不同连作年限对植烟土壤性状的影响

选取了不同连作年限的植烟土壤,研究了土壤酶活性和微生物数量变化情况,结果表明:随着连作年限的增加,不同种类土壤酶活性的变化趋势不一致;磷酸酶和蔗糖酶在连作10年内,随着连作年限的增加,其活性显著降低,而脲酶活性呈增加的趋势;连作年限10～20年,土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性均有增加的趋势。而不同连作年限对植烟土壤蛋白酶活性的影响不显著。多酚氧化酶和过氧化氢酶活性随着连作年限的增加而呈先增加后降低再增加的趋势。连作3～5年,植烟土壤细菌、放线菌数量增加,而真菌数量减少。连作超过5年,细菌和真菌数量先增加后减少,而放线菌数量呈降低的趋势。连作3～5年,植烟土壤解磷菌和解钾菌数量增加,且在连作5年时数量最多;连作超过5年,土壤解磷菌和解钾菌数量显著降低。     

氮磷钾肥不同组合对植烟土壤细菌群落结构的影响

施用氮磷钾肥能提高植烟土壤速效养分含量并影响土壤细菌多样性和群落结构。本研究采用高通量测序和RDA方法研究氮磷钾不同施肥组合对植烟土壤细菌多样性的影响,以期为施用氮磷钾肥调控土壤细菌多样性、改善土壤微环境提供理论依据。结果表明,移栽后30 d,施肥处理显著提高土壤细菌丰富度和多样性。移栽后90 d, NK处理相比于CK显著降低细菌多样性。移栽后30 d,在门水平上,施肥处理提高了放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等优势菌门的相对丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)相对丰度。在属水平上,施肥处理提高罗河杆菌属(Rhodanobacter)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和Granulicella等优势菌属的相对丰度,降低新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)和马赛菌属(Massilia)相对丰度。RDA分析表明,土壤pH值和速效养分对细菌群落结构组成影响显著,其中pH、碱解氮和速效磷是主要影响因子。关联分析表明,土壤细菌多样性与烟草农艺性状相关指标呈显著或极显著正...     

不同连作年限植烟土壤养分状况分析

利用吸附试验和盆栽试验对桑植县白石乡不同连作年限植烟土壤养分状况进行了系统研究,以确定土壤中相应的养分限制因子.结果表明,在不同连作年限植烟土壤中,N、Mg养分始终是较为重要的限制因子,且N的限制作用最大;但随着植烟年限的延长,土壤酸度对烟株生长的限制作用越来越强.因此,在当地烤烟施肥的过程中,不仅要关注N等大量养分的...     

不同梯度氮磷钾施用量对云南植烟土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】为了解施用不同梯度氮磷钾推荐用量下对烟田土壤细菌群落的物种多样性的影响。【方法】从云南省澄江县烟区采集不同推荐施肥用量处理中的土壤样品,提取土壤总DNA并利用16S rRNA高通量测序技术及生物信息学分析法进行统计分析。【结果】在烟田中不同施肥处理条件下土壤细菌域有7个优势种群,依次为变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria),放线菌门(Actinobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes),芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes),这些优势群落占所有有效序列的90%以上。相对于不同氮、钾梯度施用量,不同磷梯度的养分用量对烟田土壤细菌群落的多样性具有显著影响。在磷施用量为67.5 kg/hm²处理条件下,土壤微生物3个α多样性指数最低即OUT=1494(P=0.067),Shannon=5.98(P=0.016)和Simpson=0.9891(P=0.043)。通过不同养分互作条件下优势种群变形菌门α多样性的比较发现,在N=90...     

改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落结构和丰度的影响

【目的】研究不同改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落和丰度的影响,从固氮微生物角度为改良剂的筛选及其推广应用提供科学依据。【方法】采用田间单因素随机试验,设4个改良剂处理,分别为硅钙钾镁(T1)、白云石粉(T2)、硅钙钾镁+生物炭(T3)和白云石粉+生物炭(T4),以不施用改良剂为对照(CK)。烟叶旺长期进行烟株农艺性状调查并采集根际土壤样品,以nifH基因作为分子标记,应用荧光定量PCR和高通量测序技术,研究不同处理的土壤固氮菌丰度和群落结构变化特征,并分析土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素。【结果】施用不同改良剂普遍提高了烟株农艺性状及土壤p H、有机碳含量和C/N。施用改良剂可显著提高土壤固氮菌nifH基因丰度(P<0.05,下同),T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高2.97、3.32、4.68和3.81倍。施用改良剂也提高了土壤固氮菌群落α多样性,且Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均以T3处理最高。相关分析结果表明,固氮菌丰度、Chao1和ACE指数与土壤pH呈显著正相关。在门水平上,共获得5个类群,其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群。改良剂施用对固氮菌群落结构有显著影响,优势门和属发生变化,硅钙钾镁+生物炭处理显著增加放线菌门、蓝藻门、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和固氮螺菌属(Azospirillum)相对丰度。冗余分析结果表明,土壤pH、有机碳、硝态氮和C/N是驱动固氮菌群落结构变化的主要因素。【结论】硅钙钾镁+生物炭混施处理对缓解土壤酸化、改善烟田环境、促进烟株生长及提高固氮菌nifH基因丰度、群落α多样性和优势类群相对丰度效果显著,适合在酸性植烟土壤中推广应用。     

