秸秆生物反应堆对温室葡萄根围土壤微环境及生长的影响

为了探究秸秆生物反应堆对寒冷地区温室葡萄根系周围土壤微环境及生长的影响,在温室内开展了葡萄秸秆生物反应堆栽培试验,共设计了4个处理（秸秆2.4×104 kg/hm2+发酵菌种配比2‰、秸秆3.6×104 kg/hm2+发酵菌种配比2‰、秸秆2.4×104 kg/hm2+发酵菌种配比3‰、秸秆3.6×104 kg/hm2+发酵菌种配比3‰）,并以常规栽培作为对照。结果表明：1）在葡萄行间设置秸秆生物反应堆的当年,地温得到了明显提升,且生物反应堆中发酵菌种配比越高,则秸秆在前期发酵越快,地温变幅越大,但秸秆生物反应堆处理对下一年地温的影响微小;2）葡萄行间秸秆生物反应堆处理可以有效提高土壤中细菌和真菌数量,且反应堆中秸秆用量较高的处理（3.6×104 kg/hm2）对应的土壤细菌数量与秸秆用量较低的处理（2.4×104 kg/hm2）之间的差异达到显著水平（P<0.05）,但秸秆生物反应堆处理对土壤放线菌的影响相对较小;3)在秸秆生物反应堆处理的当年,土壤脲酶活性大幅升高,增幅在38.5%～68.4%,但在下一年其活性相对稳定,而土壤蔗糖酶的活性却表现出持续升高的趋势,且在反应堆中秸秆用量相同的条件下,生物发酵菌种配比为2‰和3‰处理之间的差异并不显著（P>0.05）;4)在葡萄行间设置秸秆生物反应堆,可以有效提高葡萄根系活力和产量,在处理的当年,葡萄产量增幅为11.5%～17.2%,且还能促进下一年增产,增幅为9.6%～15.7%。综上,在葡萄行间设置秸秆生物反应堆处理后,根系周围土壤微环境得到明显改善,对葡萄生长产生了积极的效应,且生物反应堆中秸秆用量为3.6×104 kg/hm2、发酵菌种配比为2‰时处理效果较佳。该研究结果对寒冷地区温室葡萄生产具有一定的指导意义和参考依据。     

作物秸秆配施生物菌肥对宁南山区新修梯田土壤理化性状的影响

针对宁南山区新修梯田有机培肥存在的问题,选择宁夏西吉县作为典型研究区,研究了作物秸秆配施生物菌肥对宁南山区新修梯田土壤理化性状及微生物学性状的影响情况。结果表明:施入生物菌肥可有效改善新修梯田土壤理化性状、增加土壤微生物数量,增加土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,从而可促进作物秸秆有机物质的快速分解,弥补作物秸秆翻压还田后有机物质分解速度慢、长期施用化肥带来环境污染的缺陷;生物菌肥推荐施用量为2 250~3 000 kg/hm~2。     

设施温室秸秆还田生物反应堆技术的应用

在设施农业温室中应用秸秆还田生物反应堆技术研究了对土壤理化性质、棚内地温和室温、CO2浓度及植物生物量等方面的影响。结果表明:与对照试验相比,施用秸秆还田生物反应堆技术的温室棚温比对照试验高近5℃,地温比对照试验高5.4℃左右;试验期间,棚内CO2浓度峰值呈曲线状,在2010年3月5日施用秸秆还田生物反应堆技术的温室中CO2浓度达到极大值2 200 mg.kg-1;应用秸秆生物反应堆技术后,土壤有机质含量显著增高,速效磷、碱解氮、速效钾、土壤容重数值也呈现升高趋势,与对照试验相比呈现极显著性差异;施用秸秆还田生物反应堆技术的温室农作物株高、茎粗、叶面积,根、茎叶、果实的干物质重、产量等均高于对照试验。     

