不同种植年限老芒麦根际土壤营养与细菌群落多样性

为揭示不同生长年限老芒麦根际土壤营养及细菌多样性变化特征,采用高通量测序技术对种植3 a(Y3)、4 a(Y4)和7 a(Y7)老芒麦根际土壤细菌群落组成和多样性进行分析。结果表明:随着种植年限的增加,土壤pH由7.95增加至8.03;土壤全氮(TN)、速效氮(AN)、速效磷(AP)含量随着老芒麦生长年限的增加显著降低,Y4较Y3分别降低了21.9%、12.0%、32.0%,Y7较Y3分别降低了34.5%、24.2%、38.9%;Chao 1和Shannon指数亦随种植年限的增加而降低,Y3、Y4和Y7的Chao 1指数分别为2605.42,2518.46和2483.89,Shannon指数分别为9.79,9.65和9.62。聚类分析表明,Y4与Y3之间细菌群落相似性基本一致,与Y7样地间差异较大。在门分类水平上,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门为优势菌门;在属分类水平上,优势菌群依次为Norank_cSubgroup₆、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Norank_fGe...     

黄土高原马铃薯不同连作年限土壤 理化性质及微生物特性

以黄土高原旱作区马铃薯不同连作年限土壤为研究对象,采用空间代替时间序列方法,对撂荒（CK₁）、小麦/豌豆/马铃薯轮作（CK₂）、连作2 a、连作4 a和连作6 a等不同连作年限的土壤容重、结构分维、总有机碳、酶活性与微生物数量及变化规律进行研究。结果表明：(1）不同处理土壤容重差异显著,连作6 a土壤容重最小;(2）连作可以改变土壤中不同粒级团聚体的比例,各处理中＞4 mm粒径的土壤含量最高;(3）马铃薯长期连作显著降低土壤有机碳含量,连作6 a土壤总有机碳含量较撂荒降低14.27%; (4）马铃薯主要生育期内土壤转化酶、过氧化氢酶变化动态呈“S”型曲线,脲酶呈“M”型变化趋势,3种酶活性与土壤肥力因子均呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关;(5）细菌是连作土壤中优势菌,真菌和放线菌也占一定比重;细菌、真菌和放线菌数量在0～10 cm土层显著高于10～20 cm土层;马铃薯长期连作显著降低土壤微生物数量,群落结构随连作年限明显改变。     

不同连作年限马铃薯根际土壤细菌群落特征研究

采用长期定位试验,设马铃薯连作1~7 a（CP1~CP7）和轮作（RT）8个处理,通过高通量测序探究不同连作年限对马铃薯根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明：供试土壤中,放线菌门、变形菌门、厚壁菌门为主要的优势菌门。随连作年限的增加,土壤细菌数量表现出波动变化趋势,连作年限影响细菌群落结构。RT、CP1、CP2、CP3处理土壤细菌相似度较高,CP4、CP5、CP6、CP7处理土壤细菌相似度较高。马铃薯连作7 a土壤中的放线菌门相对丰度降幅最大,较RT降低10.47%;厚壁菌门相对丰度在连作6 a土壤中显著降低,较RT减少22.07%;类诺卡氏属相对丰度在连作7 a显著减少,较RT减少2.34%;芽孢杆菌属相对丰度在连作6 a时最低,较RT减少9.18%;连作7 a较RT减少5.14%;芽单胞菌属相对丰度在连作7 a土壤中达到最高（16.54%）,较RT增加5.26%。长期连作改变了马铃薯土壤细菌群落结构,连作4 a土壤细菌群落种类开始变化,土壤细菌群落结构也随之改变。土壤中预防病害的菌类减少,增加了马铃薯染病风险。     

