苹果园覆盖白三叶对土壤微生物和营养特性的影响

为了解白三叶（Trrifolium repens）覆盖降解早期对苹果园土壤特性的影响,在覆盖后1个月、3个月、6个月时,利用Biolog微平板法检测土壤微生物群落的功能多样性,并测定土壤酶活性和土壤养分含量。结果表明：在白三叶覆盖的前6个月,苹果园土壤微生物代谢活性显著提高（P<0.05）,微生物多样性、丰富度、优势度显著增加（P<0.05）,微生物均匀度显著降低（P<0.05）;覆盖1个月及6个月时,土壤中蛋白酶、蔗糖酶及碱性磷酸酶的活性均显著增加（P<0.05）;白三叶覆盖显著（P<0.05）提高了果园土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮以及全磷的含量,使土壤养分状况得到了明显改善。这些结果说明白三叶覆盖可在短期内提高苹果园土壤质量状况。     

白三叶降解对陕西地区苹果园土壤酶活性的影响

为了解白三叶(Trifolium repens)降解对苹果园土壤酶活性的影响,在苹果典型优生区—陕西的洛川和旬邑苹果园中进行白三叶埋置降解试验,研究白三叶降解后对不同地区苹果园土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,苹果园中埋置白三叶后,除降解3个月时的碱性磷酸酶活性和旬邑降解6个月时的脲酶活性无变化外,其余处理的蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性均显著提高(P 0.05);在白三叶埋置6个月后,土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性增加幅度大;埋置的白三叶降解后对不同地区苹果园土壤酶活性影响不同,对洛川苹果园的影响较旬邑苹果园大;相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶之间存在显著的正相关。说明埋置的白三叶降解可以提高土壤酶的活性,在一定程度上改善土壤理化性质,但此作用与苹果栽培地区和白三叶降解时间有一定的关系。     

白三叶覆盖厚度对苹果园垄沟中土壤肥力的影响

为明确不同覆盖厚度白三叶(Trifolium repens)降解对苹果园土壤肥力的影响,在果树行间垄沟中分别覆盖5、10、15和20 cm厚苹果园刈割的新鲜白三叶,以不覆草的垄沟为对照,研究白三叶降解6个月后苹果园土壤肥力的变化情况。结果表明,苹果园覆盖的白三叶降解后,能提高0-20 cm垄沟土壤中的有机质、速效氮、全氮、速效磷、全磷、速效钾、全钾的含量,且对0-10 cm土壤养分的影响较10-20 cm的大。覆草厚度小于15 cm时,随覆草厚度的增加,土壤中各养分含量增加。但是,覆草厚度达20 cm时,土壤有机质、全氮、速效磷、全磷、速效钾含量却较覆草15 cm的处理低。说明覆盖的白三叶降解可以提高苹果园土壤肥力,而此增肥作用和覆草厚度、土层深度密切相关,降解6个月时,覆盖15 cm白三叶的垄沟中土壤肥力最高。     

重度放牧对荒漠草原土壤养分及微生物多样性的影响

本研究以荒漠草原为研究对象,基于高通量基因组测序技术,分析土壤中微生物群落的多样性,并测定土壤理化指标,旨在探讨重度放牧对土壤养分和微生物多样性的影响。研究结果显示,重度放牧显著降低土壤含水量、有机质和有效磷的含量(P0.05),显著增加土壤中的氮素含量(P0.05);重度放牧对土壤真菌多样性没有显著差异,但显著降低土壤细菌的Simpson指数(P0.05);荒漠草原土壤细菌群落的优势门类是放线菌门、酸杆菌门、变形菌门和芽单胞菌门,土壤真菌群落的优势门类是子囊菌门和担子菌门。可见,放牧对土壤养分有显著影响,对细菌群落的Simpson指数有显著影响,但对土壤真菌群落多样性无明显影响。     

