秸秆腐解物对豇豆连作土壤性质及幼苗生理指标的影响

为探究不同秸秆腐解物对豇豆连作土壤微生态环境和豇豆幼苗相关生理指标的影响,选用豇豆为试验材料,共设置芥菜秸秆腐解(T1)、大蒜秸秆腐解(T2)、对照处理(不加任何植株粉碎物的豇豆连作土,CK)3个处理,测定在不同处理下,豇豆连作地土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤pH值和电导率,以及豇豆生长指标、叶绿素含量和抗氧化酶活性。结果表明,与CK相比,T2和T1处理均能显著提高土壤细菌数量,分别增加了50.02%和111.71%,放线菌分别显著增加了46.22%和17.53%,真菌分别显著降低了45.08%和33.80%。T2和T1处理均能提高土壤酶活性,其中T1处理的土壤脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性均为最高,与CK相比分别显著增加了10.74%、93.02%和283.83%;而T2处理的酸性磷酸酶活性最高,增幅为175.80%。此外,T2和T1处理均能显著提高豇豆连作土壤pH值,降低土壤电导率。种植豇豆后,T1处理能显著提高豇豆幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等指标,分别较CK增加了34.73%、9.33%、87.11%、100%和108.77%;但T2处理下豇豆的各生长指标与CK相比无显著性差异。T2和T1处理均能显著提高豇豆叶片叶绿素含量,显著降低丙二醛(MDA)含量,其中T1处理能提高豇豆幼苗过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,与CK相比分别显著增加了16.32%、19.21%和10.92%。综上,秸秆腐解物可为土壤生物提供不同的碳源和能源,维持土壤微生物群落多样性,改善土壤理化性质,从而促进豇豆根系吸收更多的养分,进而提高豇豆幼苗叶片叶绿素含量和抗氧化能力,有利于豇豆幼苗生长发育,达到缓解豇豆连作障碍的目的。本研究结果为实现豇豆生产的可持续性发展提供了理论依据。     

秋葵连作土壤浸提液对番茄生长的障碍研究

单一耕作制度和作物品种,使设施连作障碍日益加剧。番茄和秋葵都是重要的设施蔬菜类型,但种植发现秋葵对番茄存在生长障碍,研究秋葵对番茄的生长障碍发生的生理生态机制具有重要意义。本研究选取种植秋葵的1 a和10 a土壤浸提液（简称1 a浸提液和10 a浸提液）,以全素营养液为对照（简称CK）,探讨秋葵连作土壤浸提液对番茄萌发期种子和幼苗生长的影响。结果表明：同一浓度土壤浸提液处理下,10 a浸提液的番茄萌芽期种子表现出主根畸形,侧根增多但细弱;番茄幼苗分根增多,根系活性低于1 a浸提液且都显著低于CK,顶部嫩叶失绿异常,活性氧代谢系统紊乱。同一年限不同秋葵土壤浸提液浓度处理下,番茄萌发期种子随浸提液浓度的升高表现出主根畸形,侧根增多且细弱,番茄幼苗分根增多,1 a和10 a浸提液的番茄根尖数、分根数分别最高达1 146、3 321和2 291、1 947,显著高于对照（1 071、385）;秋葵土壤浸提液浓度高于250 mg·mL^-1处理下番茄幼苗根系活性都显著低于CK,顶部嫩叶失绿异常,活性氧代谢系统紊乱。研究表明秋葵根系物及分泌物在土壤中残留,对后茬番茄的生长造成不良影响,这些物质随种植年限增加而富集,从而对番茄产生更严重的毒害。     

辣椒连作对土壤理化性状、植株生理抗性及离子吸收的影响

为研究辣椒连作对土壤理化性状及植株生长、抗氧化酶活性、渗透物质和离子含量等的影响,分别选取连续栽种辣椒1、4、6、8年的大棚土壤,并以麦田土壤为对照进行盆栽试验.结果表明,连作土壤有机质和全氮都明显高于对照土壤,连作土壤全磷、全钾及速效养分都有不同程度富集,大量元素高度富集,Mn含量下降,Cu含量明显增加,土壤出现酸化和盐渍化现象且随连作年限增加程度加大.连作土壤导致辣椒植株生长量减少,叶片中SOD、POD和CAT活性增强,MDA和渗透物质含量上升,地上部大量元素不同程度富集,Ca元素减少,而微量元素变化不明显.可见,辣椒连作使土壤理化性状变劣,进而影响植株正常生长,并且随连作年限增加影响程度进一步加大.     