冬灌制度对膜下滴灌棉田土壤理化性质、酶活性和微生物群落的影响

为明确不同冬灌制度的应用效果，以南疆膜下滴灌棉田为研究对象，选取每年冬灌处理（CK）、不冬灌处理（H1）及隔年冬灌处理（H2）3种冬灌制度，结合高通量测序技术对冬灌后土壤的理化性质、生物学性质以及微生物群落组成进行测定与分析。结果表明：（1）各处理间0~20 cm土层土壤总盐含量无显著差异，与CK相比，H1和H2处理显著降低了脲酶（0.96%~1.35%）和转化酶活性（1.17%）以及微生物量氮含量（4.21%~7.03%），但H2处理显著提高了土壤有机质（14.30%）、全氮（14.29%）、全磷（4.55%）和全钾（7.40%）含量；H1处理显著降低了土壤有机质（6.03%）、全磷（12.5%）和水分（23.08%）含量，提高了微生物量碳氮比（7.37%）。（2）不同处理下细菌群落的丰度和多样性以及真菌群落的丰度无显著差异，但与CK相比，H1和H2处理显著提高了真菌的辛普森指数（4.12%~ 4.55%）。此外，H1较CK处理提高了细菌放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和真菌担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度，H2较CK处理提高了细菌变形菌门（Proteobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和真菌被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度。（3）相关性分析结果表明细菌的群落结构主要受微生物量碳含量的影响，真菌的群落结构和多样性分别受转化酶和脲酶活性的影响。在无法保证每年冬灌用水的情况下，隔年冬灌更有利于保障膜下滴灌棉田的土壤耕地质量。     

不同连作年限硒砂瓜土壤细菌群落结构特征

应用高通量测序技术对宁夏中卫地区不同连作年限硒砂瓜土壤细菌群落结构和多样性进行研究,旨在揭示不同连作年限对硒砂瓜土壤细菌群落结构的影响。结果表明:随着连作时间的增加,细菌多样性指数和丰富度指数逐渐增加。从5份不同连作年限硒砂瓜土壤样本中共获得39门、98纲和620属的细菌;优势门为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria);随着连作时间的增加,放线菌门、酸酐菌门丰度先增加后降低,变形菌门丰度逐渐降低,绿弯菌门丰度呈先降低后增加又降低现象;优势纲分别为放线菌纲(Actinobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、芽单胞菌纲(Gmmatimonadetes)、杆菌纲(Bacilli)、热原体纲(Themomicrobia)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria);优势目为norank_cAc...     

氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响

本文旨在研究氮肥缺失对旱地土壤细菌群落多样性的影响.采用直接提取土壤微生物总DNA的方法,对不施肥(CK)、适量施肥(F1)、和缺氮施肥(F2)3种不同施肥水平土样DNA进行提取,扩增细菌16S rDNA基因片段,建立克隆文库.用限制性内切酶Hha I和Rsa I进行PCR-RFLP分析,分别得到146、187、11个酶切类型.采用α多样性的测度对试验结果进行分析统计结果表明,不同处理间土壤细菌的多样性(H′、Ds和Dg)和物种丰富度(dMa、R2和E)均为F1>CK>F2;λ、dMa、E和H′指数在不同施肥处理间的变异系数达到56.96%～163.1%,尤其Simpson指数λ是非常敏感的指标,处理间的差异最大,表明氮肥缺失严重影响土壤细菌群落多样性,合理施肥有利于土壤细菌的多样性.     

土壤侵蚀对土壤理化性质及土壤微生物的影响

通过对黄土丘陵沟壑区侵蚀环境下4种典型坡面上坡顶、坡肩、坡背、坡脚和坡趾5个不同地形部位¹³⁷Cs的含量、土壤理化性质及土壤微生物指标的测定和分析。结果表明:用来表征土壤侵蚀程度的¹³⁷Cs含量与土壤有机碳、全氮、土壤容重、电导率、土壤微生物功能多样性及细菌菌群之间均存在显著的回归关系,土壤有机碳、全氮及土壤容重随着¹³⁷Cs含量的增加呈增加趋势,土壤电导率、土壤微生物功能多样性呈下降趋势,而土壤细菌呈先下降后增加的趋势。土壤侵蚀过程能够直接影响土壤养分在坡面上的空间分布及土壤结构,通过影响土壤性质,改变土壤微生物群落的生长环境和营养物质的含量,从而影响土壤微生物的生长。     