烤烟连作条件下土壤微生物群落结构变化及驱动因素分析

为探究不同连作条件下烤烟土壤微生物群落结构变化特征及驱动因素,对秦岭腹地商洛地区连作Y1（烤烟种植1 a）、Y2（烤烟连作3 a）、Y3（烤烟连作5 a）和Y4（烤烟连作7 a）4种不同年份的植烟土壤进行了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物多样性、群落结构变化及驱动因素的分析。结果显示：植烟土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比随着种植年限的增加而减少,下降幅度分别为37.16%、20.40%和21.10%。土壤中细菌丰富度和多样性显著减少,其优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度总和占比在80%及以上。在土壤中真菌丰富度显著增加,其优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,其相对丰度总和占比在90%及以上。在Y4连作条件下,土壤有益微生物门水平上相对丰度减少,如厚壁菌门和脱硫菌门,致病微生物门水平上相对丰度增加,如毛霉菌门和壶菌门。长期连作会导致土壤有益微生物相对丰度减少、致病微生物相对丰度增加、土壤微生物生物量碳氮比下降,进而增加烟株病害风险。因此,建立良好的耕作制度或构建微生物群落是缓解或解决连作烟田微生物群落结构失衡的关键技术途径。     

羊粪有机肥对洛阳植烟土壤微生物群落结构和功能的影响

本试验通过研究植烟土壤中微生物群落结构和功能类群对羊粪有机肥的响应,为洛阳烟区应用有机肥改良植烟土壤提供科学依据。试验设4个处理：不施肥(CK)、仅施化肥(T1)、50%饼肥氮+50%化肥氮(T2)、50%羊粪有机肥氮+50%化肥氮(T3),采用高通量测序技术分析烟草旺长期各处理土壤微生物群落结构及功能类群。结果表明：(1)有机肥明显改变了植烟土壤微生物群落结构的alpha多样性。与饼肥处理相比,羊粪有机肥降低了烟草土壤细菌群落结构的多样性和丰富度,但是提高了真菌群落结构的多样性和均匀度。(2)beta多样性分析显示有机肥处理土壤微生物群落结构与单施化肥处理明显不同,羊粪有机肥和饼肥处理间真菌群落结构差异较大。(3)优势细菌类群分析：有机肥增加了放线菌门和变形菌门的相对丰度,降低了酸杆菌门的相对丰度,其中饼肥处理放线菌门丰度增加更为显著,羊粪有机肥处理变形菌门丰度增加幅度较大。LEfSe分析表明,T1处理红色杆菌纲和红色杆菌目显著富集,T2样本中放线菌门、放线菌纲、Frankiales目显著富集,T3处理样本中鞘脂单胞菌科、鞘脂单胞菌目和丙酸杆菌目显著富集。(4)优势真菌类群分析：有机...     

连作年限对辣椒根际土壤真菌群落结构的影响

为了解不同连作年限下辣椒根际土壤真菌群落的结构特征,选取不同连作年限(1、3、5、10 a)下的辣椒根际土壤,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析土壤真菌群落的结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性.结果表明：相较于连作1 a处理,延长连作年限导致真菌香农指数和辛普森指数显著下降(P<0.05);同时,连作年限变化对真菌群落结构有显著影响.在物种组成中,属于真菌优势菌门的有子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和梳霉门,其中,子囊菌门是4个连作处理土壤的绝对优势菌群.在不同连作年限处理的土壤中,镰刀菌属、毛壳菌属和Ovatospora是共有的优势真菌属,其中,镰刀菌属的相对丰度在连作5 a时达到最高,10 a后显著下降(P<0.05);同时,枝顶孢霉属、青霉菌属和曲霉菌属等生防菌的相对丰度在长期连作后显著增大,而毛壳菌属、木霉菌属和被孢霉属等有益微生物的相对丰度随着连作年限的延长逐渐下降.冗余分析显示,土壤pH及有效磷、速效钾、有机质含量是影响真菌群落结构变化的主要驱动因子.本研究中,土壤真菌群落多样性下降、有益微生物减少和病原菌积累可能是造成辣椒连作障碍的原因.     