不同秸秆生物反应堆对冬季日光温室番茄生长发育的影响

为了研究不同秸秆生物反应堆对番茄根系土壤温度和其生长发育的影响,找到秸秆生物反应堆提高番茄产量的理论依据,试验选取水稻、玉米2种作物秸秆为原料,应用秸秆生物反应堆技术,以常规栽培为对照,通过测定日光温室小气候、番茄农艺性状、抗病性和产量等指标,对不同秸秆生物反应堆番茄生长发育的影响进行综合评价。结果表明,与对照相比,玉米秸秆和水稻秸秆可以使土壤温度分别提高3.7和2.7℃,有机质含量分别增加6.86和4.80 g/kg,产量分别提高22.7%和10.4%;土壤全盐量下降0.39和0.33 g/kg,畸形果率减少7.3%和4.2%,植株发病率下降2.87%和0.44%。应用秸秆生物反应堆可以有效改善土壤理化性质,增加番茄的产量,且玉米秸秆生物反应堆效果更佳。     

温室大棚应用秸秆反应堆技术的试验示范结果与分析

秸秆生物反应堆技术是一项新型农业栽培技术。本文对黄瓜温室应用秸秆生物反应堆技术的对比试验情况进行了介绍,并就农产品品质、产量、上市时间、植物生长等情况进行了分析。     

秸秆灰、生物菌肥与化肥配施对土壤养分和设施碱蓬产量及品质的影响

以单施氮磷肥为对照,研究设施栽培条件下秸秆灰、秸秆灰配施生物菌肥、生物菌肥、碳酸钾及碳酸钾配施生物菌肥对碱蓬嫩茎叶产量、品质、养分形态及土壤养分的影响。结果表明,+K、+KM、+A、+AM及+M处理使碱蓬3次收获的嫩茎叶总产量显著增加14.3%～41.1%,其中,以+A与+AM处理增产效果最显著。+A与+AM处理碱蓬嫩茎叶中Vc含量提高14.3%～28.3%,氨基酸含量提高5.4%～27.3%,硝酸盐含量降低13.3%～14.8%,营养品质得到明显改善。碱蓬嫩茎叶中磷、钾养分形态均以非蛋白态为主,氮素养分形态比较均衡。+AM与+A处理提高了碱蓬嫩茎叶中非蛋白态养分含量,且+A与+AM处理使土壤有效磷、有效钾及有机质含量增加21.3%～128.0%,显著高于施用化肥的处理。     

秸秆焚烧对不同耕层土壤酶活性、微生物数量以及土壤理化性状的影响

以秸秆焚烧后覆盖的耕层土壤为对象,研究秸秆焚烧对不同耕层土壤酶(过氧化氢酶,磷酸酶,脲酶和多酚氧化酶)活性、微生物数量的影响,并探讨土壤有机质含量、含水量、速效养分、微生物数量的增减程度与土壤酶活性增减程度的相关性。结果表明:过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶活性在焚烧秸秆后有不同程度的降低,其中耕层0-2cm,2-5cm土壤酶活性在焚烧前后都形成极显著性差异,5-13cm耕层的酶活性变化较小,13-20cm耕层的酶活性没变化。在微生物数量方面,焚烧秸秆导致0-2cm耕层的微生物数量大幅度减少,减少程度在80%左右,2-5cm耕层的微生物数量也有43%～52%的减少,5-13cm和13-20cm耕层的微生物数量没有变化。相关性分析表明,只有脲酶活性的降低程度与速效磷含量的增加程度达到显著相关,相关系数是0.959*。多酚氧化酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈极显著相关性,相关系数分别是0.998**,0.999**,0.998**。同时脲酶活性的降低程度与细菌、放线菌、真菌数量的降低程度均呈显著相关性,相关系数分别是0.977*,0.974*,0.954*。     