连作年限对土壤理化性质及酶活性的影响

以新疆北疆博乐市精河县托托乡连作5年、10年、15年、20年和30年的棉田土壤为研究对象,应用Pearson相关分析方法对不同连作年限棉田土壤基本理化性状及酶活性进行了分析。结果表明:棉花连作对土壤理化性质及酶活性有较大影响,土壤pH、有机质、全氮与四种土壤酶相关性较好,是影响酶活性的重要因子;随着连作年限增加,过氧化氢酶、蔗糖酶活性增强,磷酸酶、脲酶活性降低;不同种土壤酶随土层厚度的增加酶活性逐渐降低,并在三个土层中存在显著差异;棉田连作对土壤理化性质及酶活性的影响有利也有弊,在评价土壤肥力状况方面,某些土壤酶可以作为土壤生化过程强度的较好指标。     

3株耐盐碱促生菌对绿豆根际微生态的影响

利用前期从大庆地区盐碱土中分离得到的3株耐盐碱促生菌(Zobellella、Serratia和Bacillus)进行盆栽试验,研究单株菌和复合菌在盐碱胁迫下对绿豆植株生长的影响,并通过Biolog-Eco板和高通量测序技术检测施用耐盐碱促生菌后绿豆根际土壤细菌代谢功能和细菌多样性变化.结果表明,菌株S29处理后,绿豆根...     

生物炭与腐殖酸配施对盐碱土理化性质的影响

为探索新型盐碱化土壤改良剂,选取玉米秸秆、葵花秸秆制成生物炭与腐殖酸配合,研究玉米秸秆生物炭(A)、混合秸秆生物炭(A₁)、腐殖酸(B)、玉米秸秆生物炭+腐殖酸(AB)、混合秸秆生物炭+腐殖酸(A₁B)5种改良剂与土壤混合后较对照组原土(CK)中盐碱指标、肥力指标的改善情况。结果表明:生物炭和腐殖酸都具有改良土壤盐碱性、提高土壤肥力的作用,二者联合配施对降低土壤pH、电导率(EC)、碱化度(ESP)及提高土壤养分的效果更明显,其中混合生物炭与腐殖酸配施(A₁B)效果最好,A₁B组处理的土壤pH较CK组显著降低10.8%,EC下降55%,ESP降低9.8%;速效钾、有效磷、速效氮及有机质的平均增幅较其他4个处理分别提升59.77%、210%、178%、180%。综上所述,混合施用生物炭及腐殖酸对于改良盐碱土效果明显。     

随机降雨对滨海盐碱土壤水分分布的影响

采用矩形脉冲模型随机模拟降雨过程,驱动HYDRUS模型分析土壤水分分布状况,应用析因设计方差分析方法量化降雨总量、降雨次数、极端降雨以及其时程分配特征对土壤含水率的影响。研究聚焦我国滨海平原盐碱地,以黄骅市为典型对象,定量分析3日逐小时降雨过程对不同深度土层（0~150 cm）土壤含水率的影响。结果表明：相较降雨过程的随机性而言,降雨对土壤含水率的影响因素降雨总量（A）>降雨次数（B）>极端降雨（C）,且降雨总量与次数间二阶交互作用对土壤含水率影响显著（P<0.05）;降雨总量一定时,当降雨次数较低（10次）,其平均降雨强度较大,相较于降雨次数较高（15、20次）,活跃层土壤含水率增高2.74%~6.23%,而相对稳定层土壤含水率降低5.66%~15.63%;随机降雨与均匀降雨对浅层土壤含水率影响的差异较小,但随着土层深度的增大,两种降雨方式下土壤含水率的差异不断增大,当降雨总量为250 mm时,均匀降雨条件下的稳定层土壤含水率相较于随机降雨最大增幅达39.52%,且相比于均匀降雨过程,随机降雨在降雨总量较小（160 mm与200 mm）时可入渗至稳定层;相较降雨总量对土壤含水率的影响,HYDRUS模型参数土壤饱和含水率（θ_s）的不确定性对土壤含水率影响更大。     