多年生牧草种植对苹果园土壤真菌群落特征的影响

以陇东黄土高原区13龄苹果园为研究对象,采用高通量测序法分析鸭茅、白三叶和紫花苜蓿3种生草模式下0~10 cm土层真菌群落结构多样性,同时结合OTUs数探讨不同生草模式下的特异菌属。结果表明,与对照(清耕)相比,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿生草模式下土壤真菌Alpha多样性分别增加17.4%、18.6%和27.0%。土壤真菌群落在门水平上主要隶属于子囊菌门、接合菌门、担子菌门和球囊菌门,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿处理下接合菌门相对丰度较对照分别增加196.2%、169.8%和126.9%;在属水平下,3种生草模式下镰孢霉属相对丰度均高于对照,茎点霉属在白三叶和紫花苜蓿处理中相对丰度较高。嗜热真菌属出现在鸭茅处理中,该菌属与蛋白质和糖类降解有关。葡萄穗霉属和放射毛霉属出现在种植白三叶的土壤中,其分泌的分解酶类与植物纤维和半纤维的分解有密切关系;枝孢属和葡萄座腔菌属存在于紫花苜蓿处理中。     

对以纤维素为唯一碳源条件下瘤胃细菌群落动态变化的研究

本试验使用以纤维素为唯一碳源的培养基培养瘤胃细菌,然后利用宏基因组技术分析瘤胃细菌群落在不同时间点的动态变化。将瘤胃微生物菌液接种到由厌氧稀释液和纤维素配制的纤维素选择性培养基中,连续培养50 h,分别在10、20、30、40和50 h取样,提取DNA,进行16S rRNA基因测序,分析细菌群落多样性和丰度变化。结果显示,不同时间点α多样性指数Ace差异显著(P0.05),其中30 hα多样性显著高于40、50 h(P0.05);β多样性指数分析显示,40和50 h的菌群组成与10和20 h的菌群组成差异显著(P0.05),30 h是细菌群落演替的时间点;已知的纤维降解菌属如丁酸弧菌属(Butyrivibrio)、假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)、梭菌属(Clostridium)的丰度均呈逐渐增加的趋势。纤维杆菌属(Fibrobacter)在不同时间点的丰度没有差异(P0.05)。在培养过程中发现,潜在的纤维降解菌Acholeplasma,Alkaliphilus,Blautia,GW_34的丰度随培养时间增加逐渐增加,并均在50 h丰度显著高于10 h (P0.05)。根据微生物菌群的多样性、丰富度、已知纤维降解菌和其他潜在纤维降解菌的丰度变化,确定30～40 h为下一步富集分离纤维降解菌的参考时间段,该结果为下一步稀释培养分离新的纯纤维降解菌提供了理论依据。     

不同类型肥料对蚕桑复垦地土壤微生物的影响

为探究不同类型肥料对蚕桑复垦地土壤微生物的影响,选取了广西壮族自治区百色市平果县坡造镇伏琴村蚕桑复垦地为研究区,以施用糖泥肥和复合肥土壤为试验组,不施肥土壤为对照组,测定了土壤的理化性质和微生物群落活性及功能多样性。结果显示,糖泥肥处理pH为6.8,显著高于其他两组(P 0.05),氮磷钾总量百分比为0.67%,显著高于其他两组(P 0.05),表明施加糖泥肥可有效改善土壤理化环境。典范对应分析结果显示含水率、总钾、总磷是影响土壤微生物碳源利用的主要环境因子;试验组复垦地土壤微生物AWCD为0.14,显著高于对照组(P 0.05),表明施加糖泥肥较不施肥和施加复合肥可增加土壤微生物群落功能多样性,增强微生物群落活性,影响土壤微生物,进而改良复垦地土壤环境。     

休牧对贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性的影响

采用Biolog-Eco微平板技术和氯仿熏蒸浸提法,以自由放牧地(zero rest grazing, RG₀)为对照,研究了休牧不同年限(RG_3a、RG_6a和RG_9a)贝加尔针茅草原土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的变化。结果表明,休牧后贝加尔针茅草原土壤微生物群落代谢活性显著升高。反映土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)呈以下变化趋势:RG_6a>RG_9a>RG_3a>RG₀。RG_6a和RG_9a样地AWCD值差异不显著(P>0.05),但均显著高于RG₀样地(P<0.05),RG_3a与RG₀样地差异不显著(P>0.05)。休牧不同年限贝加尔针茅草原土壤微生物群落Shannon-Wiener物种丰富度指数(H)、Shannon-Wiener物种均匀度指数(E)和Simpson优势度指数(D)均为RG_9a最高,其中RG_9a样地H值与其他样地差异显著(P<0.05);不同处理E值差异不显著(P＞0.05),RG_9a样地D值与RG₀差异显著(P<0.05)。主成分分析结果表明,RG₀,RG_3a和RG_6a样地土壤微生物群落碳源利用方式及代谢功能相似,而RG_9a样地土壤微生物群落具有不同的碳源利用方式和代谢功能。对不同碳源的分析结果表明,糖类、氨基酸类、脂类为土壤微生物利用的主要碳源。随休牧年限的增加,土壤微生物量呈增加趋势。RG_9a土壤微生物量碳、微生物量氮(soil microbial biomass C, N)含量均最高,分别为590.20和72.86 mg/kg。相关分析表明,AWCD值与土壤微生物H值呈显著正相关(P<0.05),与D值呈极显著正相关(P<0.01);H值与D值呈极显著正相关(P<0.01)。H值、D值均与土壤微生物量碳(SMBC)呈显著正相关(P<0.05);H值与土壤微生物量氮(SMBN)呈显著正相关(P<0.05)。由此可知,休牧使草原土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物量碳、氮含量的增加。     

