株生长、土壤酶活性和土壤微生物共同作用的结果。     

种植年限对香草兰生理状况及根际土壤微生物区系的影响

对不同种植年限香草兰园植株生理指标及根际土壤微生物区系进行测定分析。结果表明:10 a以上园龄的香草兰叶片净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量显著降低,而0～5 a园龄香草兰叶片各生理指标并无显著性差异。平板稀释涂布结果显示:5、10和20 a园龄香草兰根际可培养细菌和放线菌数量显著低于新植园,根际细菌与新植园相比分别降低了58.4%、91.6%、96.7%;根际真菌及尖孢镰刀菌数量呈相反趋势,与新植园相比,真菌数量分别是新植园的1.6、2.1和3.4倍。综上所述,种植10 a以上的香草兰园植株生长代谢缓慢,土壤微生物由细菌型向真菌型转变,微生物区系失衡。     

连作对胡椒园土壤和植株中微量元素含量的影响及相关特征分析

为探讨胡椒园土壤、根系和叶片的中微量元素含量与连作年限、产量、品质和根际土壤微生物区系的关系,选取连作12、18、28和38 a的胡椒园,测定土壤、根系和叶片中Ca、Mg、B、Zn、Fe、Mn等中微量元素的全量含量,分析其随种植年限增加的变化规律,并探讨土壤中微量元素与胡椒产量、品质和土壤微生物区系的相关关系。研究发现,长期连作的胡椒园土壤Ca、Mg含量显著降低,B、Zn、Fe表现出不同程度的降低;土壤Ca、Mg含量与根际土壤细菌菌门相对丰度关系密切,而B、Fe含量与胡椒产量和品质以及Actinobacteria、Ascomycota、Verrucomicrobia菌门相对丰度显著或极显著相关。连作胡椒长期定位施肥等原因会造成土壤中微量元素含量降低,因此生产中应注意中微量元素肥料的平衡施用。     

植茶对土壤环境效应分析研究

选用多年种植茶园与相邻自然土之间进行物理、化学、微生物特性比较研究。结果表明,随着茶园种植年限的延长,土壤容重、孔隙、水稳性团聚体、水分性能、三相比等物理指标得到明显而持续的改善;同时,土壤持续酸化,CEC增加,pH下降,交换性酸量增大。持续种茶土壤的基础养分较自然土有大幅度增加,有效钾有所减少;钙、镁有效量随种植年限的延长呈持续减少趋势。土壤微量元素Mn、Zn、Cu和重金属元素Cd、Pb、As、Hg、Cr全量未出现积累或减少,但Mn有效性增幅较大,Cu、Zn有效性也有显著增加,Hg有效性则显著下降。茶园土壤中3大类群微生物数量较自然土大幅增多。     

花生连作对土壤酶活性的影响

为评价辽宁地区花生连作对土壤生物性状的影响,对不同连作年限花生土壤酶活性动态变化进行了研究。结果表明,随着花生连作年限的增加,在整个生育期内,土壤酸性和中性磷酸酶活性均呈现先升高后下降的趋势,活性排列顺序为连作2年＞连作4年＞正茬＞连作6年;土壤脲酶活性在整个生育期内总体上呈现先下降后升高再下降的趋势;土壤过氧化氢酶和转化酶活性在不同生育时期内其变化规律不一致。连作改变了土壤酶活性,使花生根系毒害作用和土壤磷素流失加重,使土壤状况,pH值,氮素供应能力均发生变化。     

连作对植棉区土壤微生物数量的影响

2011年,对湖南常德植棉区不同连作年限棉田土壤中可培养微生物的数量变化进行了研究。结果表明,棉花连作导致土壤中可培养微生物数量减少,不同连作年限棉田的土壤微生物数量差异显著,连作5、10和15年的棉田与种植1年的棉田相比,土壤中的细菌和放线菌数量明显减少,而真菌数量在连作10年后大量增加;在棉花的整个生育期,不同连作年限的棉田土壤微生物菌群数量因生育期的不同而有较明显的差异,其中细菌和真菌数量在4个生育期（苗期、现蕾期、花铃期、吐絮期）的差异显著,放线菌在苗期的数量与其他3个生育期的差异显著。     

三种酚酸类物质在花生连作障碍中的生态效应分析

      为阐明酚酸类物质在花生连作障碍形成过程中的作用机理,本研究排除田间因素的干扰,通过室内模拟培养法,研究了4种不同浓度的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对土壤的生态效应。结果表明,当酚酸类物质的初始含量较低（15 mg·kg-1干土）时,各处理土壤微生物量碳氮、微生物活性、酶活性（脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶）及养分含量（碱解氮、有效磷、有效钾）均略高于对照,但差异不显著（P>0.05）;当其初始含量达到或高于30 mg·kg-1干土时,各指标均降低,且随浓度增加降幅增大,以3种酚酸类物质混合物的化感抑制作用相对最强。总体来看,随培养时间的延长,酚酸类物质的化感抑制作用呈先增强后减弱的趋势。其中,对羟基苯甲酸在处理第7d化感抑制作用达到最强,而肉桂酸、邻苯二甲酸和3种酚酸类物质混合物的最强化感作用是在处理第15 d。推测酚酸类物质的累积与连作花生土壤微生态环境的劣化有着直接关系,是花生连作障碍形成的重要因素之一。     

土壤微生物群落对连作种植制度的响应

利用高通量测序技术研究玉米和大豆连作对土壤微生物群落的影响.结果 表明,与休闲地块相比,连作降低了真菌丰度和真菌物种多样性.大豆连作显著增加了子囊菌(Ascomycota)、孢霉菌(Mortierellomycota)的相对丰度,降低了担子菌(Basidiomycota)、球囊菌(Glomeromycota)的相对丰度...     