不同改良方法对盐碱土壤水盐运移效果的影响

以取自山东省东营市的中度盐碱土为研究对象,为探究表层(0～20 cm)掺沙和掺生物炭处理对黄河三角洲地区盐碱土的改良效果,在室内进行了垂直一维积水入渗试验,分别研究两种方法对土壤水分入渗、土壤剖面含水率和含盐量的影响。试验土壤为中度盐碱土(含盐量2.381 g·kg^-1),试验共设置7个处理,分别是:CK(掺沙或生物炭0%)、S1(掺沙5%)、S2(掺沙10%)、S3(掺沙20%)、C1(掺生物炭0.5%)、C2(掺生物炭1%)、C3(掺生物炭2%)。结果表明:在相同入渗情况下,表层(0～20 cm)掺沙、生物炭均能提高盐渍化土壤中水分入渗效果,掺加生物炭显著提高添加层的蓄水能力,掺沙显著提高掺沙层以下土壤含水率,在土层20～40 cm中,掺沙处理平均土壤含水率比掺生物炭处理提高1.37%;不同改良剂处理下,掺沙更有利于盐碱化土壤脱盐,20%掺沙处理平均脱盐率比掺生物炭处理提高5.26%～13.80%,脱盐区深度增加2.35%～3.92%,达标脱盐区深度增加1.70%～3.00%。根据河沙和生物炭在室内一维垂直积水入渗试验结果来看,土壤表层掺沙能有效解决黄河三角洲...     

生物有机肥对核桃园土壤细菌群落结构的影响

为了探究生物有机肥对核桃园土壤细菌群落的影响,采用16s rRNA高通量测序技术,研究了不施肥(CK)、常规施肥(TN)和施生物有机肥(TB)3个处理土壤细菌群落多样性和结构组成。结果表明,TB处理中土壤有机质、全氮、全磷比CK处理分别提高了46.3%、30.6%和50.8%。TB处理α-多样性指数均为最高,而TN处理中香浓指数和ACE指数较CK处理分别降低了0.5%和1.2%。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,共占细菌总量的85.2%～90.6%。鞘脂单细胞菌属(Sphingomonas)和节杆菌属(Arthrobacter)为主要属,其相对丰度在TB处理较CK处理分别增加了17.6%和56.6%,较TN处理分别增加了51.5%和104.3%。冗余分析结果表明,环境因子解释了细菌群落变化的94.6%,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量是造成核桃园土壤细菌群落结构差异的主要原因。     

盐碱胁迫下藜麦种质幼苗生理特性及耐盐碱性评价

以藜麦为研究对象,使用盆栽育苗法,设置0(CK)、150、300 mmol·L^-1 3个混合盐碱(NaCl∶NaHCO₃=1∶1)浓度处理,通过测定幼苗鲜质量、干质量及叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生长及生理指标,研究盐碱胁迫对10份藜麦(Q1～Q10)种质幼苗生长和生理特性的影响。结果表明：随盐碱胁迫程度加剧,幼苗的株高、根长较对照有少量增高,Q1的150 mmol·L^-1和300 mmol·L^-1处理较CK增高3 cm,而鲜质量相较CK有明显的下降趋势,在300 mmol·L^-1至150 mmol·L^-1减少0.19 g;叶片叶绿素含量中的Q6由CK的2.7 mg·g^-1在150 mmol·L^-1时上升至4 mg·g^-1,在300 mmol·L^-1时下降至2 mg·g^-1;Q1的可溶性糖由CK的30.8 mg·g     

长期咸水滴灌对灰漠土理化性质及棉花生长的影响

为揭示长期咸水滴灌对灰漠土物理化学特性及棉花生长的影响,研究了咸水灌溉11 a后土壤盐分、容重、水力特性、棉花耐盐生理特征及产量.试验设置3个灌溉水盐度水平:0.35 dS·m-1(淡水)、4.61 dS·m-1(微咸水)和8.04 dS·m-1(咸水).研究表明:与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著增加土壤容重、盐分...     