微生物菌肥对玫瑰防病促生作用及土壤微环境的影响

为筛选生态绿色肥料,研究微生物菌肥施用效果并优化施用方法,试验以微生物菌肥及常规化肥按照不同组合配施,研究了玫瑰的生长性状、病害情况、花量产量、土壤理化性质以及土壤微生物数量状况。结果表明：施用复合肥+微生物菌肥（NPK+B）对玫瑰株高、分枝数有显著影响,较对照分别增加33.3%、31.8%,微生物菌肥+有机肥（B+M）可促进分枝,但对茎粗无显著影响。施用复合肥+微生物菌肥+有机肥（NPK+B+M）与B+M处理土壤物理粘粒含量在34%～41%之间,土壤质地得到了一定程度改善,各处理中增加B、M及B+M可以调节pH降到适宜的弱酸性范围,较好地改善土壤酸碱性质。各施肥处理均对玫瑰花量及产量产生增益作用,而增加微生物菌肥可有效降低黑斑病的发生,病情指数由对照的13.23降低至7.17,并提高了玫瑰对有机肥和复合肥的利用率,提高株高、茎粗与发新枝数量,从而起到增产的作用,其中NPK+B+M增幅最高,达67.8%,其次为NPK+M、NPK、B+M。通过连续施用微生物菌肥,玫瑰种植地土壤中的细菌、真菌及放线菌数量较CK均显著增加,其中“真菌/（细菌×10）”达到1.042,相关性分析表明,真菌和放...     

秸秆生物炭对辣椒疫病的防控效果及机理研究

在盆栽试验条件下研究了两种温度下制备的秸秆生物炭对辣椒疫病的防控效果,并测定了辣椒根际土壤理化性状、微生物数量和群落结构、病原菌数量和与植株抗性相关的生理生化指标。结果表明:麦秸在500℃和600℃两种温度下制备的生物炭对辣椒疫病均有一定的防控作用,500℃制备的生物炭防控效果好于600℃制备的生物炭,且对辣椒具有一定的生长促进作用;生物炭处理能明显提高土壤中全氮、速效磷和速效钾的含量,其中速效钾含量的增加最大;分别添加两种生物炭均能显著提高根际可培养微生物特别是真菌和放线菌的数量,增加微生物多样性并改变其优势微生物群落;两种生物炭处理虽然增加了辣椒疫霉的数量,但并未引起植株发病;施用生物炭没有显著改变与植株抗性相关的生理指标。总之,土壤施用秸秆生物炭对辣椒疫病具有良好的防控作用,生物炭改善土壤养分状况和土壤微生物群落结构可能是其主要防病机理之一。     

秸秆生物炭对辣椒疫病的防控效果及机理研究

研究秸秆生物炭防控辣椒疫病效果,并初步探索其防控机理。在盆栽试验条件下研究了两种温度下制备的秸秆生物炭对辣椒疫病的防控效果,并测定了辣椒根际土壤理化性状、微生物数量和群落结构、病原菌数量和与植株抗性相关的生理生化指标。结果表明：麦秸在500℃和600℃两种温度下制备的生物炭对辣椒疫病均有一定的防控作用,500℃制备的生物炭防控效果好于600℃制备的生物炭,且对辣椒具有一定的生长促进作用;生物炭处理能明显提高土壤中全氮、速效磷和速效钾的含量,其中速效钾含量的增加最大;分别添加两种生物炭均能显著提高根际可培养微生物特别是真菌和放线菌的数量,增加微生物多样性并改变其优势微生物群落;定量PCR测定结果显示,两种生物炭处理提高了土壤中细菌的总体数量,但对真菌总体数量影响不同,虽然增加了辣椒疫霉的数量,但并未引起植株发病;植株与抗性相关生理生化指标显示,施用生物炭没有显著改变与植株抗性相关的生理指标。土壤施用秸秆生物炭对辣椒疫病具有良好的防控作用,生物炭改善土壤养分状况和土壤微生物群落结构可能是其主要防病机理之一。     

番茄连作对日光温室土壤微生物及土壤理化性状的影响

对大庆地区具有代表性的温室进行调查研究,了解不同种植年限对番茄温室土壤微生物及土壤理化性状的影响,为解决温室土壤连作障碍问题奠定理论依据。结果表明,随着种植年限增加,细菌、真菌的数量及土壤速效钾、有效磷、碱解氮、有机质、盐分的含量呈增加趋势,种植年限为10年分别是对照(露地菜田)的2.14、1.33、2.18、2.09、1.96、2.86、9.5倍,土壤p H值相反,种植年限为10年比对照下降了0.64,但放线菌数量与B/F值[(细菌+放线菌)/真菌]在第5年与第7年达到最高,呈现先增高再降低的趋势,分别比对照增加了34.12%、44.26%;随着土壤深度的增加,土壤微生物数量及土壤速效钾、有效磷、碱解氮、有机质、盐分含量降低,土壤含水量、p H值增加。综合分析番茄连作对土壤微生物和土壤理化性状的影响,番茄连作6年后出现一定程度的连作障碍问题。     