生物炭介导下磷水平对连作苹果幼苗及土壤环境的影响

苹果连作障碍是制约苹果产业可持续发展的重要因素之一。研究生物炭介导下不同施磷水平对连作条件下平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率和土壤环境的影响,探讨生物炭配施磷肥这种措施对苹果连作障碍的防控效果,并筛选出合适磷肥用量,为生产中老果园改造提供理论依据。盆栽条件下,以苹果常用砧木-平邑甜茶为试材,设计了连作土壤(CK)、连作土用溴甲烷熏蒸处理(F)、连作土+2%生物炭(B)、连作土+2%生物炭+0.5‰磷肥(BP0.5)、连作土+2%生物炭+1‰磷肥(BP1)和连作土+2%生物炭+2‰磷肥(BP2)6个处理。采用常规方法测定了不同处理对平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率、土壤养分和土壤酶活性的影响。结果表明:溴甲烷灭菌后,幼苗的株高、地径、鲜重和干重均远远高于连作土,分别是连作土中幼苗的1.6,1.5,2.9,2.5倍,幼苗的根系呼吸速率及保护酶也远远高于对照和其他处理。生物炭、或者生物炭配施磷肥,均可提高平邑甜茶幼苗的生物量,幼苗的株高、地径、鲜重和干重分别是连作土中幼苗的1.2,1.1,1.6,1.4倍和1.4,1.2,2.2,1.9倍,2种处理的根系呼吸速率也有大幅度提高;生物炭配施0.5‰磷肥可明显提高幼苗根系SOD、POD和CAT酶活性,同时降低MDA含量;与对照相比,生物炭配施0.5‰磷肥能明显提高土壤中有机质含量,增加硝态氮和速效磷的含量,促进土壤中脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性。综合分析比较,生物炭配施0.5‰磷肥相比于单施生物炭,能更好的提高连作条件下平邑甜茶幼苗的生长发育,增加土壤有机质含量,增强土壤酶活性。因此,生物炭配施磷肥这一综合措施能更好的防控苹果连作障碍。     

烟草连作对稻田土壤微生物及酶的影响

对烟草连作不同年限的稻田土壤中微生物的数量、活度及酶活性进行了分析,结果表明:连作年限与土壤中的好气性细菌、厌气性细菌、放线菌及真菌的数量没有相关性,所测不同连作年限的土壤中微生物的数量也没有明显差异,说明烟草连作不会对土壤中主要微生物类群的数量造成明显的影响。烟草连作10年以上的土壤微生物活度有降低趋势,明显低于连作5年以下的,而烟草连作5年以下的土壤微生物活度没有明显差异。烟草连作不同年限的土壤纤维素酶、脲酶、蛋白酶及过氧化氢酶没有明显差异。     