不同利用方式对东北羊草草地土壤微生物数量的影响

不同利用方式下(刈割和放牧),比较了羊草(Leymus chinensis)草地土壤微生物多样性(真菌、细菌和放线菌)及群落结构的数量变化。结果表明:土壤微生物的数量在不同利用方式下表现为:刈割草地>放牧草地,在不同植物群落中表现为:羊草群落>杂类草群落>碱茅(Puccinellia distans)群落。无论在刈割还是放牧区,真菌的分布为:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落;细菌的分布为:杂类草群落>羊草群落>碱茅群落;放线菌为:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落。土壤微生物随土层垂直递减分布,在土层0~15 cm土壤微生物分布最多。3类微生物中,细菌数量最大, 放线菌次之, 真菌最小。相关性分析表明,只在刈割方式下羊草群落(sp1)和碱茅群落(sp2)土壤的微生物数量与地上生物量显著相关(P<0.05),其余相关性均不显著。     

三种人工草地小型土壤节肢动物群落多样性动态及其差异

小型土壤节肢动物是草地生态系统的重要组成部分,不仅对物质循环具有重要的作用,还对草地土壤质量或健康状况起指示作用。为了查明青藏高原地区建植不同单播人工草地对小型土壤节肢动物群落多样性的影响,在川西北红原县境内选取建植期为3和5年的老芒麦、垂穗披碱草和苜蓿3种多年生单播人工草地作为研究样地,并以天然草地为对照样地。2018年7和10月,采集各样地0～15 cm的土样并利用Tullgren法分离小型土壤节肢动物。结果表明:1)小型土壤节肢动物群落结构在不同牧草样地间存在差异,影响群落结构的主要是盖头甲螨属、板蒲螨属和长角毛蚊科等;在建植期为3年时,各样地间的小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数无显著差异(P0.05);建植期为5年时,小型土壤节肢动物群落密度、类群数和Shannon多样性指数在天然草地和苜蓿样地中无显著差异(P0.05),但两者显著高于老芒麦和垂穗披碱草样地(P0.05);此外,小型土壤节肢动物群落的季节动态在不同样地间也存在差异;2)随着建植年限的增加,小型土壤节肢动物群落的密度、类群数和Shannon多样性指数在老芒麦和垂穗披碱草样地显著降低(P0.05),在苜蓿样地呈缓慢增加趋势(P0.05),但均低于天然草地;3)影响小型土壤节肢动物群落组成结构的主要环境因子是土壤速效磷含量以及C/N和N/P;此外,小型土壤节肢动物群落密度与土壤速效钾含量呈显著正相关(P0.05),类群数及Shannon多样性指数与植物群落盖度呈显著正相关(P0.05)。研究结果表明,在青藏高原上建植单播人工草地对小型土壤节肢动物群落的影响因牧草种类而异并随建植年限变化。建议对高寒地区建植期达到4年的垂穗披碱草、老芒麦和苜蓿单播人工草地进行改造,以提高小型土壤节肢动物多样性,促进草地生态功能正常发挥。     