不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮的影响

【目的】 本文利用天津日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮含量的影响,为设施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持续利用提供依据。 【方法】 调查在第 9 茬蔬菜 (秋冬茬芹菜) 和第 10 茬蔬菜 (春茬番茄) 进行。定位试验设 8 个处理,分别为:1) 不施氮;2) 全部施用化肥氮 (4/4CN);3) 3/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 (3/4CN + 1/4PN);4) 2/4 化肥氮 + 2/4 猪粪氮 (2/4CN + 2/4PN);5) 1/4 化肥氮 + 3/4 猪粪氮( 1/4CN + 3/4PN);6) 2/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 + 1/4 秸秆氮 (2/4CN + 1/4PN + 1/4SN);7) 2/4 化肥氮 + 2/4 秸秆氮 (2/4CN + 2/4SN);8) 农民习惯施肥 (CF),除不施氮肥和农民习惯施肥外,其余处理为等氮磷钾处理。在不同生育时期,采 0—20 cm 土壤样品,测定土壤微生物量碳、氮含量,并分析其与蔬菜产量之间的关系。 【结果】 两茬蔬菜不同施肥模式土壤微生物量碳、氮含量总体上均随生育期的推进呈先增后降的趋势。芹菜季较高土壤微生物量碳含量出现在定植后 90 d,土壤微生物量氮较高含量出现在定植后 60 d;番茄季分别出现在定植后 20～80 d 和 60 d。芹菜季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 185.0～514.6 和 34.3～79.1 mg/kg 之间,较化肥(4/4CN)模式平均分别增加 15.1%～81.7% 和 24.5%～100.0%,其中以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量相对较高,平均分别增加 62.0%～81.7% 和 81.1%～100.0%;番茄季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 120.7～338.0 和 25.5～68.8 mg/kg 之间,较 4/4CN 模式平均分别增加 16.9%～86.9% 和 12.2%～109.3%,又以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量最高,平均分别增加 61.4%～86.9% 和 78.2%～109.3%。两季蔬菜不同生育期土壤微生物量碳、氮含量与当季蔬菜产量和定位试验开始以来蔬菜总产量之间均呈极显著正相关关系。 【结论】 同等养分投入量下,有机无机肥料配合施用提高土壤微生物量碳、氮的效果显著好于单施化肥,又以化肥配施秸秆效果更佳;土壤微生物量碳、氮含量与设施蔬菜产量之间呈极显著正相关关系。证明有机无机肥配施,特别是配施一定量的秸秆可有效提高土壤微生物量碳、氮含量,维持较高的菜田土壤肥力,有利于设施蔬菜的可持续和高效生产。      

微生物菌肥对黄河上游地区设施土壤微生物及酶活性的影响

为了研究施入微生物菌肥对黄河上游地区设施土壤微生物数量及酶活性的影响,试验以设施哈蜜瓜土壤为研究对象,设7个处理,分别为EM的不同施用方式及另外3种不同微生物菌肥,另加CK处理,在哈蜜瓜生长的不同时期取土样测定微生物数量及酶活性。结果表明,在哈密瓜同一生长时期,各处理土壤细菌、放线菌数量均比CK多;整个生长时期内,细菌、放线菌数量均先增加后减少;真菌数量采收期较苗期和膨瓜期大幅度增加,但CK增加的幅度最大,数量最多;土壤脲酶活性呈下降趋势,蔗糖酶活性先降低后升高。因此,施入微生物菌肥有利于改善设施哈密瓜土壤的微生物结构,有助于促使土壤微生物从低肥的"真菌型"向高肥的"细菌型"土壤转化;增加土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化物酶活性。表现突出的为处理2和处理6,即"叶面喷施+根部冲施EM原液"和"冲施氮磷钾‘A50',植株喷清水"。     