厌氧还原土壤灭菌对设施蔬菜地连作障碍土壤性质的影响

设施蔬菜地连作土壤,往往由于大量施用化肥、蒸发量大、受雨水淋滤少等原因,导致土壤退化,引发土传植物病害频发等连作障碍问题。厌氧还原土壤灭菌处理设施蔬菜地连作障碍土壤,降低土壤的氧化-还原电位,创造强还原环境,快速调节退化土壤理化性质和微生态结构,改良设施蔬菜地连作障碍土壤,提高设施蔬菜产量和品质,增加农民收入。对采集蚌埠市蔬菜基地设施蔬菜地连作障碍土壤,分设对照(不添加物料、不淹水)、处理1(少量稻草+淹水)、处理2(高量稻草+淹水)、处理3(少量稻草+少量猪粪+淹水)、处理4(高量稻草+高量猪粪+淹水)、处理5(高量稻草+饱和水)、处理6(高量稻草+高量猪粪+饱和水)共7组样品,每组样品分设3个平行样,实验室内30℃恒温箱密封培养15天,期间取样3次分析土壤理化性质及可培养微生物数量变化。结果表明,厌氧还原土壤灭菌处理可以降低土壤p H值和Ec值,去除SO42-和NO3-等水溶性盐分离子,调节土壤理化性质,尖孢镰刀菌由处理前104cfu g-1降低至103cfu g-1的致病临界浓度,起到抑制土传植物病原菌作用,防治设施农业连作障碍。不同有机物料的处理效果均较好,但处理间差异不显著,虽处理10天与处理15天相比,各处理样品的理化性质和微生物含量变化不显著,但与处理5天相比较,差异显著(P<0.05)。     

烤烟连作对耕层土壤酶活性及微生物区系的影响

以烤烟品种"龙江911"为材料,在大田试验条件下分别测定了连作1年和5年的烤烟耕层土壤酶活性及微生物区系变化。结果表明:烤烟连作1年的耕层土壤酸性磷酸酶与脲酶活性高于正茬(大豆-小麦-烤烟),而烤烟连作5年的土壤酸性磷酸酶与脲酶活性低于连作1年。在0~10 cm土层内,烤烟连作1年和连作5年的土壤过氧化氢酶活性均比正茬低,且连作5年土壤比连作1年土壤降低了35.47%。10~20 cm土层内,烤烟连作1年和5年的土壤蔗糖酶活性分别比正茬降低了30.27%和52.14%。烤烟连作减少了土壤细菌和放线菌数量,增加了真菌数量,细菌主要以土壤氨化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌降低为主。因此,烤烟连作破坏了微生物种群的平衡及降低土壤酶活性可能是引起烤烟连作障碍的主要原因之一。     

厌氧土壤灭菌法对西瓜连作土壤性质的影响

对旱田和水田西瓜连作土用厌氧土壤灭菌法(ASD)处理,分别设对照(H1和S1,H指旱田土,S指水田土)、淹水对照(H2和S2)、添加1%稻草(H3和S3)、1%稻草+0.1%硫磺(H4和S4)、1%稻草+300 mg/kg氨水(H5和S5),混匀后淹水、密封,户外处理20 d。分别测定土壤pH值、EC值、NO_3~-、NH_4~+、SO_4~(2-)和土壤可培养微生物等指标。结果表明,ASD法可显著提高土壤pH值(P0.05),淹水对照和各处理土样的pH6.5(除H4和S4的pH6.5外),均显著高于对照(P0.05);有效调节土壤EC值,旱田土的淹水对照和各处理EC值均低于对照H1(除H5高于对照H1外),水田土S2和S3的EC值低于S1,S4和S5高于S1,但淹水对照和各处理EC值与对照相比,差异不显著(P0.05);降低土壤中NO_3~-、SO_4~(2-)含量,淹水对照和各处理土样中NO_3~-含量较对照降低79.4%~99.9%,除H4和S4中SO_4~(2-)含量较对照分别增加155.7%和58.9%外,淹水对照和其它各处理土样中SO_4~(2-)含量较对照降低38.2%~91.0%;尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium Oxysporum f.sp.Niveum,FON)数量显著降低(P0.05),旱田土和水田土中FON含量与对照H1和S1相比,分别由10~5和10~4CFU/g降至10~3CFU/g(其中各旱田土样中FON含量大小依次为H4H3=H5H2H1,各水田土样中FON含量大小依次为S4S3S5S2S1)。可见,ASD法可调节西瓜连作土理化性质,抑制FON,改善退化土壤质量。     