果树行间生草对苹果园土壤肥力的影响

为了解长期生草对果园土壤肥力的影响,以苹果树（Malus pumila Mill.）行间种植白三叶（Trifolium repens L.）、高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）和自然生草的土壤为处理,以“清耕”的果树行间土壤为对照,研究生草6年后苹果园土壤肥力变化。结果表明：在0~20 cm土壤中,生草和“清耕”的土壤全氮、全磷、硝态氮、铵态氮含量均随土层加深呈下降的趋势。相比于对照,白三叶能显著（P<0.05）提高土壤全氮、速效氮、硝态氮、铵态氮和有机质的含量,而高羊茅对全磷、全钾和速效钾的含量有显著提高（P<0.05）,自然生草对提高速效磷含量的效果最好。说明生草可以提高果园土壤肥力,但不同草种对土壤氮、磷、钾的影响不一,应该合理配置草种,保证氮、磷、钾的均衡供应。     

陇东旱塬果园生草对土壤水分及苹果树生长的影响

陇东旱塬为半干旱区,年降雨量偏小且分布不均,果园生草是否会存在与果树争水的问题尚不清楚。为了探讨陇东旱塬果园生草是否存在与果树争水的问题,2014-2015年本试验以果园清耕和果园覆草为对照,探讨果园种植白三叶（Trifolium repens）和鸭茅（Dactylis glomerata）对果园土壤水分及苹果树（Malus domestica）生长的影响。结果表明：果园种植白三叶和鸭茅降低了0~120 cm土层土壤水分,土壤水分蒸散量较果园清耕分别提高30.20 mm和48.65 mm,较果园覆草分别提高29.54 mm和47.99 mm;果园覆草与果园清耕则基本一致。果园种植白三叶和鸭茅的苹果单果重较果园清耕分别降低7.17%和13.69%,较果园覆草分别降低12.05%和18.22%;苹果产量较果园清耕分别降低14.33%和20.18%,较果园覆草分别降低21.84%和27.17%。果园覆草的苹果单果重较果园清耕提高5.53%,产量提高9.60%。果园种植白三叶和鸭茅的土壤水分利用效率较果园清耕分别降低20.56%和28.99%,较果园覆草分别降低27.39%和35.10%;果园覆草较果园清耕提高9.42%。陇东旱塬苹果园不宜生草,而应覆草。     

黄土高原旱地苹果园生草对土壤贮水的影响

通过田间定位观测,研究了生草对黄土高原旱地苹果园0～100 cm土层土壤贮水的影响.结果表明:生草能提高0～60 cm土层土壤贮水能力,扩大土壤贮水库容;生草种类及年限不同,土壤贮水特征存在差异;在苹果生长期,生草对土壤贮水增减量产生影响,其影响主要发生在春季与秋季;不同降水年型生草对果园土壤贮水量影响差异较大,丰水年种植白三叶能提高土壤贮水量,欠水年生草会加剧干旱对果树的影响.     

多菌灵在果园白三叶青贮中的降解及其对微生物群落的影响

为了解白三叶青贮后不同浓度多菌灵农药的降解情况和果园喷施多菌灵对白三叶青贮过程中细菌多样性的影响，扩大具有农药残留的果园覆盖植物利用途径，在喷施不同浓度［2.0 （RU^-），2.5 （RU），3.0 g·L^-1 （RU⁺）］的多菌灵后进行白三叶青贮，以喷水为对照，发酵60 d。采用Miseq高通量测序技术，分别在青贮开始前、青贮第3和60天取样，对白三叶中细菌群落多样性进行研究。结果表明，青贮后多菌灵降解率达到59.6%以上，喷施量越高，降解率越高；多菌灵处理显著（P<0.05）增加了白三叶青贮发酵的乳酸、乙酸、丙酸含量，乳酸在多菌灵RU^-、RU、RU⁺浓度下分别增加了47.55%、63.24%、71.08%，乙酸分别增加了24.49%、44.90%、46.94%，丙酸分别增加了66.67%、187.50%、250.00%，有利于白三叶青贮饲料营养成分的保留；多菌灵喷施显著（P<0.05）改变了白三叶青贮菌群群落构成，增加了青贮的菌群丰度、多样性；多菌灵处理中乳球菌属、魏斯氏菌属、泛菌属、Rosenbergiella、假单胞菌属、寡养单胞菌属、肠杆菌属、芽孢杆菌属菌群丰度增加，不利于青贮发酵，但随着青贮时间的推移，寡养单胞菌属、肠杆菌属、芽孢杆菌属等菌群丰度减少。喷施多菌灵后有利于青贮发酵微生物菌群的丰度增加，对青贮发酵有害菌、多菌灵降解菌群丰度及青贮微生物多样性产生影响，青贮后多菌灵残留高于欧洲食品安全局规定的作物类动物饲料中农药最大残留量，达不到饲用标准。研究结果可为具有农药残留的白三叶青贮饲料的饲用安全性和果园覆盖植物资源的开发利用提供理论依据。     