生物炭连续还田后效对盐碱土稻田养分、酶活性和腐殖质组分的影响

为明确生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田的改良效果,于2014—2019年通过盆栽试验研究了生物炭连续还田对苏打盐碱土稻田养分含量、电导率、pH值、酶活性和腐殖质组分的影响。结果表明：生物炭还田量为7.5～16.5 t·hm^-2时,土壤全氮、全磷、有效磷和速效钾含量分别提高19.09%～30.00%、34.58%～45.37%、19.04%～39.16%、38.65%～63.12%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0～16.5 t·hm^-2,土壤碱解氮含量提高5.34%～6.87%(P＜0.05);土壤电导率随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在7.5 t·hm^-2;土壤pH值与生物炭还田量显著正相关,并且生物炭12.0～16.5 t·hm^-2 pH值显著高于不添加生物炭处理;生物炭年还田量7.5～12.0 t·hm^-2时,有机质含量、腐殖质全碳量、胡敏素碳量分别较不添加生物炭处理提高48.74%～70.51%、47.40%～69.94%、68.94%～96.48%;HA/FA和PQ随生物炭还田量增大呈先增后降的趋势,峰值在12 t·hm^-2;生物炭还田量7.5 kg·hm^-2时,脲酶活性较不添加生物炭处理提高89.03%（P＜0.05）,碱性磷酸酶降低41.27%（P＜0.05）;生物炭还田量12.0 kg·hm^-2时,脲酶活性提高53.33%（P＜0.05）,蔗糖酶活性提高41.84%(P＜0.05)。因此,生物炭连续还田能够有效改良苏打盐碱土稻田,7.5～12.0 t·hm^-2为适宜生物炭还田量。     

滨海盐碱地覆膜和灌溉对玉米盐分离子分布及生物量的影响

以玉米为试材,于2017—2018年在天津市滨海盐碱土进行了膜下滴灌试验,分析了覆膜和灌溉对玉米盐分离子质量分布特征、玉米干物质的变化规律和产量的影响。结果表明:(1)覆膜和灌溉对玉米离子分布的影响显著,显著减小了根部Na⁺吸收质量,成熟期FI20处理比LI10小56%,从而减少了盐分对叶片的伤害;显著增大了茎部K⁺的积累质量,成熟期FI20处理比LI10高24%,提高了植物的耐盐性;显著增加了叶部Ca²⁺质量,苗期FI20处理比LI10高96%,促进作物幼根的生长和根毛的形成,改善了玉米体内的离子平衡,减轻了盐胁迫作用;显著增加了叶部Mg²⁺质量,拔节期FI20处理比LI10高136%,增强了植株叶片的光合作用,提高了植株的耐盐性。(2)玉米地上部和根系干物质重均随着生育期进程而增加,覆膜和灌溉改变了植物体内盐分离子质量,对玉米生物量的积累影响较大,成熟期FI20处理比LI10高1%～46%;对玉米根冠比(R/S)有显著影响,使生物量分配比例显著改变,成熟期根冠比(R/S)FI20处理比LI10小...     

生长年限对甘肃贝母根际土壤细菌群落结构的影响

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对撂荒地（CK）、生长1 a（BM-1Y）、3 a（BM-3Y）和5 a（BM-5Y）的甘肃贝母根际土壤细菌16S rRNA基因V3-V4可变区进行测序分析,探究不同生长年限甘肃贝母对根际土壤细菌群落结构的影响。结果表明：生长年限对甘肃贝母土壤理化因子和细菌菌群均有影响,其中BM-5Y处理显著降低了土壤有机质（OM）、水解氮（HN）和速效磷（AP）的含量（P＜0.05）,较CK处理分别降低了22.76%、9.28%、51.25%;BM-5Y处理显著降低根际土壤细菌多样性（P＜0.05）,其中OUT数、PD值及Chao I指数较CK处理分别降低了7.23%、6.79%、6.47%。生长年限改变了细菌群落在门和属水平的群落组成,但各生长年限中的优势菌门（相对丰度＞5%）相对稳定,均为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）,其在CK、BM-1Y、BM-3Y和BM-5Y处理中的相对丰度总和分别为82.28%、84.16%、83.12%和82.30%。土壤pH、OM、HN、AP及AK含量是驱动根际土细菌群落的主要环境因子,其程度大小为：pH＞AK＞HN＞AP＞OM。土壤理化因子与各优势细菌门的相关性不同,pH与放线菌门（Actinobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）呈显著负相关（P＜0.05）,OM、HN和AP均与厚壁菌门（Firmicutes）呈显著负相关（P＜0.05）。综上,甘肃贝母生长年限延长（BM-5Y）会显著降低土壤的养分含量和细菌群落的多样性。