连作对荞麦产量、土壤养分及酶活性的影响

在连续4年不施肥的定位试验基础上,采样分析了不同荞麦连作年限(2年、3年和4年)对土壤养分、酶活性和荞麦产量的影响。结果表明,随连作年限的增加,荞麦产量下降,且显著低于与豆科作物轮作下的荞麦产量;土壤氮、磷、钾含量均降低,磷和钾含量降低更明显,土壤p H提高;土壤碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性下降,脲酶活性先降后升,蔗糖酶活性总体上呈降低趋势。因此,为维持地力,提高荞麦产量,一要实行荞麦与芸豆等豆科作物轮作倒茬,二要施用一定的肥料。     

不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响

以北京地区连作西洋参为研究对象, 通过3种土壤改良剂(熟石灰、EM菌剂、沼液)随机区组试验对其土壤理化性状、酶活性、根际微生物区系及产量进行了系统研究。结果表明: 低浓度熟石灰、中浓度EM菌剂及高浓度沼液处理最有利于提高西洋参产量; 施加熟石灰处理后, 土壤微生物主要类群数量显著减少, 土壤pH显著升高, 并对土壤脲酶活性有明显抑制作用; 施加沼液和EM菌剂处理后, 土壤有效微生物菌群显著增加(P<0.05), 土壤有机质和营养物质含量也显著增加(P<0.05), 并对土壤脲酶和多酚氧化酶活性有一定的促进作用。相关性分析发现, 土壤微生物主要类群的数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性均有一定的相关性, 其中, 土壤细菌数量与蔗糖酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.895^**和0.808^**), 土壤真菌和放线菌数量与蔗糖酶、脲酶、多酚氧化酶活性呈极显著正相关(r分别为0.932^**、0.769^**、0.840^**和0.837^**、0.891^**、0.797^**)。另外, 土壤细菌数量与有机质含量呈极显著正相关(r=0.863^**)。表明连作西洋参根际微生物区系及土壤酶活性与土壤理化性状之间紧密联系, 通过施加不同土壤改良剂, 可以为耐连作种植西洋参提供适宜的土壤环境。     

山药连作对土壤微生物群落及土壤酶活性的影响

以山药连作（0 a,1 a,2 a）和轮作（山药—小麦）土壤为研究对象,探讨耕作模式对山药种植地耕层土壤（0—30 cm）微生物数量和酶活性的影响。结果表明:土壤耕层的有机质、全氮、有效磷和速效钾含量随山药连作年限的延长而逐渐降低,而山药—小麦轮作模式则有助于恢复地力。山药连作、轮作的土壤均以细菌所占比例最大,放线菌次之,真菌最少;与对照（0 a）相比,细菌、放线菌数量均随着山药连作年限增加呈递减趋势;但放线菌的降幅明显大于细菌,表现出对连作年限更强的敏感性;真菌数量随连作年限呈先升后降的趋势。山药连作可以明显降低土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性,轮作模式则可以激发该三种酶的活性,其中轮作较连作2 a的处理可以明显提高脲酶和蔗糖酶活性,差异分别达显著水平（p < 0.05）和极显著水平（p < 0.01）。说明山药连作会破坏土壤耕层微生物种群结构,并抑制土壤酶活性,轮作可以在一定程度上改善土壤微生物群落结构及酶活性质量。     

杨树人工林连作效应的研究

通过对莒县沭河流域杨树人工林多代连作条件下林地土壤物理结构、养分特征、土壤酶活性、土壤微生物数量以及林分生长状况的系统研究,发现随着杨树连续栽植代数的增加,其林木的树高、胸径、材积呈明显的下降趋势。多重比较结果表明各代之间的树高、胸径、材积差异均达到了极显著的水平。连作后土壤的物理性状的变化不大,随林地代数的增加,土壤容重略有增大,毛管持水量、毛管孔隙度没有一定规律性。土壤pH值随连作代数的增加而减小。土壤养分随栽植代数的增加,总体呈逐代下降趋势。3代、4代林地与2代林地相比,林地表层土壤有机质及各层速效N、速效P、速效K及微量元素Cu,Zn大幅度下降,而Mn和Fe含量有增加的趋势。在0 2 0cm土层范围内,随连作代数增加,林地土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性逐渐降低,其变化规律与土壤有机质和速效N ,P ,K含量变化规律相似。过氧化氢酶活性则有随着栽植代数的增加而增加的趋势。连作对杨树人工林土壤微生物数量有显著影响,随着连作代数的增加,土壤细菌、真菌、放线菌的数量大幅度下降     