白三叶在庆阳市苹果园生态系统中的重要作用

随着人们物质生活水平的不断提高和绿色环保食品的迅速发展,苹果Malus pumila 生产逐渐由数量型向质量型、环保型产品转变.通过对三叶草Trifolium repens 的生长特性、营养价值、生态效益和经济效益等方面的初步探讨,论证了白三叶是苹果园生草覆盖的理想草种.大力推广果园种植白三叶,是增加果农收入和发展畜牧业的良好措施.     

黄土高原旱地苹果园生草对果园小气候的影响

研究黄土高原旱地苹果园行间种植白三叶(Trifolium repens L.)和多年生黑麦草(Lolium perenne L.)对果园小气候的影响。采用定位观测的方法,对渭北旱地生草苹果园空气温度、相对湿度、土壤温度等小气候因子进行了测定,同时以清耕果园为对照进行同步观测。结果表明:生草调节了苹果园近地层的大气温度,提高了果园相对湿度,调节土壤温度,降低风速和相对照度;在牧草的不同发育阶段上述调节作用不同,且调节程度与草的种类密切相关,灰色关联度分析结果表明渭北旱地苹果园种植白三叶小气候综合效应优于种植多年生黑麦草。     

基于稳定同位素技术的果草吸水深度研究:以洛川塬不同果-草复合系统为例

洛川塬水资源短缺、水分利用效率低,因而水分已成为洛川塬果业可持续发展的瓶颈.因此,精确测量植物的吸水深度,分析植物对不同深度土层的水分利用情况,对改进、推广果园土壤管理具有重要意义.本研究利用稳定氢氧同位素技术,研究洛川塬不同果-草复合系统[苹果(Malus domestica)-白三叶(Trifolium repens)和苹果-黑麦草(Lolium perenne)]中果树木质部水以及白三叶、黑麦草茎部水与不同层位土壤水氢同位素比率δD值特征,分析探讨不同果-草复合系统对果树水分来源及对不同层位土壤水分利用的影响.结果表明:在5月,白三叶和黑麦草分别提高0-50和50-100 cm土层的土壤含水量,且水分均来源于10-20 cm土层,与果树不存在水分竞争,同时白三叶和黑麦草均提高果树对40 cm以下土壤水的利用率,增幅分别为27％和9％;在7月,白三叶、黑麦草的水分主要来源于浅层和深层土壤,与果树存在水分竞争,但白三叶与果树的竞争效应小于黑麦草.同时,白三叶和黑麦草分别提高果树对40 cm以下土壤水和0-20 cm土壤水的利用;在8月和10月白三叶提高0-50 cm土层的土壤含水量,以及果树对0-40 cm土壤水的利用率.结果说明,种植白三叶比黑麦草能更好地调节果树水分利用层位及各土壤层位的利用率,使果树最大程度吸收水分.研究结果为揭示土壤-植物系统水分循环的驱动机制奠定基础,也为洛川塬果-草复合系统林下间作牧草品种的选择、果园水分优化管理提供科学依据.     

行间生草葡萄园土壤微生物量与土壤养分的通径分析

在酿酒葡萄(Vitis vinifera)园行间播种白三叶草(Trifolium repens L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb),以清耕为对照,研究了土壤微生物量、土壤微生物呼吸强度和土壤微生物熵的变化及其与土壤养分的关系。结果表明:与清耕(对照)相比,白三叶草和紫花苜蓿处理显著提高了土壤有机质、全氮含量,显著降低了速效磷含量;而高羊茅处理土壤有机质和速效钾含量显著低于清耕。白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅处理土壤微生物量C含量分别比清耕增加65.2%,61.6%和6.7%;微生物量N含量分别比清耕增加53.6%,52.4%和15.0%。各生草处理土壤微生物熵均显著高于清耕,但土壤微生物呼吸强度与清耕之间无显著差异。微生物学指标总体与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾呈显著或极显著正相关,与全磷和速效磷呈显著或极显著负相关。通径分析表明,碱解氮、全氮是影响土壤微生物量C、N和微生物呼吸强度、微生物熵重要的直接作用因子。