花生不同连作年限应用微生物菌剂效果研究

在花生连作5年和轮作土壤上分别进行了3种微生物菌剂的应用试验,通过对花生主要生育期生长发育、叶片叶绿素含量和土壤微生物数量的观测,明确微生物菌剂的应用效果。结果表明,由黄孢平革菌、细黄链霉菌、多粘芽孢杆菌等组成的微生物菌剂3在连作土壤中效果最明显;轮作土壤中微生物菌剂1和2作用比较明显,其中以根瘤菌为主的菌剂1对产量的促进效果更显著。微生物菌剂对株高、茎叶鲜重、叶绿素含量以及产量等有促进作用,并且多个指标之间有较好的吻合性。     

连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较

本研究以木薯品种新选048为材料,利用高通量测序技术比较研究木薯连作与轮作的土壤微生物丰度、多样性、群落组成,并结合土壤三相比和木薯产量综合分析,探讨木薯连作障碍与土壤微生物的关系。结果表明：木薯连作土壤的细菌丰度、多样性高于轮作,连作细菌的OTU数目比轮作高23.05%,Chao1指数比轮作高463.2,香农指数比轮作高0.41;而连作真菌丰度、多样性低于轮作,轮作真菌的OTU数目比连作高19.57%,Chao1指数比连作高217.5,香农指数比连作高0.76;连作土壤容重比轮作高0.24 g/cm ³;土壤三相比,木薯连作的土壤固相比率比轮作高6.69%,液相比轮作高3.03%,而气相比率比轮作减少9.72%,差异显著（P<0.05）;轮作木薯产量比连作增产11.99 t/hm ²,差异显著（P<0.05）。由此可见,土壤微生物组和土壤三相比的变化与木薯连作障碍有密切关系,采取栽培管理措施调节土壤微物组成和土壤三相比,是克服木薯连作障碍的有效途径。     

河西绿洲灌区连作玉米根际土壤真菌群落结构特征

为探究连作对玉米根际土壤真菌群落特征的影响，采用高通量测序技术分析轮作1年和连作5年、11年、25年和50年的玉米根际土壤真菌菌群落结构特征。结果表明，子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和担子菌门(Basidiomycota)4个门为真菌优势类群，占所有真菌的90%左右。在属分类水平下镰孢菌属(Fusarium)在连作11年的玉米根际土壤中丰度最高，为56%；在连作5年的玉米根际土壤中丰度最低，为6%。不同连作年限下玉米根际土壤中的主要功能真菌依次为植物病原/腐生/共生过渡型菌(Pathogen-Saprotroph-Symbiotroph)、腐生/共生过渡型菌(Saprotroph-Symbiotroph)、植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)、腐生菌(Saprotrophs)、共生菌(Symbiotroph)、植物病原菌(Pathotroph)和植物病原菌/腐生菌过渡型(Pathotroph-Saprotroph)，连作50年的玉米根际土壤中的功能真菌丰度最低，连作5年的根际土壤中功能真菌丰度最高。     

Effects of pest and soil management systems on potato diseases

Long-term cropping systems research is important in order to reduce production costs, to control crop pests, and to optimize the sustainability of agro-ecosystems. Soil amendment use, improved disease management practices, and careful cultivar choice are some of the potential components for improving potato production systems. This research was conducted in long-term cropping systems plots in order to evaluate the impact of soil amendments, pest management practices, and cultivar on foliar and soil-borne potato diseases and to assess the relationships of soil and pest management practices to disease levels and soil microbial activity. Fungicide applications for management of foliar diseases varied between the pest management systems (e.g., biological, reduced input, and conventional). Incidence of potato foliar diseases was quantified five times during the cropping season. The impact of soil amendment and pest management practices on soil microbial activity and tuber-borne diseases was also investigated. Low incidences of foliar and selected soil-borne diseases were recorded. Disease levels varied between years, cultivars, pest management, and soil amendments. Significant differences between cultivars were detected for early blight, white mold, and black dot. The cultivar Superior had higher incidence of white mold and black dot, while cv Atlantic had higher early blight incidence. Pest management system significantly affected foliar early blight incidence in 1998, but not in 1997. Pest management system did not affect late blight, white mold, or black dot incidence, or tuber disease incidence in either year. The addition of soil amendments significantly impacted tuber black dot incidences. Microbial activity responded to increasing temperature as the season progressed and was significantly enhanced by the addition of manure and compost soil amendments; however, lower disease incidence was not associated with increased microbial activity. While pest management practices were not major determinants of disease levels in these experiments, the results show that soil amendments can increase incidence of selected tuber diseases and microbial activity in soils.     

大豆连作土壤pH与土壤酶活性

本文对大豆连作条件下土壤ｐＨ变化对土壤酶活性的影响进行了初步研究，研究结果指出，大豆连作土壤ｐＨ变化与土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、磷酸酶的酶活性之间存在着显著的正相关，表明大豆连作土壤ｐＨ的变化是影响土壤酶活性的主要因素，也是连作大豆对不良环境的交叉适应。