杨树不同品种更替连作对林地土壤生化特性的影响

通过对山东莒县沭河流域不同杨树品种更替连作人工林林地土壤调查研究，发现不同品种更替连作林地与对照林地（非更替连作）土壤速效氮、速效钾、速效磷、微量元素Cu，Zn含量基本相等，但前者有机质含量显著高于对照，土壤微量元素Mn含量显著低于对照。更替连作林地与对照林地相比，土壤脲酶活性平均提高184．7％，过氧化物酶的活性平均提高40．5％，过氧化氢酶活性降低11．8％，三者与对照相比差异显著。多酚氧化酶活性较对照提高32．3％，但未达到显著水平。随着土层加深，土壤脲酶活性逐渐降低，而其它酶活性的垂直分布规律不明显。更替连作林地土壤真菌、细菌、放线菌数量显著高于对照林地。     

连作西瓜的根际土壤酶活性和微生物多样性

以山东大鹏西瓜基地0,3,9,15 a的西瓜根和根际土壤为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法分析连作对西瓜根际土壤酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤有机质和氮磷钾含量递减,连作第15年有机质及有效氮磷钾含量最低。在同一生长时期内,连作年限越长,西瓜根系活跃吸收面积和总吸收面积最低,根际土壤酶活性呈现先递增后下降的趋势,并且根际土壤酶活力幼苗期 < 抽蔓期 < 结果期。在连作前期土壤中可培养微生物代谢活力递增,连作后期微生物代谢活力递减,且连作越久土壤中微生物群落多样性降低,均匀度先增加后降低。相关性分析表明,土壤中过氧化氢酶（p < 0.05）、磷酸酶（p < 0.05）、蔗糖酶（p < 0.01）、速效磷（p < 0.05）、速效钾（p < 0.05）与真菌具有正相关性;脲酶与细菌正相关（p < 0.01）,与碱解氮负相关（p < 0.01）;过氧化氢酶（p < 0.05）、碱解氮（p < 0.01）与放线菌具有显著正相关。综上所述,连作0～9 a,土壤微生物代谢活力和酶活性增强,养分流失较小;连作9 a后,土壤养分流失严重,土壤酶活性和微生物代谢活力显著降低,产生连作障碍,说明减少连作年限可使西瓜优质丰产并且可持续发展,反之影响西瓜正常生长生产,损害经济效益。     

生物质炭对连作参地土壤肥力及微生物特性的影响

为分析生物质炭用于老参地土壤修复的可行性,本研究采用Biolog、高通量测序等技术研究了3种生物质炭对连作参地人参品质、土壤肥力、微生物群落结构与功能多样性变化的影响。结果显示,增施不同生物质炭均有助于两年生重茬人参生物量及总皂苷含量的积累。结合生物质炭对土壤性质的影响研究结果发现,不同生物质炭对土壤有效磷、有机碳含量具有稳定的提升效果,增幅分别为47.04%~237.73%、8.09%~38.71%。增施生物质炭促进了土壤微生物的代谢活性,增加了土壤对聚合物类、酚酸类、氨基酸类、羧酸类碳源的利用效率,其中以酚酸类物质为底物的功能微生物种群数量显著增加。高通量测序结果显示,老参地土壤细菌物种数、丰度与多样性均呈下降趋势,细菌优势门类减少,单个门类优势度上升。生物质炭处理下土壤中细菌丰度与多样性增加,调控了变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门、芽单胞菌门的优势度,使其数量变化趋势趋向于新林土。上述分析表明,重茬人参生物量和品质的提高与生物质炭提升土壤中人参生长的关键肥力指标,促进微生物代谢,调控细菌群落结构变化趋势有关。综上,生物质炭对老参地土壤表现出良好的修复、改良作用,适量增施生物质炭有利于老参地土壤质量的调节与恢复。     