烟草连作病害土壤与连作非病害土壤的细菌群落差异性比较

通过对烟草连作病害土壤、连作非病害土壤及新垦植烟土壤细菌群落结构间的差异性比较,为以微生物手段减少烟草连作病害提供一定的理论依据。采用宏基因组高通量测序技术,测定分析三类土壤的细菌群落结构。结果表明,连作病害土壤细菌总OTUs与独有OTUs最多,群落结构相似,同源性高;连作病害土壤中的蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、假单胞菌属（Pseudomonas）、铁矿沙单孢菌属（Arenimonas）、厌氧绳菌属（Bellilinea）、节杆菌属（Arthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）占比显著高于连作非病害土壤和新垦土壤。连作非病害土壤样本间细菌群落结构差异较大,同源性较低。新垦土壤细菌慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、酸土单胞菌属（Aciditerrimonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、红游动菌属（Rhodoplanes）5个属所占比例较高,但硝化螺旋菌属（Nitrospira）占比较低,细菌群落结构...     

棉花连作与稻、棉轮作土壤细菌群落结构差异分析

通过传统培养方法和PCR-DGGE技术,分析了新疆南疆稻、棉轮作与棉花连作健康土壤细菌数量和群落结构在不同的生育期的变化情况,为揭示新疆南疆长期连作健康棉田的土壤微生态系统的特殊性提供支持.结果表明,与连作棉田相比,稻、棉轮作的棉田的苗期、蕾期的土壤细菌总数较少,花铃期和吐絮期的细菌总数差别不大,DGGE图谱分析表明稻...     

小麦根系分泌物对西瓜连作土壤真菌群落结构的影响

【目的】研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中特异性菌群、真菌群落结构和多样性的影响,明确根系分泌物对改善连作土壤微生物环境的作用,为西瓜枯萎病的生态防治和菜田土壤的健康保持提供参考。【方法】本试验以连作3年的西瓜土壤为研究对象,利用土培盆栽试验研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中真菌群落结构和多样性的影响。【结果】荧光定量结果表明外源添加小麦根系分泌物降低了土壤中总真菌、尖孢镰刀菌和西瓜专化型尖孢镰刀菌的菌群丰度,增加了木霉菌的菌群丰度,且有西瓜苗并添加小麦根系分泌物处理的木霉菌丰度最高,尖孢镰刀菌的丰度最低。无西瓜苗并添加去离子水溶液处理的木霉菌丰度最低,尖孢镰刀菌的丰度最高。在门水平,增加了西瓜连作土壤中壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度,降低了接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度;在属水平,增加了对病原菌有拮抗作用的毛壳菌属(Chaetomium spp.)和顶孢霉属(Acremonium spp.)的相对丰度,同时降低了有致病潜力的尖孢镰刀菌属(Fusarium spp.)和腐生菌(Humicola spp.)物种的相对...     

不同水稻种植年限对土壤酶活性的影响研究

以乌鲁木齐米东区水稻地为研究对象,对不同连作年限对水稻地土壤酶活性的影响进行了研究。结果表明,随着连作年限的增加,过氧化氢酶活性呈先降后升的趋势;脲酶活性呈上升的趋势,但上升的幅度不显著;蔗糖酶的活性呈现先下降后上升的趋势。     

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。     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料,研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明:不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。     

Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征

【目的】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用,但随着栽培年限增加,也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少,生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力,造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理,为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质（稻草+土壤+膨化鸡粪）为试材,采用Biolog-ECO方法计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、McIntosh指数及丰富度指数,进而揭示微生物群落结构多样性,采用主成分分析法探索不同连作茬次营养基质中微生物群落结构变化的特征与规律。【结果】黄瓜平均单株产量随着连作茬次的增加在连作第5茬达到最高值,连作11茬显著低于第1茬水平。营养基质pH随着黄瓜连作茬次的增加逐渐降低,连作13茬时显著低于其他茬次。有机碳、速效氮、磷、钾含量均在连作第5茬的营养基质中含量达到最高值;连作第11茬时,速效氮及速效钾含量显著低于第1茬;有机碳和速效磷含量则在连作第13茬显著低于第1茬。微生物群落碳代谢主成分分析结果显示连作7茬以后营养基质中微生物碳源利用情况与之前各茬次间差异显著。微生物群落多样性指数结果表明,香农指数、McIntosh指数及丰富度指数均在连作第5茬达到最大值,香农指数和丰富度指数在第11茬开始显著低于第1茬,McIntosh指数在第13茬显著低于1茬。同时,随着连作茬次的增加,营养基质中微生物对单一碳源L-精氨酸、D-半乳糖内酯、吐温40、吐温80、丙酮酸甲脂、甲基D葡萄糖苷、N-乙酰基-D-葡萄胺的代谢活性明显降低;而对L-天冬酰胺酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、腐胺、D-甘露醇的代谢活性明显提高。【结论】采用营养基质栽培黄瓜,连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次,微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬次中最高;在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降,微生物多样性水平显著降低,微生物对羧酸类碳源利用率明显提高,说明偏好羧酸类碳源微生物种群得到富集,微生物群落结构发生单一化现象。     

淹水对辣椒连作土壤化学性质与微生物群落结构的影响

【目的】 明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响,为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】 以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象,以不淹水为对照,采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响;同时以辣椒为试材,采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】 土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05）,但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明,微生物群落组成在门水平上,淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度,降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度;在属水平上,淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关,增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus_Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度,并与土壤硝态氮呈显著负相关;土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明,淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】 辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值,降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度,但土壤速效养分含量显著降低。同时,土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长,有利于缓解辣椒连作障碍。     

烟草连作对烟田土壤微生物的影响

对烟草不同连作年限的烟田土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌进行分离,对微生物不同种群进行数量和多样性分析.结果表明,在连作10年内,细菌的数量随着连作年限的延长而增大;连作年限在10年以上,细菌数量随着连作年限的延长而呈现减小趋势;在连作l5年内,固氮菌和放线菌数量随着连作年限的延长而增大.连作年限在5年以内,根际土和非根际土中微生物多样性指数日和均匀度E随连作年限的延长而增大,连作年限在5年以上,根际土和非根际土中微生物多样性指数H和均匀度E随着连作年限的延长而呈现减小趋势.     

三七重茬土壤中高效解磷菌的筛选和鉴定

[目的]从三七重茬土壤中富集筛选解磷菌。[方法]分别于有机磷平板培养测定解磷圈大小,以Ca3(PO4)2为唯一磷源的无机磷液体培养基中连续培养14 d,测定其溶磷量。[结果]从3株解磷菌中筛选到了1株具有较好解磷效果的菌株P9,菌株P9的菌落直径最小,解磷圈直径最大,接触酶、淀粉水解、硝酸盐还原、葡萄糖产酸、肌醇产酸均为阳性,吲哚试验呈阴性。[结论]生理生化试验和16Sr DNA测序表明,P9为欧文氏杆菌(Erwinia tasmaniensis)。     

不同连作年限烟田土壤酶活性及养分含量变化

为了探讨河南省连作烟田主要肥力指标随连作年限的变化情况,对有代表性的5个植烟区(郏县、召陵区、方城县、襄城县、嵩县)不同连作年限土壤主要酶(蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶)活性、p H值及有机质、全氮、速效磷、速效钾含量进行了研究。结果表明,大部分植烟区,蔗糖酶、脲酶活性在连作2 a时有所上升,之后随连作年限的增加而呈下降趋势,有一些地区随连作年限的增加而直接降低;过氧化氢酶活性在连作2 a时有所上升,之后随连作年限的增加而呈下降趋势,连作3 a后趋于稳定;总体上,酸性磷酸酶活性在连作3 a之内随连作年限增加逐渐下降,之后趋于稳定。除方城县外,其余县(区)烟田土壤p H值总体均随着连作年限增加而降低,介于5.6~6.6。随连作年限增加,郏县、嵩县烟田土壤有机质含量呈降低趋势,方城县、襄城县变化不明显,召陵区呈先降低后升高趋势;全氮含量在多数地区(郏县、襄城县、嵩县)呈降低趋势,召陵区呈先降低后升高趋势,方城县呈升高趋势;召陵区、嵩县烟田土壤速效磷含量先稍微下降后升高,郏县呈先升高后降低趋势,方城县和襄城县无明显变化;速效钾含量在各个地区的变化规律不同。综上,河南各地连作烟田主要酶活性和养分指标随连作年限变化有一定的规律,但并非完全一致。说明立地条件、农事活动对土壤中主要酶活性、p H值、有机质及氮、磷、钾含量均有影响。因此,解决烟草连作障碍问题,需要针对不同地区采取不同的措施。