Application of mixed straw and biochar meets plant demand of carbon dioxide and increases soil carbon storage in sunken solar greenhouse vegetable production

Solar vegetable greenhouse soils show low soil organic carbon content and thus also low rates of soil respiration. Processing vegetable residues to biochar and mixing biochar with maize straw might improve soil respiration and increase soil organic carbon stocks, while preventing the spread of soil-borne diseases carried by vegetable residues. In an incubation experiment, we tested how additions of maize straw (S) and biochar (B) added in varying ratios (100S, 75S25B, 50S50B, 25S75B, 100B and 0S0B (control)) affect soil respiration and fraction of added C remaining in soil. Daily CO₂ emissions were measured over 60 days incubation, the natural abundance of ¹³C in soil and in the added biochar and maize straw were analysed. Our result shows that (a) soil CO₂ emissions were significantly increased compared to soil without the straw additions, while addition of biochar only decreased soil respiration; (b) cumulative CO₂ emissions decreased with increasing ratio of added biochar to maize straw; (c) the abundance of soil ¹³C was significant positively correlated with cumulative CO₂ emissions, and thus with the ratio of straw addition. Our results indicate that incorporation of maize straw in greenhouse soils is a meaningful measure to increase soil respiration and to facilitate greenhouse atmosphere CO₂ limitation while producing vegetables. On the other hand, additions of biochar from vegetable residues will increase soil organic carbon concentration. Therefore, the simultaneous application of maize straw and biochar obtained from vegetable residues is an effective option to maintain essential soil functions for vegetable production in sunken solar greenhouses.     

不同秸秆还田方式对和田风沙土土壤微生物 多样性的影响

秸秆还田是有效利用秸秆资源的重要途径,能够提高土壤养分含量、调节土壤微生物的群落结构和多样性,但目前还缺乏不同秸秆还田方式对新疆沙化土壤肥力和微生物多样性影响的系统报道。为探索新疆沙化土壤肥力可持续提升模式,于2010—2012年在和田风沙土土壤上设置秸秆直接还田(NPKS)、过腹还田(NPKM,15.0 t×hm~(-2))和炭化还田(NPKB1,2.5 t×hm~(-2);NPKB2,15.0 t×hm~(-2))定位试验,研究不同秸秆还田处理对和田风沙土土壤养分、微生物数量、土壤酶活性和Biolog碳源利用的影响。结果表明:1)与单施化肥(NPK)相比,不同秸秆还田方式均能显著提高风沙土土壤养分含量,其中NPKM处理效果最好,其次是NPKB2处理,NPKS和NPKB1处理分别为第3和第4。2)不同秸秆还田方式对土壤微生物数量影响差异显著,均增加了土壤中细菌、放线菌和生理菌群的数量,与NPK处理相比,细菌数量NPKB2处理最高,放线菌数量NPKM处理最高,分别显著提高了413.16%和574.19%。但NPKB1和NPKB2处理对生理菌群数量的提升效果好于NPKS处理和NPKM处理。土壤酶活性,不同秸秆还田方式总体好于NPK处理,NPKM处理的提升效果最好。3)Biolog碳源利用分析表明不同秸秆还田方式均能提高风沙土土壤微生物活性和丰富度指数。主成分分析表明,不同秸秆还田方式土壤微生物群落明显不同,起分异作用的碳源主要为羧酸类和糖类。聚类分析显示NPKB2和NPKM处理之间、NPKB1和NPKS处理之间土壤微生物功能相似。由此可以看出,不同秸秆还田方式均能显著提高和田沙化土壤微生物活性和功能多样性,但不同方式的增效不同。从3年定位试验结果看,秸秆过腹还田和炭化还田的效果较好,秸秆直接粉碎还田有增加土传病害的风险。该结果将为南疆沙化土壤肥力可持续提升提供一定的理论指导。     

Relationship between soil chemical properties and microbial metabolic patterns in intensive greenhouse tomato production systems