Influence of Integrated Nutrient Management on Soil Properties of Old Alluvial Soil under Mustard Cropping System

Field experiments were conducted at the fields of Crop Research and Seed Multiplication Farm of Burdwan University, Burdwan, West Bengal, India during the winter seasons of 2005–2006, 2006–2007, and 2007–2008 in old alluvial soil (pH-6-7) to evaluate the influence of integrated nutrient management on soil physicochemical and biological properties under mustard (Brassica campestris cv. ‘B₉’) cropping system. In the first year (2005–2006), seven varieties of mustard were cultivated under recommended dose of chemical fertilizer (100:50:50). In the second year of the experiment (2006–2007), six different doses of biofertilizer and chemical fertilizer were applied. In the third year (2007–2008), six different level of compost along with a combined dose of biofertilizer and chemical fertilizer (T₃-3/4 Chemical fertilizer: 1/4 biofertilizer) were applied. The results indicated significant improvement in the soil quality by increasing soil porosity and water holding capacity significantly, as well as gradual build-up of soil macronutrient status after harvesting of the crop. Applications of biofertilizers have contributed significantly toward higher soil organic matter, nitrogen (N), available phosphorus (P), and potassium (K). The use of biofertilizers and compost have mediated higher availability of iron (Fe), manganese (Mn), zinc (Zn), copper (Cu), and boron (B) in soil. The use of biofertilizers and compost significantly improved soil bacterial and fungal population count in the soil, thereby increasing the soil health.     

不同种植模式对甘肃中部高寒区胡麻田土壤酶活性及土壤养分的影响

为了探究土壤酶活性和土壤养分平衡的作用对胡麻连作障碍的影响,以胡麻为主要试验材料,设置胡麻-小麦轮作(TR)、胡麻连作(TC)、胡麻/小麦间作(TI)、撂荒(TU)等4个处理,采用定位试验的方法,研究不同种植模式下土壤酶活性及其变化,以及土壤养分平衡状况。结果表明,TC显著降低0~20 cm耕层土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性,整个生育期TC分别比TR降低8.73%、4.17%、1.22%和4.44%。在空间分布上,4种土壤酶活性随着土层加深均显著下降,40 cm和60 cm土层处理间差异不显著。土壤养分与酶活性的相关分析表明,连作对土壤养分与酶活性呈现显著的负相关,轮作与土壤养分及酶活性呈显著的正相关关系。轮作、间作等种植模式可在不同程度上缓解、消除连作障碍的影响。本研究结果为缓解和消除胡麻连作障碍提供理论依据和实践探索。     

轮作和微生物菌肥对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响

通过周转箱栽培试验,研究了番茄轮作(T1)、木霉菌肥+黄瓜连作(T2)、木霉菌肥+番茄轮作(T3)、护根宝+黄瓜连作(T4)、护根宝+番茄轮作(T5)5种处理方式对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响。结果表明,5种处理方式均能不同程度的改善黄瓜连作土壤的理化性状,同时提高土壤酶活性、增加细菌及放线菌数量及降低真菌数量。与番茄轮作相比,微生物菌肥的改良效果更为明显,且番茄轮作结合施用微生物菌肥的复合改良效果好于单一改良。总体来看,T3处理效果最好,其次为T5,T3在改善连作土壤理化性状、提高土壤酶活性方面具有良好效果,而T5在优化连作土壤微生物菌群方面效果较好。两种菌肥相比,木霉菌肥的总体改良效果好于护根宝。     

长期轮作和连作对白浆土中氮素的影响

对轮作及大豆、玉米、小麦长期连作白浆土中氮含量及有机态氮组分变化进行研究。结果表明，在不施肥情况下，小麦连作区土壤由全氮、碱解氮降幅最大，酸解总氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮降幅最小。在施有机肥情况下，土壤全氮、碱解氮及酸解总氮则以小麦连作区增幅最小，玉米连作区增幅最大；氨基酸态氮和氨基糖态氮在轮作区增幅最大。其他组分氮在轮作与连作小区间变化无规律。