ABSTRACT

Intensive greenhouse production involving excessive fertilizer and organic manure application rates may affect soil chemical and biological quality. Soil samples from 50 commercial greenhouses for tomato production in northern China were collected for the evaluation of the status of soil fertility and identification of the soil chemical factor that exerts the strongest influence on microbial functional diversity. The soil total nitrogen content showed high soil fertility and was 68% higher than 1000 mg kg^?1 and 14% higher than 1500 mg kg^?1. Differential soil pH values caused statistically significant shifts in microbial metabolic activity (average well color development, AWCD) and Shannon’s diversity index using Biolog^TM ECO plates assay. The highest soil microbial functional diversity was observed at near neutral pH values. When individual data points were plotted against soil organic matter (SOM), significant positive associations with soil microbial biomass nitrogen and AWCD were observed. The canonical correspondence analysis confirmed that shifts in the soil microbial functional diversity were associated with changes in pH, total nitrogen, and SOM. This study indicated that excessive fertilization changed the community-level physiological profile of the soil microorganisms, and this effect can be a consequence of changes in soil pH under intensive greenhouse management.     

棉秆不同处理方式对滨海盐碱土理化性质和棉花产量的影响

为了探讨棉秆不同处理方式对黄河三角洲滨海盐碱土改良效果的影响,本试验对比棉秆直接粉碎还田(FC)和堆腐还田(FS)两种处理,分别设定不同还田量进行试验,并根据棉花不同生长时期对棉田土壤物理、化学指标进行对比分析。结果表明:FS、FC两种还田处理均能有效增加0~10 cm土层土壤孔隙度,降低土壤容重,且与还田量分别呈正相关和负相关;当还田量为9 t/hm~(2)时能有效增大土层粒度中黏粒和粉粒所占比重。FS比FC对棉花吐絮期表层(0~10 cm)p H值的降低效果更明显。两种还田处理的降盐效果显著,并随着还田量增大而不断加强。两种还田处理可以有效降低0~20 cm土层土壤中Na~+和Cl~-含量,而当还田量为9 t/hm~(2)时对降低0~10 cm土层中SO_4~(2-)含量及增加K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量的效果最为明显。两种还田模式均能显著增加土壤有机质含量,但差异性不大,FS较FC在增加全氮和速效钾含量方面效果显著,而在增加有效磷含量方面表现刚好相反。两种还田处理都可以有效增加棉花产量,且FS比FC的增产效果更好。棉秆还田利用不仅可以改善土壤的理化性质,也可以减少资源的浪费。     

生物复混肥对土壤微生物群落功能多样性和微生物量的影响

在温室盆栽条件下,采用Biolog微平板法和氯仿熏蒸浸提法,研究了玉米施用等养分量的无机肥、有机无机复混肥和生物复混肥后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:生物复混肥处理的土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、微生物群落Shannon指数(H)和微生物群落丰富度指数(S)均最高;施用生物复混肥可明显提高土壤微生物对碳源的利用率,尤其是多酚化合物类和糖类;不同处理土壤微生物碳源利用特征有一定差异,生物复混肥在第1主成分上的得分值为正值,其他各处理在第1主成分上的得分值基本上为负值,起分异作用的主要碳源是糖类和羧酸类。在玉米生长期间各处理土壤微生物量大致呈先升高后逐渐平稳的趋势,且土壤微生物量碳、氮、磷的含量均以生物复混肥处理最高,最高值分别为333.21mg.kg 1、53.02 mg.kg 1和22.20 mg.kg 1。研究表明,生物复混肥的施用比等养分量的有机无机复混肥处理能显著提高土壤微生物群落碳源利用率、微生物群落丰富度和功能多样性,显著增加土壤微生物量碳、氮、磷的含量,有利于维持良好的土壤微生态环境。     

复合微生物肥对碱土生物学性状与土壤肥力的影响

为探讨复合微生物肥对碱土的改良效果,对内蒙古农业大学海流图科技园区碱土试验地开展了施用复合微生物肥的田间试验,探讨了其对土壤生物学性状和土壤肥力的影响.结果表明:施用复合微生物肥处理较不施肥处理显著降低了耕层土壤pH和EC值,分别降低0.32～0.88个单位和0.17～0.39 mS/cm;显著提高了土壤酶活性、微生物...